Java 抽象类与接口详解

一、抽象类

（一）定义与特点

抽象类是 Java 中一种特殊的类，它不能被直接实例化，必须被继承。抽象类可以包含抽象方法（没有实现的方法）和具体方法（有实现的方法）。抽象类使用 abstract 关键字修饰。

abstract class Animal {
    // 抽象方法
    abstract void makeSound();

    // 具体方法
    void eat() {
        System.out.println("Eating...");
    }
}

（二）子类继承抽象类

子类继承抽象类时，必须实现抽象类中的所有抽象方法，除非子类本身也是抽象类。

class Dog extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("Bark!");
    }
}

class Cat extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("Meow!");
    }
}

（三）使用抽象类

通过抽象类，我们可以定义一个通用的模板，让不同的子类按照这个模板实现具体的功能。

public class AbstractClassExample {
    public static void main(String[] args) {
        Animal dog = new Dog();
        dog.makeSound(); // 输出：Bark!
        dog.eat(); // 输出：Eating...

        Animal cat = new Cat();
        cat.makeSound(); // 输出：Meow!
        cat.eat(); // 输出：Eating...
    }
}

二、接口

（一）定义与特点

接口是 Java 中一种完全抽象的类型，它定义了一组方法规范，但不提供具体实现。接口使用 interface 关键字定义，从 Java 8 开始，接口可以包含默认方法和静态方法。

interface Drawable {
    // 抽象方法
    void draw();

    // 默认方法
    default void resize(int width, int height) {
        System.out.println("Resizing to " + width + "x" + height);
    }

    // 静态方法
    static void printInfo() {
        System.out.println("Drawable interface");
    }
}

（二）类实现接口

类通过 implements 关键字实现接口，必须实现接口中的所有抽象方法。

class Circle implements Drawable {
    @Override
    void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle");
    }
}

class Rectangle implements Drawable {
    @Override
    void draw() {
        System.out.println("Drawing a rectangle");
    }
}

（三）使用接口

接口用于定义对象的契约，不同的类可以按照这个契约实现具体的功能。

public class InterfaceExample {
    public static void main(String[] args) {
        Drawable circle = new Circle();
        circle.draw(); // 输出：Drawing a circle
        circle.resize(100, 200); // 输出：Resizing to 100x200

        Drawable rectangle = new Rectangle();
        rectangle.draw(); // 输出：Drawing a rectangle
        Drawable.printInfo(); // 输出：Drawable interface
    }
}

三、抽象类与接口的区别

1. 继承与实现：抽象类通过 extends 关键字继承，接口通过 implements 关键字实现。
2. 方法实现：抽象类可以包含具体方法，接口在 Java 8 之前只能包含抽象方法。
3. 多继承：类只能继承一个抽象类，但可以实现多个接口。
4. 默认方法：接口从 Java 8 开始支持默认方法和静态方法，抽象类可以包含任意类型的方法。

四、总结

抽象类和接口是 Java 面向对象编程中的重要概念。抽象类用于定义一个通用的模板，包含可以有实现的方法；接口用于定义一组方法规范，支持多继承。在实际开发中，根据具体需求选择使用抽象类或接口，可以更好地组织代码结构，提高代码的可维护性和扩展性。