理解 JAVA 抽象类和接口

理解 JAVA 抽象类和接口

最近刷力扣犯懒想写一个大项目里面放每道题的解答，遇到了很多语法方面的知识，理解后遂写成博客。笔者也是初学者，文章难免存在问题和稚嫩的地方。敬请各位斧正（抱拳）。

一、什么是抽象类和接口

1. 抽象类

抽象类是 JAVA 中的一个基本概念。简单来说就是用 abstract 关键字修饰，可以有构造函数但不能被实例化，可以有抽象函数也可以有实体函数的类。

抽象类用于描述“是什么”的关系，是一种 is-a 关系。它被用来定义一组具有共同特征的对象，并且可以包含实现共用的部分代码。

（以前看别人博客遇到这种不讲基本概念的我都会骂一句，现在自己写了发现也不想写基本概念Orz）

2. 接口

接口同样是 JAVA 中的基本概念，与抽象类不同，接口不使用 class 关键字声明，而使用 interface 声明。

接口不能拥有构造函数（自然也不能被实例化），也不能拥有实体函数。

接口用于描述“能做什么”的关系，是一种 can-do 关系。它定义了一组动作或能力，而不关心谁实现这些动作。接口更注重行为的抽象。

二、有什么用

尽管抽象类和接口最重要的作用都是描述语义，对代码复用的贡献较小（甚至从代码复用的角度看，接口还需要白白写一个文件）。但二者在多态中都能起到重要作用。

什么？你说实体类也可以？那我只好搬出语义了。

二、区别是什么

1. 抽象类和接口

抽象类是 class ，可以定义方法实现，看似比像个目录一样的接口高级多了，好像没什么可比性。

但在“继承”和多态中可以看出，二者是非常相似的。

抽象类定义了继承者的“性质”，而接口定义了实现者的“功能”。

继承者的“本质”在语义上可以独立存在，拥有实例化的能力（但不一定拥有实例化的价值），因此抽象类可以拥有构造函数和其他实体方法。与此同时，由于任何一个实例的本着明确且单一，抽象类才被设计为类，只允许单继承。

相反，继承者的“功能”不存在独立存在的语义，也不具备实例化的能力，他更像是一个模板，规定了他的实现者有某些方面的功能，却不指定功能的细节。因此接口没有构造函数和任何实体方法。同时，一个实例可以包含多种多样的特性（比如同时可以移动也可以比较大小），因此接口允许“多继承”。

抽象类和接口更像是在分管一个实例的“本质”和“特性”，而“本质”和“特性”的区别决定了抽象类和接口的区别。

实际应用示例

抽象类： 假设你在设计一个动物园管理系统，需要描述各种动物：

public abstract class Animal {
 public abstract void makeSound(); // 每种动物发出不同的声音
 public void sleep() {
     System.out.println("This animal is sleeping.");
 }
}

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

接口： 假设你需要让一些动物具备飞行的能力，可以定义一个Flyable接口：

public interface Flyable {
 void fly();
}

public class Bird extends Animal implements Flyable {
 @Override
 public void makeSound() {
     System.out.println("Chirp!");
 }

 @Override
 public void fly() {
     System.out.println("This bird is flying.");
 }
}

在这个例子中，Bird类同时继承了Animal抽象类（因为鸟是一种动物），并实现了Flyable接口（因为鸟会飞）。

2. 抽象类和实体类

关于子类“本质”的提取，其实抽象类和实体类都可以完成。二者的选用基本取决于语义。

如果系统中父类足够抽象以至于不能或没有意义以实例的形式出现，那就适合使用抽象类来描述，这样能够能清晰的描述类的设计结构。

而如果系统中的父类不足够抽象，父类以实例的形式出现对系统有一些作用，那就更适合用实体类来定义父类，这样一般更加有利于代码复用。

实际应用实例

实体父类：假设你在设计一个动物园管理系统，需要统计动物的数量。你可以用实体类来定义 Animal 。

抽象父类：假设你在设计一个动物园管理系统，需要统计饲料的数量。这时适合用抽象类来定义 Animal 。因为饲料至少要区分食草动物和食肉动物， Animal 这一概念不再具有实例化的意义。