抽象类与接口的区别

• • 语法定义层面

• abastract class

abstract class Demo{
    abstract void method1();
    abstract void method2();
    ...
}

• interface

interface Demo{
    void method1();
    void method2();
}

• 使用abstract class方式定义Door：

abstract class Door{
    abstract void open();
    abstract void close();
}

• 使用interface方式定义Door:

interface Door{
    void open();
    void close();
}

• 其它具体的Door类型可以extends使用abastract class方式定义的Door或者implements使用interface方式定义的Door，看起来好像使用abstract class和interface没有大的区别。

• 如果现在要求Door还要具有报警的功能。我们该如何设计针对该例子的类结构呢有以下几种解决方案。

• 解决方案1

  • 简单的在Door的定义中增加一个alarm方法，如下：

abstract class Door{
    abstract void open();
    abstract void close();
    abstract void alarm();
}

interface Door{
    void open();
    void close();
    void alarm();
}

• 那么具有报警功能的AlarmDoor的定义方式如下：

class AlamDoor extents Door{
    void open(){...}
    void close(){...}
    void alarm(){...}
}

class AlarmDoor implements Door {
    void open(){...}
    void close(){...}
    void alarm(){...}
}

• 这种方法违反了面向对象设计中的一个核心原则ISP(interface Segregation Principle),在Door的定义中把Door概念本身固有的行为方法和另外一个概念“报警器“的行为混在了一起。这样引起的问题是那些仅仅依赖于Door这个概念的模块会因为"报警器"这个概念的改变(比如：修改alarm方法的参数)而改变。

• 解决方案二：

  • 既然open、close和alarm属于不同的概念，根据ISP原则应该把它们分别定义在代表这两个概念的抽象类中，定义方式有：这两个概念都使用abstract class定义；这两个概念都使用interface来定义，一个概念使用abastract class 方式定义，另一个概念使用interface方式定义。

  • 显然，由于java语言不支持多生继承，所以两个概念都使用abstract class 方式定义是不可行的，后面两种方式都是可行的。但是对于它们的选择却反映出对于问题领域中的概念本质的理解、对于设计意图反映是不否正确、合理。

  • 如果两个两个概念都使用interface方式来定义，那么反映出两个问题：1、我们可能没有理解清楚问题领域，AlarmDoor在概念本质上到底是Door还是报警器？2、如果我们对于问题领域的理解没有问题，比如：我们通过对于问题领域的分析发现AlarmDoor在概念本质上和Door是一对致的，那么我们在实现时就没有能够正确的揭示我们的设计意图，因为在这个两个概念的定义上，反映不出上述含义。

  • 如果我们对于问题领域的理解是：AlarmDoor在概念本质上是Door，同时它有具有报 警的功能。我们该如何来设计、实现来明确的反映出我们的意思呢？前面已经说过，abstract class在Java语言中表示一种继承关系，而继承关系 在本质上是"is-a"关系。所以对于Door这个概念，我们应该使用abstarct class方式来定义。另外，AlarmDoor又具有报警功能，说 明它又能够完成报警概念中定义的行为，所以报警概念可以通过interface方式定义。如下所示：

abstract class Door{
    abstract void open();
    abstract void close()；
}
interface Alarm{
    void alarm();
}
class Alarm Door extends Door implements Alarm
{
    void open(){…}
    void close(){…}
    void alarm(){…}
}

• 这种实现方式基本上能够明确的反映出我们对于问题领域的理解，正确的揭示我们的设计意图。其 实abstract class表示的是"is-a"关系，interface表示的是"like-a"关系，大家在选择时可以作为一个依据，当然这是建立在对问题领域的理解上的，比如：如果我们认为AlarmDoor在概念本质上是报警器，同时又具有Door的功能，那么上述的定义方式就要反过来了。

• 小结

  • abstract class 在 Java 语言中表示的是一种继承关系，一个类只能使用一次继承关系（无多重继承）。但是，一个类却可以实现多个interface。
  • 在abstract class 中可以有自己的数据成员，也可以有非abstarct的成员方法，而在interface中，只能够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须是static final的，不过在 interface中一般不定义数据成员），所有的成员方法都是abstract的。
  • abstract class和interface所反映出的设计理念不同。其实abstract class表示的是"is-a"关系，interface表示的是"like-a"关系。
  • 实现抽象类和接口的类必须实现其中的所有方法。抽象类中可以有非抽象方法。接口中则不能有实现方法。
  • 接口中定义的变量默认是public static final 型，且必须给其初值，所以实现类中不能重新定义，也不能改变其值。
  • 抽象类中的变量默认是 friendly 型，其值可以在子类中重新定义，也可以重新赋值。
  • 接口中的方法默认都是 public,abstract 类型的。