interface 与 abstract 对比

本文探讨了Java中的接口与抽象类的异同,包括实现方式、功能定位、应用场景,并举例说明了它们在设计中的选择。
  1. 相同点:
(1)      两者都是抽象类,都不能实例化。

(2)      interface 实现类及 abstract class 的子类都必须要实现已经声明的抽象方法。
  1. 不同点:
(1)      interface 需要实现,要用 implements ,而 abstract class 需要继承,
要用 extends(2)      一个类可以实现多个 interface ,但一个类只能继承一个 abstract class(3)      interface 强调特定功能的实现,而 abstract class 强调所属关系。

(4)      尽管 interface 实现类及 abstract class 的子类都必须要实现相应的抽象方法,
但实现的形式不同。 interface 中的每一个方法都是抽象方法,都只是声明的 (declaration, 没有方法体 ) ,
实现类必须要实现。而 abstract class 的子类可以有选择地实现。这个选择有两点含义:

a) abstract class 中并非所有的方法都是抽象的,只有那些冠有 abstract 的方法才是抽象的,
子类必须实现。那些没有 abstract 的方法,在 abstract class 中必须定义方法体;

b) abstract class 的子类在继承它时,对非抽象方法既可以直接继承,也可以覆盖;而对抽象方法,
可以选择实现,也可以留给其子类来实现,但此类必须也声明为抽象类。既是抽象类,当然也不能实例化。

(5)      abstract classinterfaceclass 的中介。 abstract classinterfaceclass 中起到了承上启下的作用。
一方面, abstract class 是抽象的,可以声明抽象方法,以规范子类必须实现的功能;
另一方面,它又可以定义缺省的方法体,供子类直接使用或覆盖。另外,它还可以定义自己的实例变量,以供子类通过继承来使用。

(6)      接口中的抽象方法前不用也不能加 abstract 关键字,默认隐式就是抽象方法,
也不能加 final 关键字来防止抽象方法的继承。而抽象类中抽象方法前则必须加上 abstract 表示显示声明为抽象方法。

(7)      接口中的抽象方法默认是 public 的,也只能是 public 的,
不能用 privateprotected 修饰符修饰。而抽象类中的抽象方法则可以用 publicprotected 来修饰,但不能用 private
  1. interface 的应用场合
(1)      类与类之间需要特定的接口进行协调,而不在乎其如何实现。

(2)      作为能够实现特定功能的标识存在,也可以是什么接口方法都没有的纯粹标识。

(3)      需要将一组类视为单一的类,而调用者只通过接口来与这组类发生联系。

(4)      需要实现特定的多项功能,而这些功能之间可能完全没有任何联系。
  1. abstract class 的应用场合

一句话,在既需要统一的接口,又需要实例变量或缺省的方法的情况下,就可以使用它。最常见的有:

(1)      定义了一组接口,但又不想强迫每个实现类都必须实现所有的接口。
可以用 abstract class 定义一组方法体,甚至可以是空方法体,然后由子类选择自己所感兴趣的方法来覆盖。

(2)      某些场合下,只靠纯粹的接口不能满足类与类之间的协调,还必需类中表示状态的变量来区别不同的关系。 
abstract 的中介作用可以很好地满足这一点。

(3)      规范了一组相互协调的方法,其中一些方法是共同的,与状态无关的,可以共享的,
无需子类分别实现;而另一些方法却需要各个子类根据自己特定的状态来实现特 定的功能 。

如有不对请多指教

### abstract class 和 interface 的区别 #### 1. 定义方式 抽象类(`abstract class`)是一种特殊的类,它允许定义方法签名以及部分实现甚至完全实现的方法。而接口(`interface`)则是一个纯抽象的概念,在某些编程语言中仅能包含方法声明和常量字段[^2]。 ```java // 抽象类示例 public abstract class Animal { public abstract void makeSound(); // 抽象方法 public void sleep() { // 非抽象方法 System.out.println("Sleeping..."); } } // 接口示例 public interface Movable { void move(); // 默认为公共抽象方法 } ``` #### 2. 方法实现能力 在许多现代编程语言中,如 Java 8 及以上版本,接口可以提供默认方法(`default methods`),从而允许其实现一些逻辑功能。然而,默认情况下,接口中的方法仍然是未被具体化的。相比之下,抽象类可以直接提供完整的实现[^3]。 ```java // 使用默认方法的接口 public interface Flyable { default void fly() { System.out.println("Flying..."); } } // 抽象类中的完整实现 public abstract class Bird { public final void layEggs() { System.out.println("Laying eggs..."); } } ``` #### 3. 多重继承支持 由于一个类只能继承自单一父类,因此如果需要模拟多重继承,则通常会采用接口的方式。多个接口能够同时由同一个类实现,这使得设计更加灵活[^4]。 ```java class Superhero implements Flyable, Movable { @Override public void move() { System.out.println("Moving..."); } @Override public void fly() { System.out.println("Super flying!"); } } ``` #### 4. 成员变量特性 接口不允许存在实例成员变量;它们只可拥有静态最终类型的属性(即常量)。相反地,抽象类既可以有普通的成员变量也可以具备静态或者动态初始化器。 ```java // 正确的接口常量定义 public interface Constants { int MAX_LIMIT = 100; } // 错误尝试给接口添加非常量数据成员 public interface WrongExample { String name; // 编译错误:必须显式指定final修饰符并赋初值 } ``` --- ### 使用场景分析 当考虑何时选用 `abstract class` 或者 `interface` 来构建软件组件时,需依据实际需求来决定: - **倾向于使用抽象类的情况** - 当希望共享代码片段的时候; - 如果基类型本身应该具有某种行为表现而非纯粹作为模板存在的话; - **更适于选择接口的情形** - 对于那些仅仅关心操作契约而不涉及任何特定算法细节的对象建模过程而言更为合适; - 若要求允许多种不同类型之间形成关联关系以便达成共同目标的情况下尤为适用[^1]。 --- ### 总结表格对比 | 特性 | Abstract Class | Interface | |---------------------|----------------------------------------|---------------------------------------| | 是否可含构造函数 | 是 | 否 | | 能否直接创建对象 | 不可以 | 绝对不可以 | | 支持多继承 | 单一继承 | 支持 | | 提供默认实现 | 可以 | 自 JDK 8 开始可以通过 `default` 关键字实现 | ---
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