2017.10.15 解析Java中抽象类和接口的区别

时间:2024-01-18 21:32:02

(1)在Java语言中,abstract class 和interface 是支持抽象类定义的两种机制。

正是由于这两种机制的存在,才赋予了Java强大的 面向对象能力。abstract class和interface

之间在对于抽象类定义的支持方面具有很大的相似性,甚至可以相互替换,因此很多开发者在进

行抽象类定义时对于abstract class和interface的选择显得比较随意。其实,两者之间还是有

很大的区别的,对于它们的选择甚至反映出对 于问题领域本质的理解、对于设计意图的理解是否

正确、合理。本文将对它们之间的区别进行一番剖析,试图给开发者提供一个在二者之间进行选择的依据。

 ·理解抽象类

  在面向对象的概念中,我们知道所有的对象都是通过类来描绘的,但是反过来却不是这样。并不是

所有的类都是用来描绘对象的,如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象,这样的类就是抽象类。

抽象类往往用来表征我们在对问题领域进行分析、 设计中得出的抽象概念,是对一系列看上去不同,但是本质上

相同的具体概念的抽象。比如:如果我们进行一个图形编辑软件的开发,就会发现问题领域存在着圆、 三角形这样

一些具体概念,它们是不同的,但是它们又都属于形状这样一个概念,形状这个概念在问题领域是不存在的,它就

是一个抽象概念。正是因为抽象的概念 在问题领域没有对应的具体概念,所以用以表征抽象概念的抽象类是不能够实例化的。

  在面向对象领域,抽象类主要用来进行类型隐藏。 我们可以构造出一个固定的一组行为的抽象描 述,但是这组行为却能

够有任意个可能的具体实现方式。这个抽象描述就是抽象类。

 (2)从语法定义层面看abstract class 和 interface

  ·在语法层面,Java语言对于abstract class和interface给出了不同的定义方式,下面以定义一个名为Demo的抽象类为例来说明这种不同。

  ·使用abstract class的方式定义Demo抽象类的方式如下:

  abstract class Demo{

  abstract void method1();

  abstract void method2();

  …

  }

  ·使用interface的方式定义Demo抽象类的方式如下:

  interface Demo{

  void method1();

  void method2();

  …

  }

  在abstract class方式中,Demo可以有自己的数据成员,也可以有非 abstract的成员方法,而在interface方式的实现中,

Demo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。从某种意义上说,interface是一种特殊形式的 abstract class。

  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(因为Java不支持多继承 -- 转注)。

但是,一个类却可以实现多个interface。也许,这是Java语言的设计者在考虑Java对于多重继承的支持方面的一种折中考虑吧。

  在抽象类中不能定义默认行为还存在另一个比较严重的问题,那就是可能会造成维护上的麻烦。因 为如果后来想修改类的界面

(一般通过 abstract class 或者interface来表示)以适应新的情况(比如,添加新的方法或者给已用的方法中添 加新的参数)时,

就会非常的麻烦,可能要花费很多的时间(对于派生类很多的情况,尤为如此)。但是如果界面是通过abstract class来实现的,那

么可能就只需要修改定义在abstract class中的默认行为就可以了。

  假设在我们的问题领域中有一个关于Door的抽象概念,该Door具有执行两个动作open和close,此时我们可以通过

abstract class或者interface来定义一个表示该抽象概念的类型,定义方式分别如下所示:

  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();

  }

  其他具体的Door类型可以extends使用abstract 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。

  小结:

  1.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。但是,一个类却可以实现多个interface。

  2.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。

  3.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。

  4.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。

  5.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。

  6.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。

  7.接口中的方法默认都是 public,abstract 类型的。