抽象类和接口的差异及适用场景分析

对于面向对象编程来说&＃xff0c;抽象是它的一大特征之一。在Java中&＃xff0c;可以通过两种形式来体现OOP的抽象&＃xff1a;接口和抽象类。这两者有太多相似的地方&＃xff0c;又有太多不同的地方。

我们从以下几个方面简单的阐述下抽象类与接口的区别以及运用依据。

提示&＃xff1a;以下是本篇文章正文内容&＃xff0c;下面案例可供参考

1、抽象类

概要

&＃xff08;1&＃xff09;成员变量&＃xff1a;既可以是变量也可以是常量&＃xff0c;可以定义各种类型的变量

&＃xff08;2&＃xff09;含有构造方法&＃xff1a;用于子类访问父类的初始化

&＃xff08;3&＃xff09;成员方法&＃xff1a;既可以是抽象的&＃xff0c;也可以是非抽象的&＃xff0c;即抽象类里既可以对方法进行声明&＃xff0c;又可以实现
A&＃xff1a;抽象方法&＃xff0c;强制要求子类去做的事情
B&＃xff1a;非抽象方法&＃xff0c;子类继承的事情&＃xff0c;提高代码复用性

&＃xff08;4&＃xff09;没有抽象方法的抽象类的意义
由于抽象方法中可以有非抽象方法及抽象类不能实例化的特性&＃xff0c;所以定义没有抽象方法的抽象类可以实现不让外界创建对象

&＃xff08;5&＃xff09;关键字共存
private和static&＃xff1a;抽象类中的抽象方法都要被实现&＃xff0c;所以抽象方法不能是静态的static&＃xff0c;也不能是私有的private
final&＃xff1a;final修饰的类和方法无法被继承&＃xff0c;与抽象被继承的特性相违背

&＃xff08;6&＃xff09;抽象类的子类问题
A&＃xff1a;如果不想重写抽象方法&＃xff0c;该子类是一个抽象类
B&＃xff1a;重写所有的抽象方法&＃xff0c;这个时候子类是一个具体的类。

&＃xff08;7&＃xff09;抽象类的实例化
抽象类本身无法实例化&＃xff0c;它的实例化其实是靠具体的子类来实现的&＃xff0c;是使用多态的方式
抽象类 a &＃61; new 子类();

&＃xff08;8&＃xff09;如果方法没有具体实现&＃xff08;就是方法后面 没有{}&＃xff09;&＃xff0c;那么必须加上abstract来声明这个方法(接口不用&＃xff0c;是因为接口本身默认就是抽象方法)

定义抽象类

定义抽象类时&＃xff0c;要在class前面加上关键字abstract

abstract class 类名{//类体//可以有抽象方法&＃xff0c;可以有非抽象方法}


继承抽象类

抽象类通过继承的方式使用&＃xff0c;一个子类只能继承一个抽象类&＃xff08;父类&＃xff09;&＃xff0c;在子类中必须实现抽象类中所有的抽象方法。

class 类名 extends 抽象类 {//实现全部抽象方法}


2、接口

概要

&＃xff08;1&＃xff09;接口中的方法自动被声明为public&＃xff0c;且只能为public&＃xff0c;如果声明为protected、private&＃xff0c;会提醒编译出错

&＃xff08;2&＃xff09;由于接口中的“成员变量”会默认是public static final修饰的&＃xff0c;所以接口只能定义public static final修饰的静态常量&＃xff0c;通过类命名直接访问&＃xff1a;ImplementClass.name。

&＃xff08;3&＃xff09;不能有静态代码块和静态方法(Java8的接口可以有默认方法和静态方法&＃xff0c;可参考下文的“拓展”)

&＃xff08;4&＃xff09;接口中不存在实现的方法&＃xff0c;方法只能是抽象的&＃xff0c;没有方法体&＃xff0c;即只能对方法进行声明

&＃xff08;5&＃xff09;在实现多接口的时候一定要避免方法名的重复&＃xff0c;比如接口A和接口B中的方法名不能一样&＃xff08;接口A有void C()方法&＃xff0c;接口B有int C()方法&＃xff0c;则无法同时实现这两个接口&＃xff0c;会报错&＃xff09;

&＃xff08;6&＃xff09;接口不能被实例化&＃xff0c;一个类可以实现多个接口

&＃xff08;7&＃xff09;在接口里定义的接口、枚举类、变量默认都采用public static两个修饰符&＃xff0c;不管定义时是否指定这两个修饰符&＃xff0c;系统都会自动使用public static对他们进行修饰&＃xff0c;同理&＃xff0c;在接口里&＃xff0c;会默认使用public abstract修饰方法。

&＃xff08;8&＃xff09;A是接口&＃xff0c;B实现A&＃xff0c;C继承B&＃xff0c;则C也是A的子类

定义接口

使用关键字interface定义一个接口&＃xff0c;一个接口由变量的定义和方法定义两部分组成。
[]中的内容可省略

interface 接口名 {[public] [static] [final] 变量;[public] [abstract] 方法;}


实现接口

一个类可以实现多个接口&＃xff0c;在实现类中&＃xff0c;需要将接口中所有的方法均实现
多个接口之间用英文逗号“,”隔开

//实现单个接口class 类名 implement 接口 {//实现所有接口中声明的方法}//实现多个接口&＃xff08;接口列表&＃xff09;class 类名 implement 接口1,接口2,...接口n {//实现所有接口中声明的方法}


广义总结

&＃xff08;1&＃xff09;抽象类中可以有抽象方法和非抽象方法&＃xff0c;而抽象方法只能在抽象类中&＃xff0c;故抽象类中不一定有抽象方法&＃xff0c;但抽象方法必须在抽象类中

&＃xff08;2&＃xff09;由于抽象类可以提供成员的实现细节&＃xff0c;而接口不能。设计抽象时&＃xff0c;如果要求提供成员的实现细节&＃xff0c;可选择抽象类。

&＃xff08;3&＃xff09;如果设计抽象时选择抽象类&＃xff0c;在以后的版本中可以随意为抽象类添加新成员&＃xff1b;而接口在这方面就没有那么灵活&＃xff0c;只有修改代码才能添加成员。

&＃xff08;4&＃xff09;一个类可以实现多个接口&＃xff0c;但只能继承一个抽象类&＃xff0c;如果要实现类似于多重继承的效果&＃xff0c;可选择接口。

1、本质区别

&＃xff08;1&＃xff09;抽象类&＃xff0c;"is a"关系&＃xff0c;“是不是”的关系&＃xff0c;抽象出共同的本质特征&＃xff0c;单一继承&＃xff1b;
&＃xff08;2&＃xff09;接口&＃xff0c;"like a"关系&＃xff0c;“具不具备”的关系&＃xff0c;个性化特征&＃xff0c;多重实现&＃xff0c;你想让类更具个性化&＃xff0c;则继承其他相应个性特征的接口。

当你关注一个事物的本质的时候&＃xff0c;用抽象类&＃xff1b;当你关注一个操作的时候&＃xff0c;用接口。

2、使用分析

抽象类的功能要远超过接口&＃xff0c;但是&＃xff0c;定义抽象类的代价高。因为高级语言来说&＃xff08;从实际设计上来说也是&＃xff09;每个类只能继承一个类。在这个类中&＃xff0c;你必须继承或编写出其所有子类的所有共性。虽然接口在功能上会弱化许多&＃xff0c;但是它只是针对一个动作的描述&＃xff0c;而且可以在一个类中同时实现多个接口&＃xff0c;在设计阶段会降低难度的。

3、灵活运用

我们以人作为一个案例来进行剖析
&＃xff08;1&＃xff09;常规情况&＃xff1a;
人都有鼻子、嘴巴、眼睛等器官&＃xff0c;但不是每个人都会开车、做饭等。由此我们可以看出鼻子、嘴巴、眼睛是人的共同特性&＃xff0c;而会开车和做饭是某些人特有的技能。所以我们可以把鼻子、嘴巴、眼睛这些共同特性定义在抽象类中&＃xff0c;而会开车、做饭这些特有技能则定义在接口中。
&＃xff08;2&＃xff09;特殊情况&＃xff1a;
在我们需要的人群对象里&＃xff0c;会开车和做饭的人数远远大于不会的人数&＃xff0c;如果我们还是按照上述所示的情况去进行接口实现&＃xff0c;我们每次都要implements这个接口&＃xff0c;代码量冗余大,所以&＃xff0c;这种情况我们可以把会开车和做饭归属到一个新的抽象类中&＃xff0c;可以减少implements的书写量。
了解不是目的&＃xff0c;能灵活使用才是根本

Java8之后&＃xff0c;接口中新增了默认方法和静态方法特性

1、静态方法

&＃xff08;1&＃xff09;新版的Comparator&＃xff0c;添加了static方法comparing&＃xff0c;传接口即可。
案例&＃xff1a;获取数组中的最大值和最小值

package com.test.father;
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;public interface Drive {List<Integer> mlist &＃61; Arrays.asList(7, 11, 2, 33, 5);int min &＃61; mlist.stream().min(Comparator.comparing(value -> value)).get();int max &＃61; mlist.stream().max(Comparator.comparing(value -> value)).get();//静态方法public static void main(String[] args) {System.out.println(min&＃43;"--"&＃43;max);}
}


&＃xff08;2&＃xff09;也可以在自己的接口增加静态方法&＃xff0c;不会影响到原代码的使用&＃xff08;不用在实现类重写这个方法&＃xff09;。

package com.test.father;public interface Drive {//抽象方法void myDriv();//静态方法static void myDrivs() {System.out.println("静态方法");}
}


2、默认方法

&＃xff08;1&＃xff09;用default修饰&＃xff0c;实现类可以不实现默认方法&＃xff0c;如果子类实现了&＃xff0c;那就用子类实现的默认方法。默认方法的核心之处就是兼容以前的代码&＃xff0c;易于扩展。

&＃xff08;2&＃xff09;默认方法的多继承问题&＃xff1a;如果实现类实现了多个接口&＃xff0c;而且每个接口都有同名的默认方法&＃xff0c;那么Java无法判断使用哪个&＃xff0c;这时&＃xff0c;在实现类重写这个方法即可&＃xff0c;因为重写优先级最高。&＃xff08;由于静态方法只会通过接口的名称去调用&＃xff0c;所以不会出现多继承问题&＃xff09;

补充

&＃xff08;1&＃xff09;Java8增加默认方法的最初的设计目的是在改动接口的基础上&＃xff0c;不改动其他实现类。比如Java的List接口&＃xff0c;在Java8增加了默认方法sort&＃xff0c;这样其他实现List接口的类不用去修改也能继承到这个方法来使用。
&＃xff08;2&＃xff09;对于状态类的变量&＃xff0c;还是需要放在抽象类中的。