本文摘錄《設計模式》一書，加入自己的看法

abstract class和interface在Java語言中都是用來進行抽象類（本文中的抽象類并非從abstract class翻譯而來，它表示的是一個抽象體虹茶，而abstract class為Java語言中用于定義抽象類的一種方法尘吗，請讀者注意區(qū)分）定義的，那么什么是抽象類，使用抽象類能為我們帶來什么好處呢？

在面向對象的概念中，我們知道所有的對象都是通過類來描繪的唯笙，但是反過來卻不是這樣。并不是所有的類都是用來描繪對象的，如果一個類中沒有包含足夠的信息來描繪一個具體的對象崩掘，這樣的類就是抽象類七嫌。抽象類往往用來表征我們在對問題領域進行分析、設計中得出的抽象概念呢堰，是對一系列看上去不同抄瑟，但是本質上相同的具體概念的抽象。比如：如果我們進行一個圖形編輯軟件的開發(fā)枉疼，就會發(fā)現(xiàn)問題領域存在著圓皮假、三角形這樣一些具體概念，它們是不同的骂维，但是它們又都屬于形狀這樣一個概念惹资，形狀這個概念在問題領域是不存在的，它就是一個抽象概念航闺。正是因為抽象的概念在問題領域沒有對應的具體概念褪测，所以用以表征抽象概念的抽象類是不能夠實例化的

在面向對象領域，抽象類主要用來進行類型隱藏潦刃。我們可以構造出一個固定的一組行為的抽象描述侮措，但是這組行為卻能夠有任意個可能的具體實現(xiàn)方式。這個抽象描述就是抽象類乖杠，而這一組任意個可能的具體實現(xiàn)則表現(xiàn)為所有可能的派生類分扎。模塊可以操作一個抽象體。由于模塊依賴于一個固定的抽象體胧洒，因此它可以是不允許修改的畏吓；同時，通過從這個抽象體派生卫漫，也可擴展此模塊的行為功能菲饼。熟悉OCP的讀者一定知道，為了能夠實現(xiàn)面向對象設計的一個最核心的原則OCP( Open-Closed Principle)列赎，抽象類是其中的關鍵所在宏悦。

語法定義層面

在語法層面，Java語言對于abstract class和interface給出了不同的定義方式粥谬，下面以定義一個名為Demo的抽象類為例來說明這種不同肛根。使用abstract class的方式定義Demo抽象類的方式如下：

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

使用interface的方式定義Demo抽象類的方式如下：

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

在abstract class方式中，Demo可以有自己的數(shù)據(jù)成員漏策，也可以有非abstarct的成員方法，而在interface方式的實現(xiàn)中臼氨，Demo只能夠有靜態(tài)的不能被修改的數(shù)據(jù)成員（也就是必須是static final的掺喻，不過在interface中一般不定義數(shù)據(jù)成員），所有的成員方法都是abstract的。從某種意義上說感耙，interface是一種特殊形式的abstract class褂乍。

編程層面

從編程的角度來看，abstract class和interface都可以用來實現(xiàn)"design by contract"的思想即硼。但是在具體的使用上面還是有一些區(qū)別的逃片。

首先，abstract class在Java語言中表示的是一種繼承關系只酥，一個類只能使用一次繼承關系褥实。但是，一個類卻可以實現(xiàn)多個interface裂允。也許损离，這是Java語言的設計者在考慮Java對于多重繼承的支持方面的一種折中考慮吧。

其次绝编，在abstract class的定義中僻澎，我們可以賦予方法的默認行為。但是在interface的定義中十饥，方法卻不能擁有默認行為窟勃，為了繞過這個限制，必須使用委托逗堵，但是這會 增加一些復雜性秉氧，有時會造成很大的麻煩。

在抽象類中不能定義默認行為還存在另一個比較嚴重的問題砸捏，那就是可能會造成維護上的麻煩谬运。因為如果后來想修改類的界面（一般通過abstract class或者interface來表示）以適應新的情況（比如，添加新的方法或者給已用的方法中添加新的參數(shù)）時垦藏，就會非常的麻煩梆暖，可能要花費很多的時間（對于派生類很多的情況，尤為如此）掂骏。但是如果界面是通過abstract class來實現(xiàn)的轰驳，那么可能就只需要修改定義在abstract class中的默認行為就可以了。

同樣弟灼，如果不能在抽象類中定義默認行為级解，就會導致同樣的方法實現(xiàn)出現(xiàn)在該抽象類的每一個派生類中，違反了"one rule田绑，one place"原則勤哗，造成代碼重復，同樣不利于以后的維護掩驱。因此芒划，在abstract class和interface間進行選擇時要非常的小心冬竟。

設計理念層面

上面主要從語法定義和編程的角度論述了abstract class和interface的區(qū)別，這些層面的區(qū)別是比較低層次的民逼、非本質的泵殴。本小節(jié)將從另一個層面：abstract class和interface所反映出的設計理念，來分析一下二者的區(qū)別拼苍。作者認為笑诅，從這個層面進行分析才能理解二者概念的本質所在。

前面已經(jīng)提到過疮鲫，abstarct class在Java語言中體現(xiàn)了一種繼承關系吆你，要想使得繼承關系合理，父類和派生類之間必須存在"is a"關系棚点，即父類和派生類在概念本質上應該是相同的（參考文獻〔3〕中有關于"is a"關系的大篇幅深入的論述早处，有興趣的讀者可以參考）。對于interface 來說則不然瘫析，并不要求interface的實現(xiàn)者和interface定義在概念本質上是一致的砌梆，僅僅是實現(xiàn)了interface定義的契約而已。為了使論述便于理解贬循，下面將通過一個簡單的實例進行說明咸包。

考慮這樣一個例子，假設在我們的問題領域中有一個關于Door的抽象概念杖虾，該Door具有執(zhí)行兩個動作open和close烂瘫，此時我們可以通過abstract class或者interface來定義一個表示該抽象概念的類型，定義方式分別如下所示：

使用abstract class方式定義Door：

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

使用interface方式定義Door：

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

其他具體的Door類型可以extends使用abstract class方式定義的Door或者implements使用interface方式定義的Door坟比。看起來好像使用abstract class和interface沒有大的區(qū)別嚷往。

如果現(xiàn)在要求Door還要具有報警的功能葛账。我們該如何設計針對該例子的類結構呢（在本例中，主要是為了展示abstract class和interface反映在設計理念上的區(qū)別皮仁，其他方面無關的問題都做了簡化或者忽略）籍琳？下面將羅列出可能的解決方案，并從設計理念層面對這些不同的方案進行分析贷祈。

解決方案一：

簡單的在Door的定義中增加一個alarm方法趋急，如下：

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

或者

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

那么具有報警功能的AlarmDoor的定義方式如下：

class AlarmDoor extends Door {
    void open() { … }
    void close() { … }
    void alarm() { … }
}

或者

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

這種方法違反了面向對象設計中的一個核心原則ISP（Interface Segregation Priciple），在Door的定義中把Door概念本身固有的行為方法和另外一個概念"報警器"的行為方法混在了一起势誊。這樣引起的一個問題是那些僅僅依賴于Door這個概念的模塊會因為"報警器"這個概念的改變（比如：修改alarm方法的參數(shù)）而改變呜达，反之依然。

解決方案二：

既然open粟耻、close和alarm屬于兩個不同的概念闻丑，根據(jù)ISP原則應該把它們分別定義在代表這兩個概念的抽象類中漩怎。定義方式有：這兩個概念都使用abstract class方式定義勋颖；兩個概念都使用interface方式定義嗦嗡；一個概念使用abstract class方式定義，另一個概念使用interface方式定義饭玲。

顯然侥祭，由于Java語言不支持多重繼承，所以兩個概念都使用abstract class方式定義是不可行的茄厘。后面兩種方式都是可行的矮冬，但是對于它們的選擇卻反映出對于問題領域中的概念本質的理解、對于設計意圖的反映是否正確次哈、合理胎署。我們一一來分析、說明窑滞。

如果兩個概念都使用interface方式來定義琼牧，那么就反映出兩個問題：1、我們可能沒有理解清楚問題領域哀卫，AlarmDoor在概念本質上到底是Door還是報警器巨坊？2、如果我們對于問題領域的理解沒有問題此改，比如：我們通過對于問題領域的分析發(fā)現(xiàn)AlarmDoor在概念本質上和Door是一致的趾撵，那么我們在實現(xiàn)時就沒有能夠正確的揭示我們的設計意圖，因為在這兩個概念的定義上（均使用interface方式定義）反映不出上述含義共啃。

如果我們對于問題領域的理解是：AlarmDoor在概念本質上是Door占调，同時它有具有報警的功能。我們該如何來設計移剪、實現(xiàn)來明確的反映出我們的意思呢究珊？前面已經(jīng)說過，abstract class在Java語言中表示一種繼承關系挂滓，而繼承關系在本質上是"is a"關系苦银。所以對于Door這個概念，我們應該使用abstarct class方式來定義赶站。另外幔虏，AlarmDoor又具有報警功能，說明它又能夠完成報警概念中定義的行為贝椿，所以報警概念可以通過interface方式定義想括。如下所示：

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

interface Alarm {
    void alarm();
}

class AlarmDoor extends Door implements Alarm {
    void open() { … }
    void close() { … }
    void alarm() { … }
}

這種實現(xiàn)方式基本上能夠明確的反映出我們對于問題領域的理解，正確的揭示我們的設計意圖烙博。其實abstract class表示的是is a關系瑟蜈，interface表示的是like a關系烟逊，大家在選擇時可以作為一個依據(jù)，當然這是建立在對問題領域的理解上的铺根，比如：如果我們認為AlarmDoor在概念本質上是報警器宪躯，同時又具有Door的功能，那么上述的定義方式就要反過來了位迂。

結論

?abstract class和interface是Java語言中的兩種定義抽象類的方式访雪，它們之間有很大的相似性。但是對于它們的選擇卻又往往反映出對于問題領域中的概念本質的理解掂林、對于設計意圖的反映是否正確臣缀、合理，因為它們表現(xiàn)了概念間的不同的關系（雖然都能夠實現(xiàn)需求的功能）泻帮。這其實也是語言的一種的慣用法精置，希望讀者朋友能夠細細體會÷嘣樱總結為以下幾點：

• abstract class 在Java語言中表示一種繼承關系脂倦，一個類只能繼承至一個父類，但卻能實現(xiàn)多個接口蹲堂。
• abstract class 中能包含自己的成員變量狼讨，也可以包含非abstract的成員方法，而interface中只能包含靜態(tài)的不能被修改的數(shù)據(jù)成員：public static final String AA="cc";柒竞，所有的方法都是abstract的政供。
• 設計理念不同，abstract class 表示的是is a關系朽基，interface表示的是like a關系布隔。
• 實現(xiàn)接口必須實現(xiàn)所有定義的方法，而實現(xiàn)抽象類只需要實現(xiàn)抽象方法稼虎，其中的非抽象方法不用實現(xiàn)衅檀。
• 接口變量默認為public static final，方法默認為public abstract霎俩，抽象類變量默認為friendly哀军。

個人理解

在上面《大話設計模式的文章》中對abstract和interface的解釋已經(jīng)是比較詳細的。在文章中
“abstarct class在Java語言中體現(xiàn)了一種繼承關系打却，要想使得繼承關系合理杉适，父類和派生類之間必須存在"is a"關系，即父類和派生類在概念本質上應該是相同的柳击。對于interface 來說則不然猿推，并不要求interface的實現(xiàn)者和interface定義在概念本質上是一致的，僅僅是實現(xiàn)了interface定義的契約而已”捌肴，這段話很好的解釋了兩者的根本區(qū)別蹬叭。
我認為在實際開發(fā)中abstract更適合于對model的抽象藕咏，而intrrface更適合對功能的抽象。

• 你現(xiàn)在要定義一個棍model秽五，棍有長棍孽查，短棍...你可以定義一個棍abstract類，在分別定義長棍筝蚕，短棍繼承這個抽象類卦碾，這樣一看就知道這些model之間的聯(lián)系了，而在這里用interface定義棍抽象類就顯得不合適了起宽。
• 這時候你又定義了一個刀model，刀有長刀济榨，短刀...你可以按照上面棍的abstract定義相關model坯沪。而這時候，棍和刀這兩類model都具有打架的功能擒滑，這時候你就可以把打架的功能單獨拿出來腐晾，放在一個interface中，讓著這些model分別實現(xiàn)這個功能丐一。

• 下圖為spring 實現(xiàn)ioc容器中的一段代碼藻糖，AbstractRefreshableConfigApplicationContext和AbstractRefreshableApplicationContext都屬于ioc容器，所以是繼承關系库车，而BeanNameAware, InitializingBean是ioc容器需要實現(xiàn)的方法巨柒，因為BeanNameAware, InitializingBean這兩個接口的功能不僅僅是AbstractRefreshableConfigApplicationContext需要實現(xiàn)，還有其他mode也是需要實現(xiàn)的柠衍，所以單獨拿出來作為接口

  
  
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