Java的接口和抽象類

對于面向對象編程來說,抽象是它的一大特征之一吗购。在Java中,可以通過兩種形式來體現(xiàn)OOP的抽象:接口和抽象類。這兩者有太多相似的地方刁憋,又有太多不同的地方碟婆。很多人在初學的時候會以為它們可以隨意互換使用拄踪,但是實際則不然含思。今天我們就一起來學習一下Java中的接口和抽象類。下面是本文的目錄大綱:

一.抽象類

二.接口

三.抽象類和接口的區(qū)別

若有不正之處渤闷,請多多諒解并歡迎批評指正疾瓮,不甚感激。

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一.抽象類

在了解抽象類之前狼电,先來了解一下抽象方法蜒灰。抽象方法是一種特殊的方法:它只有聲明,而沒有具體的實現(xiàn)肩碟。抽象方法的聲明格式為:

abstract void fun();

抽象方法必須用abstract關鍵字進行修飾卷员。如果一個類含有抽象方法,則稱這個類為抽象類腾务,抽象類必須在類前用abstract關鍵字修飾。因為抽象類中含有無具體實現(xiàn)的方法削饵,所以不能用抽象類創(chuàng)建對象岩瘦。

下面要注意一個問題:在《JAVA編程思想》一書中,將抽象類定義為“包含抽象方法的類”窿撬,但是后面發(fā)現(xiàn)如果一個類不包含抽象方法启昧,只是用abstract修飾的話也是抽象類。也就是說抽象類不一定必須含有抽象方法劈伴。個人覺得這個屬于鉆牛角尖的問題吧密末,因為如果一個抽象類不包含任何抽象方法,為何還要設計為抽象類跛璧?所以暫且記住這個概念吧严里,不必去深究為什么。

public abstract class ClassName {

abstract void fun();

}

從這里可以看出追城,抽象類就是為了繼承而存在的刹碾,如果你定義了一個抽象類,卻不去繼承它座柱,那么等于白白創(chuàng)建了這個抽象類迷帜,因為你不能用它來做任何事情。對于一個父類色洞,如果它的某個方法在父類中實現(xiàn)出來沒有任何意義戏锹,必須根據(jù)子類的實際需求來進行不同的實現(xiàn),那么就可以將這個方法聲明為abstract方法火诸,此時這個類也就成為abstract類了锦针。

包含抽象方法的類稱為抽象類,但并不意味著抽象類中只能有抽象方法惭蹂,它和普通類一樣伞插,同樣可以擁有成員變量和普通的成員方法。注意盾碗,抽象類和普通類的主要有三點區(qū)別:

1)抽象方法必須為public或者protected(因為如果為private媚污,則不能被子類繼承,子類便無法實現(xiàn)該方法)廷雅,缺省情況下默認為public耗美。

2)抽象類不能用來創(chuàng)建對象京髓;

3)如果一個類繼承于一個抽象類,則子類必須實現(xiàn)父類的抽象方法商架。如果子類沒有實現(xiàn)父類的抽象方法堰怨,則必須將子類也定義為為abstract類。

在其他方面蛇摸,抽象類和普通的類并沒有區(qū)別备图。

二.接口

接口,英文稱作interface赶袄,在軟件工程中揽涮,接口泛指供別人調用的方法或者函數(shù)。從這里饿肺,我們可以體會到Java語言設計者的初衷蒋困,它是對行為的抽象。在Java中敬辣,定一個接口的形式如下:

public interface InterfaceName {

}

接口中可以含有 變量和方法雪标。但是要注意,接口中的變量會被隱式地指定為public static final變量(并且只能是public static final變量溉跃,用private修飾會報編譯錯誤)村刨,而方法會被隱式地指定為public abstract方法且只能是public abstract方法(用其他關鍵字,比如private喊积、protected烹困、static、 final等修飾會報編譯錯誤)乾吻,并且接口中所有的方法不能有具體的實現(xiàn)髓梅,也就是說,接口中的方法必須都是抽象方法绎签。從這里可以隱約看出接口和抽象類的區(qū)別枯饿,接口是一種極度抽象的類型,它比抽象類更加“抽象”诡必,并且一般情況下不在接口中定義變量奢方。

要讓一個類遵循某組特地的接口需要使用implements關鍵字,具體格式如下:

class ClassName implements  Interface1,Interface2,[....]{

}

可以看出爸舒,允許一個類遵循多個特定的接口蟋字。如果一個非抽象類遵循了某個接口,就必須實現(xiàn)該接口中的所有方法扭勉。對于遵循某個接口的抽象類鹊奖,可以不實現(xiàn)該接口中的抽象方法。

三.抽象類和接口的區(qū)別

1.語法層面上的區(qū)別

1)抽象類可以提供成員方法的實現(xiàn)細節(jié)涂炎,而接口中只能存在public abstract 方法忠聚;

2)抽象類中的成員變量可以是各種類型的设哗,而接口中的成員變量只能是public static final類型的;

3)接口中不能含有靜態(tài)代碼塊以及靜態(tài)方法两蟀,而抽象類可以有靜態(tài)代碼塊和靜態(tài)方法网梢;

4)一個類只能繼承一個抽象類,而一個類卻可以實現(xiàn)多個接口赂毯。

2.設計層面上的區(qū)別

1)抽象類是對一種事物的抽象战虏,即對類抽象,而接口是對行為的抽象党涕。抽象類是對整個類整體進行抽象活烙,包括屬性、行為遣鼓,但是接口卻是對類局部(行為)進行抽象。舉個簡單的例子重贺,飛機和鳥是不同類的事物骑祟,但是它們都有一個共性,就是都會飛气笙。那么在設計的時候次企,可以將飛機設計為一個類Airplane,將鳥設計為一個類Bird潜圃,但是不能將 飛行 這個特性也設計為類缸棵,因此它只是一個行為特性,并不是對一類事物的抽象描述谭期。此時可以將 飛行 設計為一個接口Fly堵第,包含方法fly( ),然后Airplane和Bird分別根據(jù)自己的需要實現(xiàn)Fly這個接口隧出。然后至于有不同種類的飛機踏志,比如戰(zhàn)斗機、民用飛機等直接繼承Airplane即可胀瞪,對于鳥也是類似的针余,不同種類的鳥直接繼承Bird類即可。從這里可以看出凄诞,繼承是一個 "是不是"的關系圆雁,而 接口 實現(xiàn)則是 "有沒有"的關系。如果一個類繼承了某個抽象類帆谍,則子類必定是抽象類的種類伪朽,而接口實現(xiàn)則是有沒有、具備不具備的關系既忆,比如鳥是否能飛(或者是否具備飛行這個特點)驱负,能飛行則可以實現(xiàn)這個接口嗦玖,不能飛行就不實現(xiàn)這個接口。

2)設計層面不同跃脊,抽象類作為很多子類的父類宇挫,它是一種模板式設計。而接口是一種行為規(guī)范酪术,它是一種輻射式設計器瘪。什么是模板式設計?最簡單例子绘雁,大家都用過ppt里面的模板橡疼,如果用模板A設計了ppt B和ppt C,ppt B和ppt C公共的部分就是模板A了庐舟,如果它們的公共部分需要改動欣除,則只需要改動模板A就可以了,不需要重新對ppt B和ppt C進行改動挪略。而輻射式設計历帚,比如某個電梯都裝了某種報警器,一旦要更新報警器杠娱,就必須全部更新挽牢。也就是說對于抽象類,如果需要添加新的方法摊求,可以直接在抽象類中添加具體的實現(xiàn)禽拔,子類可以不進行變更;而對于接口則不行室叉,如果接口進行了變更睹栖,則所有實現(xiàn)這個接口的類都必須進行相應的改動。

下面看一個網(wǎng)上流傳最廣泛的例子:門和警報的例子:門都有open( )和close( )兩個動作茧痕,此時我們可以定義通過抽象類和接口來定義這個抽象概念:

abstract class Door {

public abstract void open();

public abstract void close();

}

或者:

interface Door {

public abstract void open();

public abstract void close();

}

但是現(xiàn)在如果我們需要門具有報警alarm( )的功能磨淌,那么該如何實現(xiàn)?下面提供兩種思路:

1)將這三個功能都放在抽象類里面凿渊,但是這樣一來所有繼承于這個抽象類的子類都具備了報警功能梁只,但是有的門并不一定具備報警功能;

2)將這三個功能都放在接口里面埃脏,需要用到報警功能的類就需要實現(xiàn)這個接口中的open( )和close( )搪锣,也許這個類根本就不具備open( )和close( )這兩個功能,比如火災報警器彩掐。

從這里可以看出构舟, Door的open() 、close()和alarm()根本就屬于兩個不同范疇內的行為堵幽,open()和close()屬于門本身固有的行為特性狗超,而alarm()屬于延伸的附加行為弹澎。因此最好的解決辦法是單獨將報警設計為一個接口,包含alarm()行為,Door設計為單獨的一個抽象類努咐,包含open和close兩種行為苦蒿。再設計一個報警門繼承Door類和實現(xiàn)Alarm接口。

interface Alram {

voidalarm();

}

abstract class Door {

void open();

voidc lose();

}

class AlarmDoor extends Door implements Alarm {

void oepn() {

//....

}

void close() {

//....

}

void alarm() {

//....

}

}
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