從前面對(duì)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)原則的講解，讀者可以了解到，其實(shí)所有的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)模式都離不開(kāi)抽象，因?yàn)橹挥谐橄蟛拍軐?shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)模式。

在?Java?中，針對(duì)抽象有兩種實(shí)現(xiàn)方式：一種是接口，一種是抽象類。很多讀者對(duì)這兩種實(shí)現(xiàn)方式比較困惑，到底是使用接口，還是使用抽象類呢？對(duì)于它們的選擇甚至反映出對(duì)問(wèn)題領(lǐng)域本質(zhì)的理解，對(duì)設(shè)計(jì)意圖的理解是否正確、合理？

在面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想中，所有的對(duì)象都是通過(guò)類來(lái)描繪的，但是反過(guò)來(lái)，并不是所有的類都是用來(lái)描繪對(duì)象的，如果一個(gè)類中沒(méi)有描繪一個(gè)具體的對(duì)象，那么這樣的類就是抽象類，抽象類是對(duì)那些看上去不同，但是本質(zhì)上相同的具體概念的抽象，正是因?yàn)槌橄蟮母拍钤趩?wèn)題領(lǐng)域沒(méi)有對(duì)應(yīng)的具體概念，所以抽象類是不能夠?qū)嵗摹?/p>

基本語(yǔ)法區(qū)別

在 Java 中，接口和抽象類的定義語(yǔ)法是不一樣的。這里以動(dòng)物類為例來(lái)說(shuō)明，其中定義接口的示意代碼如下：

publicinterface Animal{

// 所有動(dòng)物都會(huì)吃

publicvoideat();

// 所有動(dòng)物都會(huì)飛

publicvoidfly();

}

定義抽象類的示意代碼如下：

publicabstractclass Animal{

// 所有動(dòng)物都會(huì)吃

publicabstractvoideat();

// 所有動(dòng)物都會(huì)飛

publicvoidfly(){};

}

可以看到，在接口內(nèi)只能是功能的定義，而抽象類中則可以包括功能的定義和功能的實(shí)現(xiàn)。在接口中，所有的屬性肯定是 public、static 和 final，所有的方法都是 abstract，所以可以默認(rèn)不寫上述標(biāo)識(shí)符；在抽象類中，既可以包含抽象的定義，也可以包含具體的實(shí)現(xiàn)方法。

在具體的實(shí)現(xiàn)類上，接口和抽象類的實(shí) 現(xiàn)類定義方式也是不一樣的，其中接口實(shí)現(xiàn)類的示意代碼如下：

publicclass concreteAnimalimplements Animal{

// 所有動(dòng)物都會(huì)吃

publicvoideat(){}

// 所有動(dòng)物都會(huì)飛

publicvoidfly(){}

}

抽象類的實(shí)現(xiàn)類示意代碼如下：

publicclass concreteAnimalextends Animal{

// 所有動(dòng)物都會(huì)吃

publicvoideat(){}

// 所有動(dòng)物都會(huì)飛

publicvoidfly(){}

}

可以看到，在接口的實(shí)現(xiàn)類中使用 implements 關(guān)鍵字；而在抽象類的實(shí)現(xiàn)類中，則使用 extends 關(guān)鍵字。一個(gè)接口的實(shí)現(xiàn)類可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，而一個(gè)抽象類的實(shí)現(xiàn)類則只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)抽象類。

設(shè)計(jì)思想?yún)^(qū)別

從前面抽象類的具體實(shí)現(xiàn)類的實(shí)現(xiàn)方式可以看出，其實(shí)在 Java 中，抽象類和具體實(shí)現(xiàn)類之間是一種繼承關(guān)系，也就是說(shuō)如果釆用抽象類的方式，則父類和子類在概念上應(yīng)該是相同的。接口卻不一樣，如果采用接口的方式，則父類和子類在概念上不要求相同。接口只是抽取相互之間沒(méi)有關(guān)系的類的共同特征，而不用關(guān)注類之間的關(guān)系，它可以使沒(méi)有層次關(guān)系的類具有相同的行為。因此，可以這樣說(shuō)：抽象類是對(duì)一組具有相同屬性和方法的邏輯上有關(guān)系的事物的一種抽象，而接口則是對(duì)一組具有相同屬性和方法的邏輯上不相關(guān)的事物的一種抽象。

仍然以前面動(dòng)物類的設(shè)計(jì)為例來(lái)說(shuō)明接口和抽象類關(guān)于設(shè)計(jì)思想的區(qū)別，該動(dòng)物類默認(rèn)所有的動(dòng)物都具有吃的功能，其中定義接口的示意代碼如下：

publicinterface Animal{

// 所有動(dòng)物都會(huì)吃

publicvoideat();

}

定義抽象類的示意代碼如下：

publicabstractclass Animal{

// 所有動(dòng)物都會(huì)吃

publicabstractvoideat();

}

不管是實(shí)現(xiàn)接口，還是繼承抽象類的具體動(dòng)物，都具有吃的功能，具體的動(dòng)物類的示意代碼如下。

接口實(shí)現(xiàn)類的示意代碼如下：

publicclass concreteAnimalimplements Animal{

// 所有動(dòng)物都會(huì)吃

publicvoideat(){}

}

抽象類的實(shí)現(xiàn)類示意代碼如下：

publicclass concreteAnimalextends Animal{

// 所有動(dòng)物都會(huì)吃

publicvoideat(){}

}

當(dāng)然，具體的動(dòng)物類不光具有吃的功能，比如有些動(dòng)物還會(huì)飛，而有些動(dòng)物卻會(huì)游泳，那么該如何設(shè)計(jì)這個(gè)抽象的動(dòng)物類呢？可以別在接口和抽象類中增加飛的功能，其中定義接口的示意代碼如下：

publicinterface Animal{

// 所有動(dòng)物都會(huì)吃

publicvoideat();

// 所有動(dòng)物都會(huì)飛

publicvoidfly();

}

定義抽象類的示意代碼如下：

publicabstractclass Animal{

// 所有動(dòng)物都會(huì)吃

publicabstractvoideat();

// 所有動(dòng)物都會(huì)飛

publicvoidfly(){};

}

這樣一來(lái)，不管是接口還是抽象類的實(shí)現(xiàn)類，都具有飛的功能，這顯然不能滿足要求，因?yàn)橹挥幸徊糠謩?dòng)物會(huì)飛，而會(huì)飛的卻不一定是動(dòng)物，比如飛機(jī)也會(huì)飛。那該如何設(shè)計(jì)呢？有很多種方案，比如再設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)物的接口類，該接口具有飛的功能，示意代碼如下：

publicinterface AnimaiFly{

// 所有動(dòng)物都會(huì)飛

publicvoidfly();

}

那些具體的動(dòng)物類，如果有飛的功能的話，除了實(shí)現(xiàn)吃的接口外，再實(shí)現(xiàn)飛的接口，示意代碼如下：

publicclass concreteAnimalimplements Animal,AnimaiFly{

// 所有動(dòng)物都會(huì)吃

publicvoideat(){}

// 動(dòng)物會(huì)飛

publicvoidfly();

}

那些不需要飛的功能的具體動(dòng)物類只實(shí)現(xiàn)具體吃的功能的接口即可。另外一種解決方案是再設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)物的抽象類，該抽象類具有飛的功能，示意代碼如下：

publicabstractclass AnimaiFly{

// 動(dòng)物會(huì)飛

publicvoidfly();

}

但此時(shí)沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)那些既有吃的功能，又有飛的功能的具體動(dòng)物類。因?yàn)樵?Java 中具體的實(shí)現(xiàn)類只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)抽象類。一個(gè)折中的解決辦法是，讓這個(gè)具有飛的功能的抽象類，繼承具有吃的功能的抽象類，示意代碼如下：

publicabstractclass AnimaiFlyextends Animal{

// 動(dòng)物會(huì)飛

publicvoidfly();

}

此時(shí)，對(duì)那些只需要吃的功能的具體動(dòng)物類來(lái)說(shuō)，繼承 Animal 抽象類即可。對(duì)那些既有吃的功能又有飛的功能的具體動(dòng)物類來(lái)說(shuō)，則需要繼承 AnimalFly 抽象類。

但此時(shí)對(duì)客戶端有一個(gè)問(wèn)題，那就是不能針對(duì)所有的動(dòng)物類都使用 Animal 抽象類來(lái)進(jìn)行編程，因?yàn)?Animal 抽象類不具有飛的功能，這不符合面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)原則，因此這種解決方案其實(shí)是行不通的。

還有另外一種解決方案，即具有吃的功能的抽象動(dòng)物類用抽象類來(lái)實(shí)現(xiàn)，而具有飛的功能的類用接口實(shí)現(xiàn)；或者具有吃的功能的抽象動(dòng)物類用接口來(lái)實(shí)現(xiàn)，而具有飛的功能的類用抽象類實(shí)現(xiàn)。

具有吃的功能的抽象動(dòng)物類用抽象類來(lái)實(shí)現(xiàn)，示意代碼如下：

publicabstractclass Animal{

// 所有動(dòng)物都會(huì)吃

publicabstractvoideat();

}

具有飛的功能的類用接口實(shí)現(xiàn)，示意代碼如下：

publicinterface AnimaiFly{

// 動(dòng)物會(huì)飛

publicvoidfly();

}

既具有吃的功能又具有飛的功能的具體的動(dòng)物類，則繼承 Animal 動(dòng)物抽象類，實(shí)現(xiàn) AnimalFly 接口，示意代碼如下：

publicclass concreteAnimalextends Animalimplements AnimaiFly{

// 所有動(dòng)物都會(huì)吃

publicvoideat(){}

// 動(dòng)物會(huì)飛

publicvoidfly();

}

或者具有吃的功能的抽象動(dòng)物類用接口來(lái)實(shí)現(xiàn)，示意代碼如下：

publicinterface Animal{

// 所有動(dòng)物都會(huì)吃

publicabstractvoideat();

}

具有飛的功能的類用抽象類實(shí)現(xiàn)，示意代碼如下：

publicabstractclass AnimaiFly{

// 動(dòng)物會(huì)飛

publicvoidfly(){};

}

既具有吃的功能又具有飛的功能的具體的動(dòng)物類，則實(shí)現(xiàn) Animal 動(dòng)物類接口，繼承 AnimaiFly 抽象類，示意代碼如下：

publicclass concreteAnimalextends AnimaiFlyimplements Animal{

// 所有動(dòng)物都會(huì)吃

publicvoideat(){}

// 動(dòng)物會(huì)飛

publicvoidfly();

}

這些解決方案有什么不同呢？再回過(guò)頭來(lái)看接口和抽象類的區(qū)別：抽象類是對(duì)一組具有相同屬性和方法的邏輯上有關(guān)系的事物的一種抽象，而接口則是對(duì)一組具有相同屬性和方法的邏輯上不相關(guān)的事物的一種抽象，因此抽象類表示的是“is a”關(guān)系，接口表示的是“l(fā)ike a”關(guān)系。

假設(shè)現(xiàn)在要研究的系統(tǒng)只是動(dòng)物系統(tǒng)，如果設(shè)計(jì)人員認(rèn)為對(duì)既具有吃的功能又具有飛的功能的具體的動(dòng)物類來(lái)說(shuō)，它和只具有吃的功能的動(dòng)物一樣，都是動(dòng)物，是一組邏輯上有關(guān)系的事物，因此這里應(yīng)該使用抽象類來(lái)抽象具有吃的功能的動(dòng)物類，即繼承 Animal 動(dòng)物抽象類，實(shí)現(xiàn) AnimalFly 接口。

如果設(shè)計(jì)人員認(rèn)為對(duì)既具有吃的功能，又具有飛的功能的具體的動(dòng)物類來(lái)說(shuō)，它和只具有飛的功能的動(dòng)物一樣，都是動(dòng)物，是一組邏輯上有關(guān)系的事物，因此這里應(yīng)該使用抽象類來(lái)抽象具有飛的功能的動(dòng)物類，即實(shí)現(xiàn) Animal 動(dòng)物類接口，繼承 AnimaiFly 抽象類。

假設(shè)現(xiàn)在要研究的系統(tǒng)不只是動(dòng)物系統(tǒng)，如果設(shè)計(jì)人員認(rèn)為不管是吃的功能，還是飛的功能和動(dòng)物類沒(méi)有什么關(guān)系，因?yàn)轱w機(jī)也會(huì)飛，人也會(huì)吃，則這里應(yīng)該實(shí)現(xiàn)兩個(gè)接口來(lái)分別抽象吃的功能和飛的功能，即除實(shí)現(xiàn)吃的 Animal 接口外，再實(shí)現(xiàn)飛的 AnimalFly 接口。

從上面的分析可以看出，對(duì)于接口和抽象類的選擇，反映出設(shè)計(jì)人員看待問(wèn)題的不同角度，即抽象類用于一組相關(guān)的事物，表示的是“isa”的關(guān)系，而接口用于一組不相關(guān)的事物，表示的是“l(fā)ike a”的關(guān)系。