讀者春夏秋冬在抽象類的那篇文章中留言，“二哥，面試官最喜歡問的一個(gè)問題就是，‘兄弟，說說抽象類和接口之間的區(qū)別？’，啥時(shí)候講講接口唄！”

對(duì)于面向?qū)ο缶幊虂碚f，抽象是一個(gè)極具魅力的特征。如果一個(gè)程序員的抽象思維很差，那他在編程中就會(huì)遇到很多困難，無法把業(yè)務(wù)變成具體的代碼。在 Java 中，可以通過兩種形式來達(dá)到抽象的目的，一種是抽象類，另外一種就是接口。

如果你現(xiàn)在就想知道抽象類與接口之間的區(qū)別，我可以提前給你說一個(gè)：

• 一個(gè)類只能繼承一個(gè)抽象類，但卻可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。

當(dāng)然了，在沒有搞清楚接口到底是什么，它可以做什么之前，這個(gè)區(qū)別理解起來會(huì)有點(diǎn)難度。

01、接口是什么

接口是通過 interface 關(guān)鍵字定義的，它可以包含一些常量和方法，來看下面這個(gè)示例。

public interface Electronic {
    // 常量
    String LED = "LED";

    // 抽象方法
    int getElectricityUse();

    // 靜態(tài)方法
    static boolean isEnergyEfficient(String electtronicType) {
        return electtronicType.equals(LED);
    }

    // 默認(rèn)方法
    default void printDescription() {
        System.out.println("電子");
    }
}

1）接口中定義的變量會(huì)在編譯的時(shí)候自動(dòng)加上 public static final 修飾符，也就是說 LED 變量其實(shí)是一個(gè)常量。

Java 官方文檔上有這樣的聲明：

Every field declaration in the body of an interface is implicitly public, static, and final.

換句話說，接口可以用來作為常量類使用，還能省略掉 public static final，看似不錯(cuò)的一種選擇，對(duì)吧？

不過，這種選擇并不可取。因?yàn)榻涌诘谋疽馐菍?duì)方法進(jìn)行抽象，而常量接口會(huì)對(duì)子類中的變量造成命名空間上的“污染”。

2）沒有使用 private、default 或者 static 關(guān)鍵字修飾的方法是隱式抽象的，在編譯的時(shí)候會(huì)自動(dòng)加上 public abstract 修飾符。也就是說 getElectricityUse() 其實(shí)是一個(gè)抽象方法，沒有方法體——這是定義接口的本意。

3）從 Java 8 開始，接口中允許有靜態(tài)方法，比如說 isEnergyEfficient() 方法。

靜態(tài)方法無法由（實(shí)現(xiàn)了該接口的）類的對(duì)象調(diào)用，它只能通過接口的名字來調(diào)用，比如說 Electronic.isEnergyEfficient("LED")。

接口中定義靜態(tài)方法的目的是為了提供一種簡(jiǎn)單的機(jī)制，使我們不必創(chuàng)建對(duì)象就能調(diào)用方法，從而提高接口的競(jìng)爭(zhēng)力。

4）接口中允許定義 default 方法也是從 Java 8 開始的，比如說 printDescription()，它始終由一個(gè)代碼塊組成，為實(shí)現(xiàn)該接口而不覆蓋該方法的類提供默認(rèn)實(shí)現(xiàn)，也就是說，無法直接使用一個(gè)“;”號(hào)來結(jié)束默認(rèn)方法——編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)的。

允許在接口中定義默認(rèn)方法的理由是很充分的，因?yàn)橐粋€(gè)接口可能有多個(gè)實(shí)現(xiàn)類，這些類就必須實(shí)現(xiàn)接口中定義的抽象類，否則編譯器就會(huì)報(bào)錯(cuò)。假如我們需要在所有的實(shí)現(xiàn)類中追加某個(gè)具體的方法，在沒有 default 方法的幫助下，我們就必須挨個(gè)對(duì)實(shí)現(xiàn)類進(jìn)行修改。

來看一下 Electronic 接口反編譯后的字節(jié)碼吧，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，接口中定義的所有變量或者方法，都會(huì)自動(dòng)添加上 public 關(guān)鍵字——假如你想知道編譯器在背后都默默做了哪些輔助，記住反編譯字節(jié)碼就對(duì)了。

public interface Electronic
{

    public abstract int getElectricityUse();

    public static boolean isEnergyEfficient(String electtronicType)
    {
        return electtronicType.equals("LED");
    }

    public void printDescription()
    {
        System.out.println("\u7535\u5B50");
    }

    public static final String LED = "LED";
}

有些讀者可能會(huì)問，“二哥，為什么我反編譯后的字節(jié)碼和你的不一樣，你用了什么反編譯工具？”其實(shí)沒有什么秘密，微信搜「沉默王二」回復(fù)關(guān)鍵字「JAD」就可以免費(fèi)獲取了，超級(jí)好用。

02、定義接口的注意事項(xiàng)

由之前的例子我們就可以得出下面這些結(jié)論：

• 接口中允許定義變量
• 接口中允許定義抽象方法
• 接口中允許定義靜態(tài)方法（Java 8 之后）
• 接口中允許定義默認(rèn)方法（Java 8 之后）

除此之外，我們還應(yīng)該知道：

1）接口不允許直接實(shí)例化。

需要定義一個(gè)類去實(shí)現(xiàn)接口，然后再實(shí)例化。

public class Computer implements Electronic {

    public static void main(String[] args) {
        new Computer();
    }

    @Override
    public int getElectricityUse() {
        return 0;
    }
}

2）接口可以是空的，既不定義變量，也不定義方法。

public interface Serializable {
}

Serializable 是最典型的一個(gè)空的接口，我之前分享過一篇文章《Java Serializable：明明就一個(gè)空的接口嘛》，感興趣的讀者可以去我的個(gè)人博客看一看，你就明白了空接口的意義。

http://www.itwanger.com/java/2019/11/14/java-serializable.html

3）不要在定義接口的時(shí)候使用 final 關(guān)鍵字，否則會(huì)報(bào)編譯錯(cuò)誤，因?yàn)榻涌诰褪菫榱俗屪宇悓?shí)現(xiàn)的，而 final 阻止了這種行為。

4）接口的抽象方法不能是 private、protected 或者 final。

5）接口的變量是隱式 public static final，所以其值無法改變。

03、接口可以做什么

1）使某些實(shí)現(xiàn)類具有我們想要的功能，比如說，實(shí)現(xiàn)了 Cloneable 接口的類具有拷貝的功能，實(shí)現(xiàn)了 Comparable 或者 Comparator 的類具有比較功能。

Cloneable 和 Serializable 一樣，都屬于標(biāo)記型接口，它們內(nèi)部都是空的。實(shí)現(xiàn)了 Cloneable 接口的類可以使用 Object.clone() 方法，否則會(huì)拋出 CloneNotSupportedException。

public class CloneableTest implements Cloneable {
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        CloneableTest c1 = new CloneableTest();
        CloneableTest c2 = (CloneableTest) c1.clone();
    }
}

運(yùn)行后沒有報(bào)錯(cuò)?，F(xiàn)在把 implements Cloneable 去掉。

public class CloneableTest {
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        CloneableTest c1 = new CloneableTest();
        CloneableTest c2 = (CloneableTest) c1.clone();

    }
}

運(yùn)行后拋出 CloneNotSupportedException：

Exception in thread "main" java.lang.CloneNotSupportedException: com.cmower.baeldung.interface1.CloneableTest
    at java.base/java.lang.Object.clone(Native Method)
    at com.cmower.baeldung.interface1.CloneableTest.clone(CloneableTest.java:6)
    at com.cmower.baeldung.interface1.CloneableTest.main(CloneableTest.java:11)

至于 Comparable 和 Comparator 的用法，感興趣的讀者可以參照我之前寫的另外一篇文章《來吧，一文徹底搞懂Java中的Comparable和Comparator》。

http://www.itwanger.com/java/2020/01/04/java-comparable-comparator.html

2）Java 原則上只支持單一繼承，但通過接口可以實(shí)現(xiàn)多重繼承的目的。

可能有些讀者會(huì)問，“二哥，為什么 Java 只支持單一繼承？”簡(jiǎn)單來解釋一下。

如果有兩個(gè)類共同繼承（extends）一個(gè)有特定方法的父類，那么該方法會(huì)被兩個(gè)子類重寫。然后，如果你決定同時(shí)繼承這兩個(gè)子類，那么在你調(diào)用該重寫方法時(shí)，編譯器不能識(shí)別你要調(diào)用哪個(gè)子類的方法。這也正是著名的菱形問題，見下圖。

ClassC 同時(shí)繼承了 ClassA 和 ClassB，ClassC 的對(duì)象在調(diào)用 ClassA 和 ClassB 中重載的方法時(shí)，就不知道該調(diào)用 ClassA 的方法，還是 ClassB 的方法。

接口沒有這方面的困擾。來定義兩個(gè)接口，F(xiàn)ly 會(huì)飛，Run 會(huì)跑。

public interface Fly {
    void fly();
}
public interface Run {
    void run();
}

然后讓一個(gè)類同時(shí)實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)接口。

public class Pig implements Fly,Run{
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("會(huì)飛的豬");
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("會(huì)跑的豬");
    }
}

這就在某種形式上達(dá)到了多重繼承的目的：現(xiàn)實(shí)世界里，豬的確只會(huì)跑，但在雷軍的眼里，站在風(fēng)口的豬就會(huì)飛，這就需要賦予這只豬更多的能力，通過抽象類是無法實(shí)現(xiàn)的，只能通過接口。

3）實(shí)現(xiàn)多態(tài)。

什么是多態(tài)呢？通俗的理解，就是同一個(gè)事件發(fā)生在不同的對(duì)象上會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果，鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊窗口上的 X 號(hào)可以關(guān)閉窗口，點(diǎn)擊超鏈接卻可以打開新的網(wǎng)頁。

多態(tài)可以通過繼承（extends）的關(guān)系實(shí)現(xiàn)，也可以通過接口的形式實(shí)現(xiàn)。來看這樣一個(gè)例子。

Shape 是表示一個(gè)形狀。

public interface Shape {
    String name();
}

圓是一個(gè)形狀。

public class Circle implements Shape {
    @Override
    public String name() {
        return "圓";
    }
}

正方形也是一個(gè)形狀。

public class Square implements Shape {
    @Override
    public String name() {
        return "正方形";
    }
}

然后來看測(cè)試類。

List<Shape> shapes = new ArrayList<>();
Shape circleShape = new Circle();
Shape squareShape = new Square();

shapes.add(circleShape);
shapes.add(squareShape);

for (Shape shape : shapes) {
    System.out.println(shape.name());
}

多態(tài)的存在 3 個(gè)前提：

1、要有繼承關(guān)系，Circle 和 Square 都實(shí)現(xiàn)了 Shape 接口
2、子類要重寫父類的方法，Circle 和 Square 都重寫了 name() 方法
3、父類引用指向子類對(duì)象，circleShape 和 squareShape 的類型都為 Shape，但前者指向的是 Circle 對(duì)象，后者指向的是 Square 對(duì)象。

然后，我們來看一下測(cè)試結(jié)果：

圓
正方形

也就意味著，盡管在 for 循環(huán)中，shape 的類型都為 Shape，但在調(diào)用 name() 方法的時(shí)候，它知道 Circle 對(duì)象應(yīng)該調(diào)用 Circle 類的 name() 方法，Square 對(duì)象應(yīng)該調(diào)用 Square 類的 name() 方法。

04、接口與抽象類的區(qū)別

好了，關(guān)于接口的一切，你應(yīng)該都搞清楚了?，F(xiàn)在回到讀者春夏秋冬的那條留言，“兄弟，說說抽象類和接口之間的區(qū)別？”

1）語法層面上

• 接口中不能有 public 和 protected 修飾的方法，抽象類中可以有。
• 接口中的變量只能是隱式的常量，抽象類中可以有任意類型的變量。
• 一個(gè)類只能繼承一個(gè)抽象類，但卻可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。

2）設(shè)計(jì)層面上

抽象類是對(duì)類的一種抽象，繼承抽象類的類和抽象類本身是一種 is-a 的關(guān)系。

接口是對(duì)類的某種行為的一種抽象，接口和類之間并沒有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，所有的類都可以實(shí)現(xiàn) Serializable 接口，從而具有序列化的功能。

就這么多吧，能說道這份上，我相信面試官就不會(huì)為難你了。

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