03.接口vs抽象類比較

目錄介紹

• 01.面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)特性
  • 1.1 抽象和接口特性
  • 1.2 一些問(wèn)題思考
  • 1.3 抽象的設(shè)計(jì)思想
  • 1.4 抽象思想案例
• 02.抽象類介紹
  • 2.1 看抽象案例
  • 2.2 抽象類特點(diǎn)
  • 2.3 抽象類設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)
  • 2.4 抽象的思想
  • 2.5 模擬抽象類
• 03.接口設(shè)計(jì)介紹
  • 3.1 看接口案例
  • 3.2 接口的特點(diǎn)
  • 3.3 接口設(shè)計(jì)注意點(diǎn)
  • 3.4 接口的思想
  • 3.5 Marker Interface
  • 3.6 模擬接口設(shè)計(jì)
• 04.解決什么編程問(wèn)題
  • 4.1 抽象類的由來(lái)
  • 4.2 接口的由來(lái)
• 05.抽象類VS接口
  • 5.1 理解抽象和接口
  • 5.2 語(yǔ)法上不同
  • 5.3 編程角度不同
  • 5.4 通俗理解兩者區(qū)別
  • 5.5 設(shè)計(jì)層次上區(qū)別
• 06.如何選擇場(chǎng)景
  • 6.1 判斷標(biāo)準(zhǔn)很簡(jiǎn)單
  • 6.2 場(chǎng)景上的區(qū)別
  • 6.3 一些具體的例子
  • 6.4 開(kāi)發(fā)總結(jié)一下

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01.面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)特性

1.1 抽象和接口特性

在面向?qū)ο缶幊讨?，抽象類和接口是兩個(gè)經(jīng)常被用到的語(yǔ)法概念，是面向?qū)ο笏拇筇匦?，以及很多設(shè)計(jì)模式、設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)原則編程實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

比如，我們可以使用接口來(lái)實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟮某橄筇匦?、多態(tài)特性和基于接口而非實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)原則，使用抽象類來(lái)實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟮睦^承特性和模板設(shè)計(jì)模式等等。

并不是所有的面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言都支持這兩個(gè)語(yǔ)法概念，比如，C++ 這種編程語(yǔ)言只支持抽象類，不支持接口；而像 Python 這樣的動(dòng)態(tài)編程語(yǔ)言，既不支持抽象類，也不支持接口。

盡管有些編程語(yǔ)言沒(méi)有提供現(xiàn)成的語(yǔ)法來(lái)支持接口和抽象類，我們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^(guò)一些手段來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)語(yǔ)法概念。

1.2 一些問(wèn)題思考

這兩個(gè)語(yǔ)法概念不僅在工作中經(jīng)常會(huì)被用到，在面試中也經(jīng)常被提及。比如，“接口和抽象類的區(qū)別是什么？什么時(shí)候用接口？什么時(shí)候用抽象類？抽象類和接口存在的意義是什么？能解決哪些編程問(wèn)題？”等等。

1.3 抽象的設(shè)計(jì)思想

抽象思想是指將事物或概念從具體的、特定的細(xì)節(jié)中抽離出來(lái)，關(guān)注其普遍性、共性和本質(zhì)特征的思維方式。它是一種對(duì)事物進(jìn)行概括、歸納和提煉的思考方式，通過(guò)忽略細(xì)節(jié)和個(gè)別差異，抓住事物的本質(zhì)和共同點(diǎn)，以更高層次的概念和模型來(lái)理解和描述事物。

1.4 抽象思想案例

代碼如下所示。抽象類除了有抽象類特性之外，還可以解決代碼復(fù)用問(wèn)題。

/*抽象類作為參數(shù)的時(shí)候如何進(jìn)行調(diào)用*/
abstract class Animal {

    protected int x;
    private int y;

    // 定義一個(gè)抽象方法
    public abstract void eat() ;

    public void func2() {
        System.out.println("func2");
    }
}

// 定義一個(gè)類，貓
class Cat extends Animal {
    public void eat(){
        System.out.println("吃魚(yú).................") ;
    }
}

// 定義一個(gè)類，狗
class Dog extends Animal {
    public void eat(){
        System.out.println("吃骨頭.................") ;
    }
}

// 定義一個(gè)類，動(dòng)物類
class AnimalDemo {
    public void method(Animal a) {
        a.eat() ;
    }
}

// 測(cè)試類
class ArgsDemo2  {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建AnimalDemo的對(duì)象
        AnimalDemo ad = new AnimalDemo() ;
        // 對(duì)Animal進(jìn)行間接實(shí)例化
        // Animal a = new Cat() ;
        // Animal a = new Dog() ;
        Cat a = new Cat() ;
        // 調(diào)用method方法
        ad.method(a) ;
    }
}

02.抽象類介紹

2.1 看抽象案例

不同的編程語(yǔ)言對(duì)接口和抽象類的定義方式可能有些差別，但差別并不會(huì)很大。首先來(lái)看一下，在 Java 這種編程語(yǔ)言中，我們是如何定義抽象類的。

下面這段代碼是一個(gè)比較典型的抽象類的使用場(chǎng)景（模板設(shè)計(jì)模式）。

• Logger 是一個(gè)記錄日志的抽象類，F(xiàn)ileLogger 和 MessageQueueLogger 繼承 Logger，分別實(shí)現(xiàn)兩種不同的日志記錄方式：記錄日志到文件中和記錄日志到消息隊(duì)列中。
• FileLogger 和 MessageQueueLogger 兩個(gè)子類復(fù)用了父類方法，但因?yàn)檫@兩個(gè)子類寫日志的方式不同，它們又各自重寫了父類中的 doLog() 方法。

// 抽象類
public abstract class Logger {
  private String name;
  private boolean enabled;
  private Level minPermittedLevel;

  public Logger(String name, boolean enabled, Level minPermittedLevel) {
    this.name = name;
    this.enabled = enabled;
    this.minPermittedLevel = minPermittedLevel;
  }
  
  public void log(Level level, String message) {
    boolean loggable = enabled && (minPermittedLevel.intValue() <= level.intValue());
    if (!loggable) return;
    doLog(level, message);
  }
  
  protected abstract void doLog(Level level, String message);
}
// 抽象類的子類：輸出日志到文件
public class FileLogger extends Logger {
  private Writer fileWriter;

  public FileLogger(String name, boolean enabled,
    Level minPermittedLevel, String filepath) {
    super(name, enabled, minPermittedLevel);
    this.writer = new FileWriter(filepath); 
  }
  
  @Override
  public void doLog(Level level, String mesage) {
    // 格式化level和message,輸出到日志文件
    fileWriter.write(...);
  }
}
// 抽象類的子類: 輸出日志到消息中間件(比如kafka)
public class MessageQueueLogger extends Logger {
  private MessageQueueClient msgQueueClient;
  
  public MessageQueueLogger(String name, boolean enabled,
    Level minPermittedLevel, MessageQueueClient msgQueueClient) {
    super(name, enabled, minPermittedLevel);
    this.msgQueueClient = msgQueueClient;
  }
  
  @Override
  protected void doLog(Level level, String mesage) {
    // 格式化level和message,輸出到消息中間件
    msgQueueClient.send(...);
  }
}

2.2 抽象類特點(diǎn)

抽象類是一種在面向?qū)ο缶幊讨械母拍睿遣荒鼙粚?shí)例化的類，只能被繼承。抽象類用于定義一組抽象方法和可能的具體方法，以提供一種通用的接口和行為，供其子類實(shí)現(xiàn)和繼承。

通過(guò)上面的這個(gè)例子來(lái)看一下，抽象類具有哪些特性。

1. 抽象類不允許被實(shí)例化，只能被繼承。也就是說(shuō)，你不能 new 一個(gè)抽象類的對(duì)象出來(lái)（Logger logger = new Logger(…); 會(huì)報(bào)編譯錯(cuò)誤）。
2. 抽象類可以包含屬性和方法。方法既可以包含代碼實(shí)現(xiàn)（比如 Logger 中的 log() 方法），也可以不包含代碼實(shí)現(xiàn)（比如 Logger 中的 doLog() 方法）。不包含代碼實(shí)現(xiàn)的方法叫作抽象方法。
3. 子類繼承抽象類，必須實(shí)現(xiàn)抽象類中的所有抽象方法。對(duì)應(yīng)到例子代碼中就是，所有繼承 Logger 抽象類的子類，都必須重寫 doLog() 方法。

抽象類提供了一種抽象的概念和接口，用于定義一組相關(guān)的類的共同行為和屬性。它可以作為一種模板或基類，為子類提供一致的接口和行為，實(shí)現(xiàn)代碼的復(fù)用和多態(tài)性。

2.3 抽象類設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)

如果想要設(shè)計(jì)這樣一個(gè)類，該類包含一個(gè)特別的成員方法，方法的具體實(shí)現(xiàn)由它的子類確定，那么可以在父類中聲明該方法為抽象方法

Abstract關(guān)鍵字同樣可以用來(lái)聲明抽象方法，抽象方法只包含一個(gè)方法名，而沒(méi)有方法體。聲明抽象方法會(huì)造成以下兩個(gè)結(jié)果：

• 如果一個(gè)類包含抽象方法，則該類必須聲明為抽象類
• 子類必須重寫父類的抽象方法，否則自身也必須聲明為抽象類

2.4 抽象的思想

抽象特性的定義講完了，我們?cè)賮?lái)看一下，抽象的意義是什么？它能解決什么編程問(wèn)題？

實(shí)際上，如果上升一個(gè)思考層面的話，抽象及其前面講到的封裝都是人類處理復(fù)雜性的有效手段。

在面對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的時(shí)候，人腦能承受的信息復(fù)雜程度是有限的，所以我們必須忽略掉一些非關(guān)鍵性的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。抽象作為一種只關(guān)注功能點(diǎn)不關(guān)注實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)思路，正好幫我們的大腦過(guò)濾掉許多非必要的信息。

抽象作為一個(gè)非常寬泛的設(shè)計(jì)思想，很多設(shè)計(jì)原則都體現(xiàn)了抽象這種設(shè)計(jì)思想，比如基于接口而非實(shí)現(xiàn)編程、開(kāi)閉原則（對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放、對(duì)修改關(guān)閉）、代碼解耦（降低代碼的耦合性）等。

舉個(gè)簡(jiǎn)單例子，比如 getAliPictureUrl() 就不是一個(gè)具有抽象思維的命名，因?yàn)槟骋惶烊绻覀儾辉侔褕D片存儲(chǔ)在阿里云上，而是存儲(chǔ)在私有云上，那這個(gè)命名也要隨之被修改。相反，如果我們定義一個(gè)比較抽象的函數(shù)，比如叫作 getPictureUrl()，那即便內(nèi)部存儲(chǔ)方式修改了，我們也不需要修改命名。

2.5 模擬抽象類

在 Python、Ruby 這些動(dòng)態(tài)語(yǔ)言中，不僅沒(méi)有接口的概念，也沒(méi)有類似 abstract、virtual 這樣的關(guān)鍵字來(lái)定義抽象類，那該如何實(shí)現(xiàn)上面的講到的 抽象類 的設(shè)計(jì)思路呢？

實(shí)際上，除了用抽象類來(lái)模擬接口之外，還可以用普通類來(lái)模擬接口。具體的 Java 代碼實(shí)現(xiàn)如下所示。

public class MockInteface {
  protected MockInteface() {}
  public void funcA() {
    throw new MethodUnSupportedException();
  }
}

類中的方法必須包含實(shí)現(xiàn)，這個(gè)不符合接口的定義。但是，我們可以讓類中的方法拋出 MethodUnSupportedException 異常，來(lái)模擬不包含實(shí)現(xiàn)的接口，并且能強(qiáng)迫子類在繼承這個(gè)父類的時(shí)候，都去主動(dòng)實(shí)現(xiàn)父類的方法，否則就會(huì)在運(yùn)行時(shí)拋出異常。

那又如何避免這個(gè)類被實(shí)例化呢？實(shí)際上很簡(jiǎn)單，我們只需要將這個(gè)類的構(gòu)造函數(shù)聲明為 protected 訪問(wèn)權(quán)限就可以了。

03.接口設(shè)計(jì)介紹

3.1 看接口案例

再來(lái)看一下，在 Java 這種編程語(yǔ)言中，我們?nèi)绾味x接口。

// 接口
public interface Filter {
  void doFilter(RpcRequest req) throws RpcException;
}
// 接口實(shí)現(xiàn)類：鑒權(quán)過(guò)濾器
public class AuthencationFilter implements Filter {
  @Override
  public void doFilter(RpcRequest req) throws RpcException {
    //...鑒權(quán)邏輯..
  }
}
// 接口實(shí)現(xiàn)類：限流過(guò)濾器
public class RateLimitFilter implements Filter {
  @Override
  public void doFilter(RpcRequest req) throws RpcException {
    //...限流邏輯...
  }
}
// 過(guò)濾器使用demo
public class Application {
  // filters.add(new AuthencationFilter());
  // filters.add(new RateLimitFilter());
  private List<Filter> filters = new ArrayList<>();
  
  public void handleRpcRequest(RpcRequest req) {
    try {
      for (Filter filter : fitlers) {
        filter.doFilter(req);
      }
    } catch(RpcException e) {
      // ...處理過(guò)濾結(jié)果...
    }
    // ...省略其他處理邏輯...
  }
}

上面這段代碼是一個(gè)比較典型的接口的使用場(chǎng)景。通過(guò) Java 中的 interface 關(guān)鍵字定義了一個(gè) Filter 接口。AuthenticationFilter 和 RateLimitFilter 是接口的兩個(gè)實(shí)現(xiàn)類，分別實(shí)現(xiàn)了對(duì) RPC 請(qǐng)求鑒權(quán)和限流的過(guò)濾功能。

3.2 接口的特點(diǎn)

代碼非常簡(jiǎn)潔。結(jié)合代碼再來(lái)看一下，接口都有哪些特性。

• 接口不能包含屬性（也就是成員變量）。
• 接口只能聲明方法，方法不能包含代碼實(shí)現(xiàn)。
• 類實(shí)現(xiàn)接口的時(shí)候，必須實(shí)現(xiàn)接口中聲明的所有方法。

接口是一種抽象的概念，用于定義一組方法的契約，而不涉及具體的實(shí)現(xiàn)。接口定義了類應(yīng)該具有的方法和行為，以提供一種通用的接口，供類來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.3 接口設(shè)計(jì)注意點(diǎn)

3.4 接口的思想

3.5 Marker Interface

接口的職責(zé)也不僅僅限于抽象方法的集合，其實(shí)有各種不同的實(shí)踐。

有一類沒(méi)有任何方法的接口，通常叫作 Marker Interface，顧名思義，它的目的就是為了聲明某些東西，比如我們熟知的 Cloneable、Serializable 等。這種用法，也存在于業(yè)界其他的 Java 產(chǎn)品代碼中。

3.6 模擬接口設(shè)計(jì)

如果你熟悉的是 C++ 這種編程語(yǔ)言，你可能會(huì)說(shuō)，C++ 只有抽象類，并沒(méi)有接口，那從代碼實(shí)現(xiàn)的角度上來(lái)說(shuō)，是不是就無(wú)法實(shí)現(xiàn) 接口 的設(shè)計(jì)思路了呢？

先來(lái)回憶一下接口的定義：接口中沒(méi)有成員變量，只有方法聲明，沒(méi)有方法實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)接口的類必須實(shí)現(xiàn)接口中的所有方法。

只要滿足這樣幾點(diǎn)，從設(shè)計(jì)的角度上來(lái)說(shuō)，我們就可以把它叫作接口。實(shí)際上，要滿足接口的這些語(yǔ)法特性并不難。

在下面這段 C++ 代碼中，就用抽象類模擬了一個(gè)接口（下面這段代碼實(shí)際上是策略模式中的一段代碼）。

class Strategy { // 用抽象類模擬接口
  public:
    ~Strategy();
    virtual void algorithm()=0;
  protected:
    Strategy();
};

抽象類 Strategy 沒(méi)有定義任何屬性，并且所有的方法都聲明為 virtual 類型（等同于 Java 中的 abstract 關(guān)鍵字）。

這樣，所有的方法都不能有代碼實(shí)現(xiàn)，并且所有繼承這個(gè)抽象類的子類，都要實(shí)現(xiàn)這些方法。從語(yǔ)法特性上來(lái)看，這個(gè)抽象類就相當(dāng)于一個(gè)接口。

04.解決什么編程問(wèn)題

4.1 抽象類的由來(lái)

抽象類也是為代碼復(fù)用而生的。多個(gè)子類可以繼承抽象類中定義的屬性和方法，避免在子類中，重復(fù)編寫相同的代碼。

不過(guò)，既然繼承本身就能達(dá)到代碼復(fù)用的目的，而繼承也并不要求父類一定是抽象類，那我們不使用抽象類，照樣也可以實(shí)現(xiàn)繼承和復(fù)用。從這個(gè)角度上來(lái)講，我們貌似并不需要抽象類這種語(yǔ)法呀。

那抽象類除了解決代碼復(fù)用的問(wèn)題，還有什么其他存在的意義嗎？

還是拿之前那個(gè)打印日志的例子。我們先對(duì)上面的代碼做下改造。在改造之后的代碼中，Logger 不再是抽象類，只是一個(gè)普通的父類，刪除了 Logger 中 log()、doLog() 方法，新增了 isLoggable() 方法。FileLogger 和 MessageQueueLogger 還是繼承 Logger 父類，以達(dá)到代碼復(fù)用的目的。具體的代碼如下：

// 父類：非抽象類，就是普通的類. 刪除了log(),doLog()，新增了isLoggable().
public class Logger {
  private String name;
  private boolean enabled;
  private Level minPermittedLevel;

  public Logger(String name, boolean enabled, Level minPermittedLevel) {
    //...構(gòu)造函數(shù)不變，代碼省略...
  }

  protected boolean isLoggable() {
    boolean loggable = enabled && (minPermittedLevel.intValue() <= level.intValue());
    return loggable;
  }
}
// 子類：輸出日志到文件
public class FileLogger extends Logger {
  private Writer fileWriter;

  public FileLogger(String name, boolean enabled,
    Level minPermittedLevel, String filepath) {
    //...構(gòu)造函數(shù)不變，代碼省略...
  }
  
  public void log(Level level, String mesage) {
    if (!isLoggable()) return;
    // 格式化level和message,輸出到日志文件
    fileWriter.write(...);
  }
}
// 子類: 輸出日志到消息中間件(比如kafka)
public class MessageQueueLogger extends Logger {
  private MessageQueueClient msgQueueClient;
  
  public MessageQueueLogger(String name, boolean enabled,
    Level minPermittedLevel, MessageQueueClient msgQueueClient) {
    //...構(gòu)造函數(shù)不變，代碼省略...
  }
  
  public void log(Level level, String mesage) {
    if (!isLoggable()) return;
    // 格式化level和message,輸出到消息中間件
    msgQueueClient.send();
  }
}

這個(gè)設(shè)計(jì)思路雖然達(dá)到了代碼復(fù)用的目的，但是無(wú)法使用多態(tài)特性了。像下面這樣編寫代碼，就會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤，因?yàn)?Logger 中并沒(méi)有定義 log() 方法。

Logger logger = new FileLogger("access-log", true, Level.WARN, "/users/yc/access.log");
logger.log(Level.ERROR, "This is a test log message.");

你可能會(huì)說(shuō)，這個(gè)問(wèn)題解決起來(lái)很簡(jiǎn)單啊。在 Logger 父類中，定義一個(gè)空的 log() 方法，讓子類重寫父類的 log() 方法，實(shí)現(xiàn)自己的記錄日志的邏輯，不就可以了嗎？

public class Logger {
  // ...省略部分代碼...
  public void log(Level level, String mesage) { // do nothing... }
}
public class FileLogger extends Logger {
  // ...省略部分代碼...
  @Override
  public void log(Level level, String mesage) {
    if (!isLoggable()) return;
    // 格式化level和message,輸出到日志文件
    fileWriter.write(...);
  }
}
public class MessageQueueLogger extends Logger {
  // ...省略部分代碼...
  @Override
  public void log(Level level, String mesage) {
    if (!isLoggable()) return;
    // 格式化level和message,輸出到消息中間件
    msgQueueClient.send(...);
  }
}

這個(gè)設(shè)計(jì)思路能用，但是，它顯然沒(méi)有之前通過(guò)抽象類的實(shí)現(xiàn)思路優(yōu)雅。為什么這么說(shuō)呢？主要有以下幾點(diǎn)原因。

1. 在 Logger 中定義一個(gè)空的方法，會(huì)影響代碼的可讀性。如果我們不熟悉 Logger 背后的設(shè)計(jì)思想，代碼注釋又不怎么給力，我們?cè)陂喿x Logger 代碼的時(shí)候，就可能對(duì)為什么定義一個(gè)空的 log() 方法而感到疑惑，需要查看 Logger、FileLogger、MessageQueueLogger 之間的繼承關(guān)系，才能弄明白其設(shè)計(jì)意圖。
2. 當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)新的子類繼承 Logger 父類的時(shí)候，我們有可能會(huì)忘記重新實(shí)現(xiàn) log() 方法。之前基于抽象類的設(shè)計(jì)思路，編譯器會(huì)強(qiáng)制要求子類重寫 log() 方法，否則會(huì)報(bào)編譯錯(cuò)誤。我們舉的例子比較簡(jiǎn)單，Logger 中的方法不多，代碼行數(shù)也很少。但是，如果 Logger 有幾百行，有 n 多方法，除非你對(duì) Logger 的設(shè)計(jì)非常熟悉，否則忘記重新實(shí)現(xiàn) log() 方法，也不是不可能的。
3. Logger 可以被實(shí)例化，換句話說(shuō)，我們可以 new 一個(gè) Logger 出來(lái)，并且調(diào)用空的 log() 方法。這也增加了類被誤用的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然，這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)設(shè)置私有的構(gòu)造函數(shù)的方式來(lái)解決。不過(guò)，顯然沒(méi)有通過(guò)抽象類來(lái)的優(yōu)雅。

4.2 接口的由來(lái)

為什么需要接口？它能夠解決什么編程問(wèn)題？

抽象類更多的是為了代碼復(fù)用，而接口就更側(cè)重于解耦。接口是對(duì)行為的一種抽象，相當(dāng)于一組協(xié)議或者契約，調(diào)用者只需要關(guān)注抽象的接口，不需要了解具體的實(shí)現(xiàn)，具體的實(shí)現(xiàn)代碼對(duì)調(diào)用者透明。接口實(shí)現(xiàn)了約定和實(shí)現(xiàn)相分離，可以降低代碼間的耦合性，提高代碼的可擴(kuò)展性。

實(shí)際上，接口是一個(gè)比抽象類應(yīng)用更加廣泛、更加重要的知識(shí)點(diǎn)。比如，經(jīng)常提到的“基于接口而非實(shí)現(xiàn)編程”，就是一條幾乎天天會(huì)用到，并且能極大地提高代碼的靈活性、擴(kuò)展性的設(shè)計(jì)思想。

05.抽象類VS接口

5.1 理解抽象和接口

這兩個(gè)語(yǔ)法概念不僅在工作中經(jīng)常會(huì)被用到，在面試中也經(jīng)常被提及。比如，“接口和抽象類的區(qū)別是什么？什么時(shí)候用接口？什么時(shí)候用抽象類？抽象類和接口存在的意義是什么？能解決哪些編程問(wèn)題？”等等。

abstract class和interface之間在對(duì)于抽象類定義的支持方面具有很大的相似性，甚至可以相互替換，避免使用時(shí)在進(jìn)行抽象類定義時(shí)對(duì)于 abstract class和interface的選擇隨意。

其實(shí)，兩者之間還是有很大的區(qū)別的，對(duì)于它們的選擇甚至反映出對(duì)于問(wèn)題領(lǐng)域本質(zhì)的理解、對(duì)于設(shè)計(jì)意圖的理解是否正確、合理。

本文將對(duì)它們之間的區(qū)別進(jìn)行一番剖析，試圖給開(kāi)發(fā)者提供一個(gè)在二者之間進(jìn)行選擇的依據(jù)。

5.2 語(yǔ)法上不同

抽象類

abstract class Student ｛    
   abstract void method1();    
   abstract void method2();    
   public void method3() {
       System.out.println("func2");
   }
｝    

接口

interface Student {   
   //接口中的變量其實(shí)就是常量，默認(rèn)被final修飾
   int age = 10; 
   void method1();    
   void method2();    
}    

在abstract class方式中，Demo可以有自己的數(shù)據(jù)成員，也可以有非abstract的成員方法，而在interface方式的實(shí)現(xiàn)中，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，不過(guò)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(shuō)，interface是一種特殊形式的abstract class。

抽象類實(shí)際上就是類，只不過(guò)是一種特殊的類，這種類不能被實(shí)例化為對(duì)象，只能被子類繼承。我們知道，繼承關(guān)系是一種 is-a 的關(guān)系，那抽象類既然屬于類，也表示一種 is-a 的關(guān)系。相對(duì)于抽象類的 is-a 關(guān)系來(lái)說(shuō)，接口表示一種 has-a 關(guān)系，表示具有某些功能。對(duì)于接口，有一個(gè)更加形象的叫法，那就是協(xié)議（contract）。

兩者語(yǔ)法上的區(qū)別

• 抽象類方式中，抽象類可以擁有任意范圍的成員數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以擁有自己的非抽象方法，
• 但是接口方式中，它僅能夠有靜態(tài)、不能修改的成員數(shù)據(jù)（但是我們一般是不會(huì)在接口中使用成員數(shù)據(jù)），同時(shí)它所有的方法都必須是抽象的。
• 在某種程度上來(lái)說(shuō)，接口是抽象類的特殊化。
• 對(duì)子類而言，它只能繼承一個(gè)抽象類（這是java為了數(shù)據(jù)安全而考慮的），但是卻可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。

5.3 編程角度不同

abstract class在Java語(yǔ)言中表示的是一種繼承關(guān)系，一個(gè)類只能使用一次繼承關(guān)系。但是，一個(gè)類卻可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)interface。也許，這是Java語(yǔ)言的設(shè)計(jì)者在考慮Java對(duì)于多重繼承的支持方面的一種折中考慮吧。

其次，在abstract class的定義中，我們可以賦予方法的默認(rèn)行為。但是在interface的定義中，方法卻不能擁有默認(rèn)行為，不過(guò)在JDK1.8中可以使用default關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)默認(rèn)方法。

interface InterfaceA {
    default void foo() {
        System.out.println("InterfaceA foo");
    }
}

在 Java 8 之前，接口與其實(shí)現(xiàn)類之間的 耦合度 太高了（tightly coupled），當(dāng)需要為一個(gè)接口添加方法時(shí)，所有的實(shí)現(xiàn)類都必須隨之修改。默認(rèn)方法解決了這個(gè)問(wèn)題，它可以為接口添加新的方法，而不會(huì)破壞已有的接口的實(shí)現(xiàn)。這在 lambda 表達(dá)式作為Java 8 語(yǔ)言的重要特性而出現(xiàn)之際，為升級(jí)舊接口且保持向后兼容（backward compatibility）提供了途徑。

5.4 通俗理解兩者區(qū)別

接口和抽象類的概念不一樣。接口是對(duì)動(dòng)作的抽象，抽象類是對(duì)根源的抽象。從設(shè)計(jì)理念上，接口反映的是 “l(fā)ike-a” 關(guān)系，抽象類反映的是 “is-a” 關(guān)系。

抽象類表示的是，這個(gè)對(duì)象是什么。接口表示的是，這個(gè)對(duì)象能做什么。比如，男人，女人，這兩個(gè)類（如果是類的話……），他們的抽象類是人。說(shuō)明，他們都是人。

人可以吃東西，狗也可以吃東西，你可以把“吃東西”定義成一個(gè)接口，然后讓這些類去實(shí)現(xiàn)它.

所以，在高級(jí)語(yǔ)言上，一個(gè)類只能繼承一個(gè)類（抽象類）(正如人不可能同時(shí)是生物和非生物)，但是可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口(吃飯接口、走路接口)。

5.5 設(shè)計(jì)層次上區(qū)別

抽象層次不同：抽象類是對(duì)類抽象，而接口是對(duì)行為的抽象。抽象類是對(duì)整個(gè)類整體進(jìn)行抽象，包括屬性、行為，但是接口卻是對(duì)類局部（行為）進(jìn)行抽象。

跨域不同：抽象類所跨域的是具有相似特點(diǎn)的類，而接口卻可以跨域不同的類。我們知道抽象類是從子類中發(fā)現(xiàn)公共部分，然后泛化成抽象類，子類繼承該父類即可，但是接口不同。實(shí)現(xiàn)它的子類可以不存在任何關(guān)系，共同之處。例如貓、狗可以抽象成一個(gè)動(dòng)物類抽象類，具備叫的方法。鳥(niǎo)、飛機(jī)可以實(shí)現(xiàn)飛Fly接口，具備飛的行為，這里我們總不能將鳥(niǎo)、飛機(jī)共用一個(gè)父類吧！所以說(shuō)抽象類所體現(xiàn)的是一種繼承關(guān)系，要想使得繼承關(guān)系合理，父類和派生類之間必須存在"is-a" 關(guān)系，即父類和派生類在概念本質(zhì)上應(yīng)該是相同的。對(duì)于接口則不然，并不要求接口的實(shí)現(xiàn)者和接口定義在概念本質(zhì)上是一致的， 僅僅是實(shí)現(xiàn)了接口定義的契約而已。

設(shè)計(jì)層次不同

• 對(duì)于抽象類而言，它是自下而上來(lái)設(shè)計(jì)的，我們要先知道子類才能抽象出父類，而接口則不同，它根本就不需要知道子類的存在，只需要定義一個(gè)規(guī)則即可，至于什么子類、什么時(shí)候怎么實(shí)現(xiàn)它一概不知。比如我們只有一個(gè)貓類在這里，如果你這是就抽象成一個(gè)動(dòng)物類，是不是設(shè)計(jì)有點(diǎn)兒過(guò)度？我們起碼要有兩個(gè)動(dòng)物類，貓、狗在這里，我們?cè)诔橄笏麄兊墓餐c(diǎn)形成動(dòng)物抽象類吧！所以說(shuō)抽象類往往都是通過(guò)重構(gòu)而來(lái)的！
• 但是接口就不同，比如說(shuō)飛，我們根本就不知道會(huì)有什么東西來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)飛接口，怎么實(shí)現(xiàn)也不得而知，我們要做的就是事前定義好飛的行為接口。所以說(shuō)抽象類是自底向上抽象而來(lái)的，接口是自頂向下設(shè)計(jì)出來(lái)的。

06.如何選擇場(chǎng)景

6.1 判斷標(biāo)準(zhǔn)很簡(jiǎn)單

實(shí)際上，判斷的標(biāo)準(zhǔn)很簡(jiǎn)單。

1. 如果我們要表示一種 is-a 的關(guān)系，并且是為了解決代碼復(fù)用的問(wèn)題，就用抽象類；
2. 如果我們要表示一種 has-a 關(guān)系，并且是為了解決抽象而非代碼復(fù)用的問(wèn)題，那就可以使用接口。

從類的繼承層次上來(lái)看，抽象類是一種自下而上的設(shè)計(jì)思路，先有子類的代碼重復(fù)，然后再抽象成上層的父類（也就是抽象類）。而接口正好相反，它是一種自上而下的設(shè)計(jì)思路。我們?cè)诰幊痰臅r(shí)候，一般都是先設(shè)計(jì)接口，再去考慮具體的實(shí)現(xiàn)。

6.2 場(chǎng)景上的區(qū)別

抽象類和接口在設(shè)計(jì)上有一些區(qū)別，盡管它們都是面向?qū)ο缶幊讨械某橄蟾拍睢Ｒ韵率撬鼈冎g的一些主要區(qū)別：

1. 實(shí)現(xiàn)方式：抽象類通過(guò)繼承的方式被子類實(shí)現(xiàn)，而接口通過(guò)實(shí)現(xiàn)的方式被類實(shí)現(xiàn)。一個(gè)類只能繼承一個(gè)抽象類，但可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。
2. 方法實(shí)現(xiàn)：抽象類可以包含具體方法的實(shí)現(xiàn)，而接口只能包含方法的聲明，沒(méi)有具體的實(shí)現(xiàn)。類繼承抽象類時(shí)，可以直接繼承具體方法的實(shí)現(xiàn)，而實(shí)現(xiàn)接口時(shí)，必須提供方法的具體實(shí)現(xiàn)。
3. 關(guān)注點(diǎn)：抽象類更適合用于描述一種 "是什么" 的關(guān)系，即類與類之間的繼承關(guān)系。接口更適合用于描述一種 "能做什么" 的關(guān)系，即類具有哪些方法和行為。
4. 靈活性：抽象類可以包含實(shí)例變量，而接口只能包含常量。抽象類可以提供一些默認(rèn)的實(shí)現(xiàn)，而接口只能定義方法的契約，沒(méi)有默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。
5. 使用場(chǎng)景：抽象類通常用于描述一組相關(guān)的類，提供一種通用的基類，而接口通常用于定義一組方法的契約，用于實(shí)現(xiàn)多態(tài)性和解耦合。

6.3 一些具體的例子

那么在實(shí)際開(kāi)發(fā)中應(yīng)該如何選擇抽象類和接口的案例：

1. 如果需要提供一組相關(guān)類的通用行為和屬性，可以使用抽象類。比如，Android中要抽象出公共的BaseActivity，可以做到子類復(fù)用！
2. 如果需要定義一組方法的契約，以實(shí)現(xiàn)多態(tài)性和解耦合，可以使用接口。比如，Android中要定義MVP的View和Presenter的交互接口，則要用接口！
3. 在某些情況下，抽象類和接口可以結(jié)合使用，以滿足更復(fù)雜的設(shè)計(jì)需求。

6.4 開(kāi)發(fā)總結(jié)一下

1. 抽象類和接口的語(yǔ)法特性

抽象類不允許被實(shí)例化，只能被繼承。它可以包含屬性和方法。方法既可以包含代碼實(shí)現(xiàn)，也可以不包含代碼實(shí)現(xiàn)。不包含代碼實(shí)現(xiàn)的方法叫作抽象方法。子類繼承抽象類，必須實(shí)現(xiàn)抽象類中的所有抽象方法。接口不能包含屬性，只能聲明方法，方法不能包含代碼實(shí)現(xiàn)。類實(shí)現(xiàn)接口的時(shí)候，必須實(shí)現(xiàn)接口中聲明的所有方法。

2. 抽象類和接口存在的意義

抽象類是對(duì)成員變量和方法的抽象，是一種 is-a 關(guān)系，是為了解決代碼復(fù)用問(wèn)題。接口僅僅是對(duì)方法的抽象，是一種 has-a 關(guān)系，表示具有某一組行為特性，是為了解決解耦問(wèn)題，隔離接口和具體的實(shí)現(xiàn)，提高代碼的擴(kuò)展性。

3. 抽象類和接口的應(yīng)用場(chǎng)景區(qū)別

什么時(shí)候該用抽象類？什么時(shí)候該用接口？實(shí)際上，判斷的標(biāo)準(zhǔn)很簡(jiǎn)單。如果要表示一種 is-a 的關(guān)系，并且是為了解決代碼復(fù)用問(wèn)題，我們就用抽象類；如果要表示一種 has-a 關(guān)系，并且是為了解決抽象而非代碼復(fù)用問(wèn)題，那我們就用接口。

4. 從語(yǔ)法特性上對(duì)比，這兩者有比較大的區(qū)別：

語(yǔ)法特性的區(qū)別：比如抽象類中可以定義屬性、方法的實(shí)現(xiàn)，而接口中不能定義屬性，方法也不能包含代碼實(shí)現(xiàn)等等。

設(shè)計(jì)角度的區(qū)別：抽象類實(shí)際上就是類，只不過(guò)是一種特殊的類，這種類不能被實(shí)例化為對(duì)象，只能被子類繼承。我們知道，繼承關(guān)系是一種 is-a 的關(guān)系，那抽象類既然屬于類，也表示一種 is-a 的關(guān)系。相對(duì)于抽象類的 is-a 關(guān)系來(lái)說(shuō)，接口表示一種 has-a 關(guān)系，表示具有某些功能。對(duì)于接口，有一個(gè)更加形象的叫法，那就是協(xié)議（contract）。

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