Java抽象类和接口的区别

理解抽象

abstract class和interface是Java语言中对于抽象类定义进行支持的两种机制,正是由于这两种机制的存在,才赋予了Java强大的面向对象能力。 abstract class和interface之间在对于抽象类定义的支持方面具有很大的相似性,甚至可以相互替换,因此很多开发者在进行抽象类定义时对于 abstract class和interface的选择显得比较随意。

其实,两者之间还是有很大的区别的,对于它们的选择甚至反映出对于问题领域本质的理解、对于设计意图的理解是否正确、合理。本文将对它们之间的区别进行一番剖析,试图给开发者提供一个在二者之间进行选择的依据。

语法定义理解

  1. 抽象类

    abstract class Demo {    
    
       abstract void method1();    
    
       abstract void method2();    
    
       …    
    
    }    
  2. 接口

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

在abstract class方式中,Demo可以有自己的数据成员,也可以有非abstarct的成员方法,而在interface方式的实现中,Demo只能够有静态的不能被修改的数据成员(也就是必须是static final的,不过在interface中一般不定义数据成员),所有的成员方法都是abstract的。从某种意义上说,interface是一种特殊形式的abstract class。

编程角度理解

首先,abstract class在Java语言中表示的是一种继承关系,一个类只能使用一次继承关系。但是,一个类却可以实现多个interface。也许,这是Java语言的设计者在考虑Java对于多重继承的支持方面的一种折中考虑吧。

其次,在abstract class的定义中,我们可以赋予方法的默认行为。

但是在interface的定义中,方法却不能拥有默认行为,不过在JDK1.8中可以使用default关键字实现默认方法。

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

在 Java 8 之前,接口与其实现类之间的 耦合度 太高了(tightly coupled),当需要为一个接口添加方法时,所有的实现类都必须随之修改。默认方法解决了这个问题,它可以为接口添加新的方法,而不会破坏已有的接口的实现。这在 lambda 表达式作为Java 8 语言的重要特性而出现之际,为升级旧接口且保持向后兼容(backward compatibility)提供了途径。

一般性理解

接口和抽象类的概念不一样。接口是对动作的抽象,抽象类是对根源的抽象。从设计理念上,接口反映的是 “like-a” 关系,抽象类反映的是 “is-a” 关系。 抽象类表示的是,这个对象是什么。接口表示的是,这个对象能做什么。比如,男人,女人,这两个类(如果是类的话……),他们的抽象类是人。说明,他们都是人。 人可以吃东西,狗也可以吃东西,你可以把“吃东西”定义成一个接口,然后让这些类去实现它. 所以,在高级语言上,一个类只能继承一个类(抽象类)(正如人不可能同时是生物和非生物),但是可以实现多个接口(吃饭接口、走路接口)。

总结

  1. 抽象类和接口都不能直接实例化,如果要实例化,抽象类变量必须指向实现所有抽象方法的子类对象,接口变量必须指向实现所有接口方法的类对象。
  2. 抽象类要被子类继承,接口要被类实现。
  3. 接口里定义的变量只能是公共的静态的常量,抽象类中的变量是普通变量。
  4. 抽象类里可以没有抽象方法。
  5. 接口可以被类多实现(被其他接口多继承),抽象类只能被单继承。
  6. 接口中没有 this 指针,没有构造函数,不能拥有实例字段(实例变量)或实例方法。
  7. 抽象类不能在Java 8 的 lambda 表达式中使用。