接口与抽象类的区别

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。

第一点. 接口是抽象类的变体,接口中所有的方法都是抽象的。而抽象类是声明方法的存在而不去实现它的类。
第二点. 接口可以多继承,抽象类不行
第三点. 接口定义方法,不能实现,而抽象类可以实现部分方法。
第四点. 接口中基本数据类型为static 而抽类象不是的。

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。 从编程的角度来看,abstract class和interface都可以用来实现"design by contract"
的思想。但是在具体的使用上面还是有一些区别的。

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,为了绕过这个限制,必须使用委托,但是这会 增加 一些复杂性,有时会造成很大的麻烦。在抽象类中不能定义默认行为还存在另一个比较严重的问题,那就是可能会造成维护上 的 麻烦。因为如果后来想修改类的界面(一般通过abstract class或者interface来表 示)以适应新的情况(比如,添加新的方法或者给已用的方法中添加新的参数)时,就 会非常的麻烦,可能要花费很多的时 间(对于派生类很多的情况,尤为如此)。但是如 果界面是通过abstract class来实现的,那么可能就只需要修改定义在abstract class 中的默认行为就可以了。

同样,如果不能在抽象类中定义默认行为,就会导致同样的方法实现出现在该抽象类 的 每一个派生类中,违反了"one rule,one place"原则,造成代码重复,同样不利于以后 的维护。因此,在abstract class和interface间进行选择时要非常的小心。

上面主要从语法定义和编程的角度论述了abstract class和interface的区别,这些层面 的区别是比较低层次的、非本质的。本文将从另一个层面:abstract class和interface 所反映出的设计理念,来分析一下二者的区别。作者认为,从这个层面进行分析才能理

解二者概念的本质所在。

前面已经提到过,abstarct class在Java语言中体现了一种继承关系,要想使得继承关系合理,父类和派生类之间必须存在"is a"关系,即父类和派生类在概念本质上应该是 相同的。对于interface 来说则不然,并不要求interface的实现者和interface定义在 概念本质上是一致的,仅仅是实现了interface定义的契约而已。为了使 论述便于理解 ,下面将通过一个简单的实例进行说明。

考虑这样一个例子,假设在我们的问题领域中有一个关于Door的抽象概念,该Door具有执行两个动作open和close,此时我们可以通过abstract class或者interface来定义一 个表示该抽象概念的类型,定义方式分别如下所示:
使用abstract class方式定义Door:

  1. abstract class Door { 
  2. abstract void open(); 
  3. abstract void close(); 

使用interface方式定义Door:

  1. interface Door { 
  2. void open(); 
  3. void close(); 

其他具体的Door类型可以extends使用abstract class方式定义的Door或者implements使 用interface方式定义的Door。看起来好像使用abstract class和interface没有大的区 别。
如果现在要求Door还要具有报警的功能。我们该如何设计针对该例子的类结构呢(在 本 例中,主要是为了展示abstract class和interface反映在设计理念上的区别,其他方面 无关的问题都做了简化或者忽略)下面将罗列出可能的解决方案,并从设计理念层面对 这些不 同的方案进行分析。
解决方案一:
简单的在Door的定义中增加一个alarm方法,如下:

  1. abstract class Door { 
  2. abstract void open(); 
  3. abstract void close(); 
  4. abstract void alarm(); 

或者

  1. interface Door { 
  2. void open(); 
  3. void close(); 
  4. void alarm(); 

那么具有报警功能的AlarmDoor的定义方式如下:

  1. class AlarmDoor extends Door { 
  2. void open() { … } 
  3. void close() { … } 
  4. void alarm() { … } 

或者

  1. class AlarmDoor implements Door { 
  2. void open() { … } 
  3. void close() { … } 
  4. void alarm() { … } 
  5. } 

这种方法违反了面向对象设计中的一个核心原则ISP(Interface Segregation Priciple ),在Door的定义中把Door概念本身固有的行为方法和另外一个概念"报警器"的行为方 法混在了一起。这样引起的一个问题是那些仅仅 依赖于Door这个概念的模块会因为"报 警器"这个概念的改变(比如:修改alarm方法的参数)而改变,反之依然。
解决方案二:
既然open、close和alarm属于两个不同的概念,根据ISP原则应该把它 们分别定义在代 表这两个概念的抽象类中。定义方式有:这两个概念都使用abstract class方式定义; 两个概念都使用interface方式定义;一个概念使用abstract class方式定义,另一个概 念使用interface方式定义。
显然,由于Java语言不支持多重继承,所以两个概念都使用abstract class方式定义是 不可行的。后面两种方式都是可行的,但是对于它们的选择却反映出对于问题领域中的 概念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理。我们一一来分析、说明。
如果两个概念都使用interface方式来定义,那么就反映出两个问题:
1、我们可能没有理解清楚问题领域,AlarmDoor在概念本质上到底是Door还是报警器?
2、如果我们对于问题领域的理解没有问题,比如:我们通过对于问题领域的分析发现AlarmDoor在概念本质上和Door是一致的,那么我们在实现时就没有能够正确的揭示我们 的设计意图,因为在这两个概念的定义上(均使用 interface方式定义)反映不出上述 含义。
如果我们对于问题领域的理解是:AlarmDoor在概念本质上是Door,同 时它有具有报警 的功能。我们该如何来设计、实现来明确的反映出我们的意思呢?前面已经说过, abstract class在Java语言中表示一种继承关系,而继承关系在本质上是"is a"关系。 所以对于Door这个概念,我们应该使用abstarct class方式来定义。另外,AlarmDoor又 具有报警功能,说明它又能够完成报警概念中定义的行为,所以报警概念可以通过 interface方式定 义。如下所示:

  1. abstract class Door { 
  2. abstract void open(); 
  3. abstract void close(); 
  4. interface Alarm { 
  5. void alarm(); 
  6. class AlarmDoor extends Door implements Alarm { 
  7. void open() { … } 
  8. void close() { … } 
  9. void alarm() { … } 

这种实现方式基本上能够明确的反映出我们对于问题领域的理解,正确的揭示我们的设计 意图。其实abstract class表示的是"is a"关系,interface表示的是"like a"关系,大家在选择时可以作为一个依据,当然这是建立在对问题领域的理解上的,比如:如 果我们认为AlarmDoor在概念本质上是报警器,同时又具有 Door的功能,那么上述的定义方式就要反过来了。
abstract class和interface是Java语言中的两种定义抽象类的方式,它们之间有很大的 相似性。但是对于它们的选择却又往往反映出对于问题领域中的概 念本质的理解、对于 设计意图的反映是否正确、合理,因为它们表现了概念间的不同的关系(虽然都能够实 现需求的功能)。这其实也是语言的一种的惯用法。
抽象方法是必须实现的方法。就象动物都要呼吸。但是鱼用鳃呼吸,猪用肺呼吸。动物类要有呼吸方法。怎么呼吸就是子类的事了。现在有很多讨论和建议提倡用interface代替abstract类,两者从理论上可以做一般性的 混用,但是在实际应用中,他们还是有一定区别的。抽象类一般作为公共的父类为子类的扩展提供基础,这里的扩展包括了属性上和行为上的。而接口一般来说不考虑属性,只考虑方法,使得子类可以*的填补或者扩展接口所定义的方法,就像JAVA王子所说 的事件中的适配器就是一个很好的应用。用一个简单的例子,比如说一个教师,我们把它作为一个抽象类,有自己的属性,比如说年龄,教育程度,教师编号等等,而教师也是分很多种类的,我们就可以继承教师类而扩展特有的种类属性,而普遍属性已经直接继承了下来。 而接口呢~还是拿教师做例子,教师的行为很多,除了和普通人相同的以外,还有职业相关的行为,比如改考卷,讲课等等,我们把这些行为定义成无body的方法,作为一个集合,它是一个interface。而教师张三李四的各自行为特点又有不同,那么他们就可以扩展自己的行为body。从这点意义上来说,interface偏重于行为。 总之,在许多情况下,接口确实可以代替抽象类,如果你不需要刻意表达属性上的继承 的话。