Interface与Abstract class区别

Interface与Abstract class区别  　　

Java中interface接口与abstract class抽象类的区别 interface和abstract class是Java中实现多态的基础，都很有用，但也有一些区别：

　　Java代码

　　1.interface被继承时用的关键字是implements，而且可以同时implements多个interface，而 abstract class被继承时用的关键字是extends，而且只能同时extends一个abstract class。

　　2.interface内定义的方法都是public的，而abstract class内的则不一定。

　　3.interface内定义的成员对象都是static & final的，而abstract class不是(一定不能是final)

　　4.interface的方法不能有默认实现，只有一个申明，而abstract class内申明abstract的方法不能有实现，非申明abstract的方法可以有默认实现。

　　5.interface被implements时，所有方法都必须被实现，必须申明是public的，而abstract class被extends时只有abstract的方法才必须被实现，别的有默认实现的直接被继承过来。

　　注：不能创建接口或抽象类的实例。

　　例子：

　　Java代码

　　public interface Instrument {

　　int i = 5; //static & final

　　//can't have method definitions:

　　void play(); //automatically public

　　void adjust();

　　}

　　Java代码

　　public abstract class AbstractCachedTable {

　　public Hashtable table = new Hashtable();

　　abstract public void refresh();

　　public Object get(Object o) {

　　Object target = null;

　　target = table.get(o);

　　return target;

　　}

　　}

　　一般情况下，建议使用interface（因为能同时implements多个interface的特性，能更好地实现多态），当需要有默认实 现和成员对象时才考虑abstract class。

　　在Java中所有的对象都用类来描绘，但是不是每一个类都用来描绘对象的。用来描绘某一类对象共有的本质，这就是抽象。比如：形状存在着圆、三 角形这样一些具体概念，它们是不同的，但是它们又都属于形状这样一个概念，形状这个概念在问题领域是不存在的，它就是一个抽象概念。正是因为抽象的概念在 问题领域没有对应的具体概念，所以用以表征抽象概念的抽象类(这儿的抽象类并不是abstract class翻译而来的，它包括interface和abstract class)是不能够实例化的。我们可以构造出一个固定的一组行为的抽象描述，但是这组行为却能够有任意个可能的具体实现方式。在面向对象领域，抽象类主 要用来进行类型隐藏。我们可以构造出一个固定的一组行为的抽象描述，但是这组行为却能够有任意个可能的具体实现方式。这个抽象描述就是抽象类，而这一组任 意个可能的具体实现则表现为所有可能的派生类。模块可以操作一个抽象体。由于模块依赖于一个固定的抽象体，因此它可以是不允许修改的；同时，通过从这个抽 象体派生，也可扩展此模块的行为功能。熟悉OCP的读者一定知道，为了能够实现面向对象设计的一个最核心的原则OCP( Open-Closed Principle)，抽象类是其中的关键所在。

　　从语言层面上面来讲：abstract class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，只能够有静态的不能被修改的数据成员（也 即interface是static final的），所有的成员方法都是abstract的。从这种角度来说，interface是abstarct class的一种特殊情况。abstract class可以提供某些方法的部分实现，而interface不可以，这大概就是abstract class唯一的优点吧，但这个优点非常有用。如果向一个抽象类里加入一个新的具体方法时，那么它所有的子类都一下子都得到了这个新方法，而 interface做不到这一点，如果向一个interface里加入一个新方法，所有实现这个接口的类就无法成功通过编译了，因为你必须让每一个类都再 实现这个方法才行。

　　而从设计出发：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：

　　abstract class:

　　Java代码

　　abstract class Door{

　　abstract void open();

　　abstract void close();

　　}

　　interface:

　　Java代码

　　interface Door{

　　void open();

　　void close();

　　}

 

 

　其他具体的Door类型extends absract class或者implements interface就可以了。

　　看起来好像使用abstract class和interface没有大的区别。

　　但是现在如果要求Door加上报警的alarm功能，我们应该如何去设计程序的结构呢？

　　解决方案一：

　　简单的在Door的定义中增加一个alarm方法，如下：

　　Java代码

　　abstract class Door {

　　abstract void open();

　　abstract void close()；

　　abstract void alarm();

　　}

　　或者

　　Java代码

　　interface Door {

　　void open();

　　void close();

　　void alarm();

　　}

　　那么具有报警功能的AlarmDoor的定义方式如下：

　　Java代码

　　class AlarmDoor extends Door {

　　void open() { … }

　　void close() { … }

　　void alarm() { … }

　　}

　　或者

　　Java代码

　　class AlarmDoor implements Door ｛

　　void open() { … }

　　void close() { … }

　　void alarm() { … }

　　｝

　　简单的在abstract class添加abstract void alarm()方法或者在interface中加一个alarm()方法？但是如果这样，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。

　　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：

　　Java代码

　　abstract class Door{

　　abstract void open();

　　abstract void close();

　　}

　　interface Alarm{

　　void alarm();

　　}

　　Class AlarmDoor extends Door implements Alarm{

　　void open(){...}

　　void close(){...}

　　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。

　　结论

　　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，希望 读者朋友能够细细体会。