深入理解Java中的接口与抽象类

一、抽象类
抽象方法:只声明而未实现的方法,即没有方法体

public abstract void getMessage();//抽象方法

抽象类:普通类的超集,只是比普通类多了一些抽象方法而已

所有抽象方法要求使用abstract关键字来定义,并且抽象方法所在的类也一定要使用abstract关键字来 定义,表示抽象类

 abstract class  Person{  //抽象类
  private String name;
  private int age; 
  public  abstract void getMessage();//抽象方法
}

需要注意的地方:

1.抽象类不能被实例化
抽象类中包含抽象方法,抽象方法无方法体,没有具体实现,所以抽象类不能直接产生实例化对象;

2.抽象类中不一定包含抽象方法
使用abstract关键字修饰的类中,如果不包含抽象方法,也是抽象类,此时仍然不能实例化

3.如果一个类继承于一个抽象类,则子类必须实现父类的所有抽象方法。如果子类没有实现父类的抽象方法,则必须将子类也定义为为abstract类;

4.private和abstract不能同时使用
被private修饰的方法不能被覆写,而抽象方法必须被覆写(类不能用private修饰),由此可知,抽象类不能被final修饰

5.抽象类无法直接产生实例化对象,但可以通过子类向上转型进行实例化

abstract class Person{
public abstract void getMessage() ; //抽象方法
}
class Student extends Person{
public void getMessage(){
System.out.println("I am a student");
}
}
public class Test{
public static void main(String[] args) {
Person per = new Student() ; //实例化子类,向上转型
per.getPersonInfo() ; //被子类所覆写的方法
}
}

6.抽象类是普通类的超集,只是比普通类多了一些抽象方法而已,因此抽象类也可以有构造方法,实例化子类时一定要先调用父类的构造方法

abstract class A{
public A(){ //父类构造方法
this.print() ; 
}
public abstract void print() ;//抽象方法
}
class B extends A{
private int num = 100 ;
public B(int num) { //子类构造方法
super() ; //如果父类没有无参构造,那么子类构造必须使用super()明确指明使用父类哪个构造方法
this.num = num ; 
}
public void print() { //子类覆写抽象方法
System.out.println(this.num) ; 
}
}
public class Test{
public static void main(String[] args) {
new B(30) ; 
}
}

二、接口
接口:抽象方法和全局常量的集合,使用interface关键字定义

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interface IMessage{
public static final String MSG = "hello word" ; // 全局常量
public abstract void print() ; // 抽象方法
}

实现接口:使用implements关键字

class Message implements IMessage  {
public void print(){  //覆写抽象方法时不需要加abstract,此时不是抽象方法
System.out.println("MSG");
}
}

需要注意的地方:

1.接口中的变量会被隐式地指定为public static final变量,方法会被隐式地指定为public abstract方法,所以为了代码简洁,这些修饰词可以省略不写,如果要写的话,也强制要求使用public权限(包括方法和属性)

interface IMessage{
abstract void print() ; // 即便不写public,也是public
}
class MessageImpl implements IMessage {
void print() { //default权限
System.out.println("I am a biter") ; //权限更加严格了,所以无法覆写。
}
}

2.一个子类可以实现多个接口【实现多继承的概念

3.接口的子类必须覆写接口中的全部抽象方法,如果该子类是抽象类,可以不覆写抽象方法,随后可以利用子类的向上转型通过实例化子类来得到接口的实例化对象

4.当一个子类即需要实现接口又需要继承抽象类时,先使用extends继承一个抽象类,而后使用implements实现多个接口

5.一个接口可以使用extends继承多个父接口(使用implements实现接口需要覆写抽象方法,但是继承不需要实现抽象方法,继承抽象类,需要实现抽象方法,接口不是抽象类)

三、接口与抽象类的相同点

  1. 接口与抽象类都不能被实例化

  2. 接口和抽象类都可以包含抽象方法,实现接口或继承抽象类时强制要求子类实现这些抽象方法

四、接口与抽象类的区别

NO 区别 抽象类(abstract) 接口(interface)
1 结构组成 普通类+抽象方法 全局常量+抽象方法
2 抽象方法权限 各种权限 public
3 子类使用 使用extends关键词继承抽象类 使用implements关键字实现接口
4 子类限制 一个子类只能继承一个抽象类 一个子类可以实现多个接口
5 static 可以有静态代码块和静态方法 不能含有静态代码块以及静态方法
6 设计模式 模板设计 工厂设计、代理设计

设计层面的区别:

1)抽象类是对一种事物的抽象,即对类抽象,而接口是对行为的抽象。抽象类是对整个类整体进行抽象,包括属性、行为,但是接口却是对类局部(行为)进行抽象。举个简单的例子,飞机和鸟是不同类的事物,但是它们都有一个共性,就是都会飞。那么在设计的时候,可以将飞机设计为一个类Airplane,将鸟设计为一个类Bird,但是不能将 飞行 这个特性也设计为类,因此它只是一个行为特性,并不是对一类事物的抽象描述。此时可以将 飞行 设计为一个接口Fly,包含方法fly( ),然后Airplane和Bird分别根据自己的需要实现Fly这个接口。然后至于有不同种类的飞机,比如战斗机、民用飞机等直接继承Airplane即可,对于鸟也是类似的,不同种类的鸟直接继承Bird类即可。从这里可以看出,继承是一个 "是不是"的关系,而 接口 实现则是 "有没有"的关系。如果一个类继承了某个抽象类,则子类必定是抽象类的种类,而接口实现则是有没有、具备不具备的关系,比如鸟是否能飞(或者是否具备飞行这个特点),能飞行则可以实现这个接口,不能飞行就不实现这个接口。

2)设计层面不同,抽象类作为很多子类的父类,它是一种模板式设计。而接口是一种行为规范,它是一种辐射式设计。什么是模板式设计?最简单例子,大家都用过ppt里面的模板,如果用模板A设计了ppt B和ppt C,ppt B和ppt C公共的部分就是模板A了,如果它们的公共部分需要改动,则只需要改动模板A就可以了,不需要重新对ppt B和ppt C进行改动。而辐射式设计,比如某个电梯都装了某种报警器,一旦要更新报警器,就必须全部更新。也就是说对于抽象类,如果需要添加新的方法,可以直接在抽象类中添加具体的实现,子类可以不进行变更;而对于接口则不行,如果接口进行了变更,则所有实现这个接口的类都必须进行相应的改动。

门和警报的例子:门都有open( )和close( )两个动作,我们可以定义通过抽象类和接口来定义这个抽象概念:

abstract class Door {
    public abstract void open();
    public abstract void close();
}

或者是:

interface Door {
    public abstract void open();
    public abstract void close();
}

但是现在如果我们需要门具有报警alarm( )的功能,那么该如何实现?下面提供两种思路:

1)将这三个功能都放在抽象类里面,但是这样一来所有继承于这个抽象类的子类都具备了报警功能,但是有的门并不一定具备报警功能;

2)将这三个功能都放在接口里面,需要用到报警功能的类就需要实现这个接口中的open( )和close( ),也许这个类根本就不具备open( )和close( )这两个功能,比如火灾报警器。

从这里可以看出, Door的open() 、close()和alarm()根本就属于两个不同范畴内的行为,open()和close()属于门本身固有的行为特性,而alarm()属于延伸的附加行为。因此最好的解决办法是单独将报警设计为一个接口,包含alarm()行为,Door设计为单独的一个抽象类,包含open和close两种行为。再设计一个报警门继承Door类和实现Alarm接口。

interface Alram {
    void alarm();
}
 
abstract class Door {
    void open();
    void close();
}
 
class AlarmDoor extends Door implements Alarm {
    void oepn() {
      //....
    }
    void close() {
      //....
    }
    void alarm() {
      //....
    }
}

五、接口与抽象类的关系

1.抽象类可以使用implements实现多个接口
一个子类可以实现多个接口, 抽象类是普通类的超集,因此一个抽象类也可以实现多个接口

interface IMessage {
public void print() ;
}
abstract class News implements IMessage{
//News为抽象类,可以不实现IMessage中的抽象方法
// 抽象类中方法前面的abstract不能省略,否则就是普通方法
public abstract void getNews() ;
}
class MessageImpl extends News {
public void print() {
System.out.println("I am a biter") ;
}
public void getNews() {
System.out.println("I am News") ;
}
}
public class Test{
public static void main(String[] args) {
IMessage m = new MessageImpl() ;
m.print() ;
// MessageImpl是抽象类和接口的共同子类
News news = (News) m ;
news.getNews() ;
}
}

2.接口不能继承抽象类
继承一个抽象类就要实现它的抽象方法,接口不能实现抽象方法,所以不能继承抽象类

参考博客:
https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3811437.html

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转载自blog.csdn.net/Racheil/article/details/88542297
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