java面试题 --- 抽象类与接口的异同点

对于面向对象编程来说,抽象是它的一大特征之一。在Java中,可以通过两种形式来体现OOP的抽象:接口和抽象类。

1.抽象类

1.1 抽象方法

概念:只有声明,没有具体的实现的方法。

声明格式为:abstract void fun();

1.2 抽象类

概念:如果一个类含有抽象方法,则称这个类为抽象类,抽象类必须在类前用abstract关键字修饰。(注意:抽象类不一定必须含有抽象方法,只是用abstract修饰的但不包含抽象方法的类也是抽象类。)

声明格式为:abstract class ClassName {

                         abstract void fun();          

                      }

抽象类与普通类的异同点:

1>相同点:都可以可以拥有成员变量和普通的成员方法

2>不同点:2-1>抽象方法必须为public或者protected(因为如果为private,则不能被子类继承,子类便无法实现该方法),缺省情况下默认为public。

                  2-2>抽象类不能用来创建对象。(因为抽象类中含有无具体实现的方法)

                  2-3>如果一个类继承于一个抽象类,则子类必须实现父类的抽象方法。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。

2.接口

概念:英文称作interface,在软件工程中,接口泛指供别人调用的方法或者函数,是对行为的抽象。

声明格式为:interface InterfaceName { }

特点:1>接口中的变量会被隐式地指定为public static final变量(并且只能是public static final变量,用private修饰会报编译错误)。

           2>方法会被隐式地指定为public abstract方法且只能是public abstract方法。

              注意:从Java8开始的接口方法支持public, abstract, default, static的修饰,不支持final的修饰。

           3>接口中所有的方法不能有具体的实现,也就是说,接口中的方法必须都是抽象方法。

3.抽象类与接口的区别

1.语法层面上的区别

  1>抽象类可以提供成员方法的实现细节,而接口中只能存在public abstract 方法;

  2>抽象类中的成员变量可以是各种类型的,而接口中的成员变量只能是public static final类型的;

  3>接口中不能含有静态代码块以及静态方法,而抽象类可以有静态代码块和静态方法;

  4>一个类只能继承一个抽象类,而一个类却可以实现多个接口。

2.设计层面上的区别

  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。

       例: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。

       例: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。

3.门和警报的例子:门都有open( )和close( )两个动作,此时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

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() {
      //....
    }
}
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