Java 抽象类与接口

Question

抽象类

在面向对象的领域 一切都是对象，所有的对象都是通过 类 来描述的。抽象类是指类中没有足够的信息描述对象，需要别的类扩展。抽象类需要在类定义的前面增加 abstract 关键字。

abstract class Graph {
    String name;
    public Graph(){}
    public Graph(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void show() {
        System.out.println("I'm a graph");
    }
}

abstract 关键字同样可以用来声明抽象方法，抽象方法只包含方法名，而没有方法体。抽象方法没有定义，方法名后面直接跟一个分号，而不是花括号。声明抽象方法会带来以下两个结果：

• 如果一个类包含抽象方法,那么该类必须是抽象类。
• 任何子类必须重写父类的抽象方法,否则就必须声明自身为抽象类。

一般情况下,我们将一个类声明为 abstract 的，是因为它包含了 没有具体实现的抽象方法。比如说我们给 Graph 类增加一个求面积的方法 area()，因为我们不知道图形的形状，我们是无法给出实现的，只能交给特定的子类去实现，这时我们只能将 area() 声明为 abstract 的,代码如下

abstract class Graph {
    String name;
    public Graph(){}
    public Graph(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void show() {
        System.out.println("I'm a graph");
    }
    public abstract double area();
}

// 这时 Rectangle 类就必须给出 area() 方法的实现,否则它自己也必须用 abstract 修饰

class Rectangle extends Graph{
    double width;
    double height;
    public double area() {
        return width * height;
    }
}

接口

接口 Interface 是一组 抽象方法的集合。接口中定义的方法没有方法体。接口也和抽象类一样，无法被实例化，但是可以被实现( implements )。一个实现接口的类，必须实现接口内所描述的所有方法，否则就必须声明为抽象类。接口中的方法都是外部可访问的，因此我们可以不需要用 public 修饰，接口中也可以声明变量，一般是 final 和 static 类型的，要以常量来初始化，实现接口的类不能改变接口中的变量

• 接口中的变量默认是 public, static, and final ，[参考][2]，所以不需要再写 public static final VARIABLE = XXX;

interface Animal {
    static final int TIMES_OF_EATING = 3;
    void eat();
    void sleep();
}
// 接口可以继承其他的接口
interface TerrestrialAnimal extends Animal {
    void run();
}

接口实现

类使用 implements 关键字实现接口，类需要对接口中的每一个方法都给出实现。

class Cat implements Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("eat");
    }
    public void sleep() {
        System.out.println("sleep");
    }
}

抽象类和接口的比较

相同点：

• 都不能被实例化
• 都包含抽象方法，用于描述系统能提供哪些服务，由子类来提供实现具体的服务
• 在系统设计上，两者都代表系统的 抽象层，当一个系统使用一棵继承树上的类时，应该尽量把引用变量声明为继承树的上层抽象类型，这样可以提高两个系统之间的松耦合

不同点：

• 在抽象类中可以为部分方法 提供默认的实现，从而避免在子类中重复实现它们，但是抽象类 不支持多继承。接口 不能实现任何方法。但是 支持多继承。
• 接口是定义者和实现者的一种契约，而抽象类和具体类一般而言是一种 is-a 的关系，即两者在概念本质上是不同的。