Java核心技术之抽象类和接口

news/2024/7/8 8:29:58

这里写图片描述

抽象类定义

在了解抽象类之前,先来知道什么是抽象方法。抽象方法是一种特殊的方法:它只有声明,而没有具体的实现。抽象方法的声明格式为:

abstract void function();

抽象方法必须用abstract关键字进行修饰。

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。因为抽象类中含有无具体实现的方法,所以不能用抽象类创建对象。

[public] abstract class ClassName {
    //抽象方法
    abstract void function();
}

抽象类就是为了继承而存在的,如果你定义了一个抽象类,却不去继承它,那么等于白创建了这个抽象类,因为你不能用它来做任何事情。对于一个父类,如果它的某个方法在父类中实现出来没有任何意义,必须根据子类的实际需求来进行不同的实现,那么就可以将这个方法声明为abstract方法,此时这个类也就成为abstract类了。

注意,抽象类和普通类的主要有三点区别:

  • 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。
  • 抽象类不能用来创建对象;
  • 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。

我们定义一个典型的抽象类门–Door:

//抽象类门
public abstract class Door{
    //变量门的id
    private int id;
    //抽象方法开门:open
    abstract void open();
    //抽象方法关门:close
    abstract void close();
    //设置id主方法
    public void setID(int id){
        this.id = id;
    }
}

接口定义

接口,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。从这里,我们可以体会到Java语言设计者的初衷,接口是对行为的抽象,指定类必须执行哪些方法,接口只定义方法,不具体实现方法的内容。

在Java中,定一个接口的形式如下:

[public] interface InterfaceName {
    [public abstract] void function(); 
}

接口中可以含有变量和方法, 但是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),而方法会被隐式地指定为public abstract方法(且只能是public abstract方法),并且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。从这里可以看出接口和抽象类的区别,接口是一种极度抽象的类型,它比抽象类更加“抽象”,并且一般情况下不在接口中定义变量。

我们定义一个典型的接口类报警行为–Alarm:

public interface IAlarm{
    //报警方法alarm
    void alarm(); 
}

抽象类和接口的不同

语法层面上的区别

  • 抽象类可以拥有任意范围和类型的成员数据,同时也可以拥有非抽象方法,而接口仅能够有public static final 的成员数据(但是我们一般是不会在接口中使用成员数据),同时它所有的方法都必须是public abstract的。
  • 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。

设计层面上的区别

  • 抽象层次不同

抽象类是对类抽象,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,但是接口却是对类的行为进行抽象。

  • 跨域不同

抽象类所跨域的是具有相似特点的类,而接口却可以跨域不同的类。我们知道抽象类是从子类中发现公共部分,然后泛化成抽象类,子类继承该父类即可,但是接口不同,实现它的子类可以不存在任何关系,共同之处,只需要有相同的行为就可以。

例如猫、狗可以抽象成一个动物类抽象类,具备cry的方法。鸟、飞机可以实现飞Fly接口,具备飞的行为,这里我们总不能将鸟、飞机共用一个父类吧!所以说抽象类所体现的是一种继承关系,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。对于接口则不然,并不要求接口的实现者和接口定义在概念本质上是一致的, 仅仅是实现了接口定义的契约而已。

  • 设计层次不同

对于抽象类而言,它是自下而上来设计的,我们要先知道子类才能抽象出父类,而接口则不同,接口是自顶向下设计出来的,它根本就不需要知道子类的存在,只需要定义一个规则即可,至于什么子类、什么时候怎么实现它一概不知。

比如我们只有一个猫类在这里,如果你这是就抽象成一个动物类,是不是设计有点儿过度?我们起码要有两个动物类,猫、狗在这里,我们在抽象他们的共同点形成动物抽象类吧,所以说抽象类往往都是通过重构而来的!但是接口就不同,比如说飞,我们根本就不知道会有什么东西来实现这个飞接口,怎么实现也不得而知,我们要做的就是事前定义好飞的行为接口。

所以说抽象类是自底向上抽象而来的,接口是自顶向下设计出来的。

一个经典的例子

下面看一个网上流传最广泛的例子:门和警报的例子,来更好的理解抽象类和接口。

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();
}
interface IDoor {
    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 IAlram {
    void alarm();
}

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

class AlarmDoor extends Door implements IAlarm {
    void oepn() {
      //....
    }
    void close() {
      //....
    }
    void alarm() {
      //....
    }
}

总结

1.抽象类在java语言中所表示的是一种继承关系(is-a),一个子类只能存在一个父类(单继承),接口是定义模块间的通信契约关系(like-a),一个子类可以实现多个接口(多实现接口)。
2.在抽象类中可以拥有自己的成员变量和非抽象类方法,但是接口中只能存在public static final的成员数据(不过一般都不在接口中定义成员数据),而且它的所有方法都是public abstract的。
3.抽象类和接口所反映的设计理念是不同的,抽象类所代表的是“is-a”的关系,而接口所代表的是“like-a”的关系。

参考资料

1.java提高篇(四)—–抽象类与接口
http://blog.csdn.net/chenssy/article/details/12858267
2.深入理解Java的接口和抽象类
http://blog.csdn.net/e01014165/article/details/51926249
3.深入浅出:重温JAVA中接口与抽象的区别
http://www.cnblogs.com/luihengk/p/3960273.html
4.抽象类与接口的区别
http://blog.csdn.net/ttgjz/article/details/2960451


http://www.niftyadmin.cn/n/4545744.html

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