Java基础篇(一)：接口与抽象类

java 接口 抽象类

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抽象类

抽象类是用来描述抽象行为的，比如Animal，我们不知道Animal具体有会有什么样的行为，只有具体的动物类，如Dog，Cat才有具体的行为，才能够被实例化。抽象类是实现多态的一种机制，它可以包含具体方法（有具体实现的方法），也可以包含抽象方法，而继承它的子类必须实现这些方法，下面总结了一下抽象类的特性：
1. 抽象类不能被实例化
2. 抽象方法必须由子类进行重写
3. 只要包含一个抽象方法的类，就必须定义为抽象类，不管是否还包含其他方法
4. 抽象类中可以包含具体的方法，也可以不包含抽象方法
5. 抽象类可以包含成员变量，可以是public、protected、private
5. 子类中的抽象方法不能与父类的抽象方法同名
7. abstract不能与private、static、final或native并列修饰同一个方法

下面通过一个实例类来说明抽象类的使用

// 抽象类Animal，包含了一个抽象方法cry
abstract class Animal
{
    public abstract void cry(); 
}
// 子类Dog继承的抽象类Animal，必须实现其抽象方法cry
class Dog extends Animal
{
    public void cry()
    {
        System.out.println("Dog cry");
    }
}
// 同样，子类Cat继承的抽象类Animal，必须实现其抽象方法cry
class Cat extends Animal
{
    public void cry()
    {
        System.out.println("Cat cry");
    }
}
public class Test 
{
    public static void main(String[] args) {
        Animal a1 = new Dog();  // 抽象类引用指向子类实例
        Animal a2 = new Cat();
        a1.cry();
        a2.cry();
    }
}

输出结果如下：

Dog cry
Cat cry

由输出结果可以知道，使用a1,a2调用cry方法调用的是子类的cry方法，这是动态绑定，是实现多态的一种机制。

接口

接口在Java当中是通过关键字interface来实现，接口不是类，所以也不能被实例化，接口是用来建立类与类之间的协议，它的提供的只是一种形式，而没有具体的实现。实现类实现(implements)接口，必须实现接口的全部方法
接口是抽象类的延伸，Java不允许多重继承（即不能有多个父类，只能有一个），但可以实现多个接口。在使用接口的过程中，就注意以下几个问题：
1. 接口的所有方法自动被声明为public，而且只能为public，如果使用protected、private，会导致编译错误。
2. 接口可以定义"成员变量"，而且会自动转为public final static，即常量
3. 接口中的所有方法都是抽象方法，不能包含实现的方法
4. 实现接口的非抽象类必须实现接口的所有方法，而抽象类不需要
5. 不能使用new来实现化接口，但可以声明一个接口变量，它必须引用一个实现该接口的类的对象，可以使用instanceOf来判断一个类是否实现了某个接口，如if (object instanceOf ClassName){doSth()};
6. 在实现多接口的时候一定要注意方法名的重复

抽象类与接口的区别

语法层次

抽象类的定义，如下所示：

// 抽象类中可以包含抽象方法与非抽象方法（必须给出实现）
public abstract class Demo 
{
    abstract void foo1();
    void foo2(){
        //实现
    }
}

接口的定义，如下所示：

interface Demo
{
    // 接口中的方法自动转为public abstract
    void foo1();
    void foo2();
}

抽象类方式中，抽象类可以拥有任意范围的成员数据，同时也可以拥有自己的非抽象方法，但是接口方式中，它仅能够有静态、不能修改的成员数据（即final static，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抽象的。在某种程度上来说，接口是抽象类的特殊化。

设计层次

从设计的层面来看，我觉得抽象类与接口有如下几个不同点：
1. 抽象层次不同。可以这样理解，抽象类是对类的抽象，接口是对行为的抽象。抽象类对是类整体进行抽象，包括属性、行为，而接口是对类局部（行为）进行抽象。
2. 跨域不同。抽象类所跨域的是具有相似特点的类，而接口可以跨域不同的类。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。

总结

1. 抽象类在java语言中所表示的是一种继承关系，一个子类只能存在一个父类，但是可以存在多个接口。
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静态的不可变的成员数据（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抽象的。
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。抽象类和接口是java语言中两种不同的抽象概念，他们的存在对多态提供了非常好的支持，虽然他们之间存在很大的相似性。但是对于他们的选择往往反应了您对问题域的理解。只有对问题域的本质有良好的理解，才能做出正确、合理的设计。