JAVA 中抽象类与接口的区别,分别在什么情况下使用它们
在 Java 语言中, abstract class 和 interface 是支持抽象类定义的两种机制。正是由于这两
种机制的存在,才赋予了 Java 强大的 面向对象能力。abstract class 和 interface 之间在对于抽
象类定义的支持方面具有很大的相似性,甚至可以相互替换,因此很多开发者在进 行抽象
类定义时对于 abstract class 和 interface 的选择显得比较随意。其实,两者之间还是有很大的
区别的,对于它们的选择甚至反映出对 于问题领域本质的理解、对于设计意图的理解是否
正确、合理。本文将对它们之间的区别进行一番剖析,试图给开发者提供一个在二者之间进
行选择的依据。x
一、理解抽象类x
abstract class 和 interface 在 Java 语言中都是用来进行抽象类(本文 中的抽象类并非从
abstract class 翻译而来,它表示的是一个抽象体,而 abstract class 为 Java 语言中用于定义抽
象类的一种方法, 请读者注意区分)定义的,那么什么是抽象类,使用抽象类能为我们带来
什么好处呢?
在面向对象的概念中,我们知道所有的对象都是通过类来描绘的,但是反过来却不是这
样。并不是 所有的类都是用来描绘对象的,如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个
具体的对象,这样的类就是抽象类。抽象类往往用来表征我们在对问题领域进行分析、 设
计中得出的抽象概念,是对一系列看上去不同,但是本质上相同的具体概念的抽象。比如:
如果我们进行一个图形编辑软件的开发,就会发现问题领域存在着圆、 三角形这样一些具
体概念,它们是不同的,但是它们又都属于形状这样一个概念,形状这个概念在问题领域是
不存在的,它就是一个抽象概念。正是因为抽象的概念 在问题领域没有对应的具体概念,
所以用以表征抽象概念的抽象类是不能够实例化的。x
在面向对象领域,抽象类主要用来进行类型隐藏。 我们可以构造出一个固定的一组行
为的抽象描 述,但是这组行为却能够有任意个可能的具体实现方式。这个抽象描述就是抽
象类,而这一组任意个可能的具体实现则表现为所有可能的派生类。模块可以操作一个 抽
象体。由于模块依赖于一个固定的抽象体,因此它可以是不允许修改的;同时,通过从这个
抽象体派生,也可扩展此模块的行为功能。熟悉 OCP 的读者一定知 道,为了能够实现面向
对象设计的一个最核心的原则 OCP(Open-Closed Principle),抽象类是其中的关键所在。x
二、从设计理念层面看 abstract class 和 interface
上面主要从语法定义和编程的角度论述了 abstract class 和 interface 的区 别,这些层面的
区别是比较低层次的、非本质的。本小节将从另一个层面:abstract class 和 interface 所反映
出的设计理念,来分析一下二者的区别。作者认为,从这个层面进行分析才能理解二者概念
的本质所在。x
前面已经提到过,abstract class 在 Java 语言中体现了一种继承关系,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 interface 来说则不然,并不要求 interface 的实现者和 interface 定义在概念本质上是一致
的, 仅仅是实现了 interface 定义的契约而已。为了使论述便于理解,下面将通过一个简单的
实例进行说明。x
考虑这样一个例子,假设在我们的问题领域中有一个关于 Door 的抽象概念,该 Door 具
有执行两个动作 open 和 close,此时我们可以通过 abstract class 或者 interface 来定义一个表
示该抽象概念的类型,定义方式分别如下所示:x
使用 abstract class 方式定义 Door:x
abstract class Door{
abstract void open();