如何區(qū)分Java中抽象類和接口

在，才賦予了Java強(qiáng)大的 面向?qū)ο竽芰?。abstract class和interface之間在對(duì)于抽象類定義的支持方面具有很大的相似性，甚至可以相互替換，因此很多開(kāi)發(fā)者在進(jìn) 行抽象類定義時(shí)對(duì)于abstract class和interface的選擇顯得比較隨意。其實(shí)，兩者之間還是有很大的區(qū)別的，對(duì)于它們的選擇甚至反映出對(duì) 于問(wèn)題領(lǐng)域本質(zhì)的理解、對(duì)于設(shè)計(jì)意圖的理解是否正確、合理。本文將對(duì)它們之間的區(qū)別進(jìn)行一番剖析，試圖給開(kāi)發(fā)者提供一個(gè)在二者之間進(jìn)行選擇的依據(jù)。

理解抽象類

abstract class和interface在Java語(yǔ)言中都是用來(lái)進(jìn)行抽象類，所有的成員方法都是abstract的。從某種意義上說(shuō)，interface是一種非凡形式的 abstract class。

從編程的角度來(lái)看，abstract class和interface都可以用來(lái)實(shí)現(xiàn) “design by contract” 的思想。但是在具體的使用上面還是有一些區(qū)別的。

首先，abstract class 在 Java 語(yǔ)言中表示的是一種繼續(xù)關(guān)系，一個(gè)類只能使用一次繼續(xù)關(guān)系。但是，一個(gè)類卻可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)interface。也許，這是Java語(yǔ)言的設(shè)計(jì)者在考慮Java對(duì)于多重繼續(xù)的支持方面的一種折中考慮吧。

其次，在abstract class的定義中，我們可以賦予方法的默認(rèn)行為。但是在interface的定義中，方法卻不能擁有默認(rèn)行為，為了繞過(guò)這個(gè)限制，必須使用委托，但是這會(huì)增加一些復(fù)雜性，有時(shí)會(huì)造成很大的麻煩。

在 抽象類中不能定義默認(rèn)行為還存在另一個(gè)比較嚴(yán)重的問(wèn)題，那就是可能會(huì)造成維護(hù)上的麻煩。因 為假如后來(lái)想修改類的界面(一般通過(guò) abstract class 或者interface來(lái)表示)以適應(yīng)新的情況(比如，添加新的方法或者給已用的方法中添 加新的參數(shù))時(shí)，就會(huì)非常的麻煩，可能要花費(fèi)很多的時(shí)間(對(duì)于派生類很多的情況，尤為如此)。但是假如界面是通過(guò)abstract class來(lái)實(shí)現(xiàn)的，那 么可能就只需要修改定義在abstract class中的默認(rèn)行為就可以了。

同樣，假如不能在抽象類中定義默認(rèn)行為，就會(huì)導(dǎo)致同樣的方法實(shí)現(xiàn)出現(xiàn)在該抽象類的每一個(gè)派生類中，違反了 “one rule，one place” 原則，造成代碼重復(fù)，同樣不利于以后的維護(hù)。因此，在abstract class和interface間進(jìn)行選擇時(shí)要非常的小心。

從設(shè)計(jì)理念層面看 abstract class 和 interface

上面主要從語(yǔ)法定義和編程的角度論述了abstract class和interface的區(qū) 別，這些層面的區(qū)別是比較低層次的、非本質(zhì)的。本小節(jié)將從另一個(gè)層面：abstract class和interface所反映出的設(shè)計(jì)理念，來(lái)分析一下二者的區(qū)別。認(rèn)為，從這個(gè)層面進(jìn)行分析才能理解二者概念的本質(zhì)所在。

前面已經(jīng)提到過(guò)，abstract class在Java語(yǔ)言中體現(xiàn)了一種繼續(xù)關(guān)系，要想使得 繼續(xù)關(guān)系合理，父類和派生類之間必須存在“is-a”關(guān)系，即父類和派生類在概念本質(zhì)上應(yīng)該是相同的。對(duì)于interface來(lái)說(shuō)則不然，并不要求interface的實(shí)現(xiàn)者和interface定義在概念本質(zhì)上是一致的， 僅僅是實(shí)現(xiàn)了interface定義的契約而已。為了使論述便于理解，下面將通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。

考慮這樣一個(gè)例子，假設(shè)在我們的問(wèn)題領(lǐng)域中有一個(gè)關(guān)于Door的抽象概念，該Door具有執(zhí)行兩個(gè)動(dòng)作open和close，此時(shí)我們可以通過(guò)abstract class或者interface來(lái)定義一個(gè)表示該抽象概念的類型，定義方式分別如下所示：

使用abstract class方式定義Door：

abstract class Door

使用interface方式定義Door：

interface Door