深刻理解Java的接口和抽象類

　　對於面向對象編程來講，抽象是它的一大特徵之一。在Java中，能夠經過兩種形式來體現OOP的抽象：接口和抽象類。這二者有太多類似的地方，又有太多不一樣的地方。不少人在初學的時候會覺得它們能夠隨意互換使用，可是實際則否則。今天咱們就一塊兒來學習一下Java中的接口和抽象類。下面是本文的目錄大綱：

　　一.抽象類

　　二.接口

　　三.抽象類和接口的區別

　　如有不正之處，請多多諒解並歡迎批評指正，不甚感激。

一.抽象類

　　在瞭解抽象類以前，先來了解一下抽象方法。抽象方法是一種特殊的方法：它只有聲明，而沒有具體的實現。抽象方法的聲明格式爲：

abstract void fun();

　　抽象方法必須用abstract關鍵字進行修飾。若是一個類含有抽象方法，則稱這個類爲抽象類，抽象類必須在類前用abstract關鍵字修飾。由於抽象類中含有無具體實現的方法，因此不能用抽象類建立對象。

　　下面要注意一個問題：在《JAVA編程思想》一書中，將抽象類定義爲「包含抽象方法的類」，可是後面發現若是一個類不包含抽象方法，只是用abstract修飾的話也是抽象類。也就是說抽象類不必定必須含有抽象方法。我的以爲這個屬於鑽牛角尖的問題吧，由於若是一個抽象類不包含任何抽象方法，爲什麼還要設計爲抽象類？因此暫且記住這個概念吧，沒必要去深究爲何。

[public] abstract class ClassName {
    abstract void fun();
}

　　從這裏能夠看出，抽象類就是爲了繼承而存在的，若是你定義了一個抽象類，卻不去繼承它，那麼等於白白建立了這個抽象類，由於你不能用它來作任何事情。對於一個父類，若是它的某個方法在父類中實現出來沒有任何意義，必須根據子類的實際需求來進行不一樣的實現，那麼就能夠將這個方法聲明爲abstract方法，此時這個類也就成爲abstract類了。

　　包含抽象方法的類稱爲抽象類，但並不意味着抽象類中只能有抽象方法，它和普通類同樣，一樣能夠擁有成員變量和普通的成員方法。注意，抽象類和普通類的主要有三點區別：

　　1）抽象方法必須爲public或者protected（由於若是爲private，則不能被子類繼承，子類便沒法實現該方法），缺省狀況下默認爲public。

　　2）抽象類不能用來建立對象；

　　3）若是一個類繼承於一個抽象類，則子類必須實現父類的抽象方法。若是子類沒有實現父類的抽象方法，則必須將子類也定義爲爲abstract類。

　　在其餘方面，抽象類和普通的類並無區別。

二.接口

　　接口，英文稱做interface，在軟件工程中，接口泛指供別人調用的方法或者函數。從這裏，咱們能夠體會到Java語言設計者的初衷，它是對行爲的抽象。在Java中，定一個接口的形式以下：

[public] interface InterfaceName {
 
}

　　接口中能夠含有 變量和方法。可是要注意，接口中的變量會被隱式地指定爲public static final變量（而且只能是public static final變量，用private修飾會報編譯錯誤），而方法會被隱式地指定爲public abstract方法且只能是public abstract方法（用其餘關鍵字，好比private、protected、static、 final等修飾會報編譯錯誤），而且接口中全部的方法不能有具體的實現，也就是說，接口中的方法必須都是抽象方法。從這裏能夠隱約看出接口和抽象類的區別，接口是一種極度抽象的類型，它比抽象類更加「抽象」，而且通常狀況下不在接口中定義變量。

　　要讓一個類遵循某組特意的接口須要使用implements關鍵字，具體格式以下：

class ClassName implements Interface1,Interface2,[....]{
}

　　能夠看出，容許一個類遵循多個特定的接口。若是一個非抽象類遵循了某個接口，就必須實現該接口中的全部方法。對於遵循某個接口的抽象類，能夠不實現該接口中的抽象方法。

三.抽象類和接口的區別

1.語法層面上的區別

　　1）抽象類能夠提供成員方法的實現細節，而接口中只能存在public abstract 方法；

　　2）抽象類中的成員變量能夠是各類類型的，而接口中的成員變量只能是public static final類型的；

　　3）接口中不能含有靜態代碼塊以及靜態方法，而抽象類能夠有靜態代碼塊和靜態方法；

　　4）一個類只能繼承一個抽象類，而一個類卻能夠實現多個接口。

2.設計層面上的區別

　　1）抽象類是對一種事物的抽象，即對類抽象，而接口是對行爲的抽象。抽象類是對整個類總體進行抽象，包括屬性、行爲，可是接口倒是對類局部（行爲）進行抽象。舉個簡單的例子，飛機和鳥是不一樣類的事物，可是它們都有一個共性，就是都會飛。那麼在設計的時候，能夠將飛機設計爲一個類Airplane，將鳥設計爲一個類Bird，可是不能將 飛行 這個特性也設計爲類，所以它只是一個行爲特性，並非對一類事物的抽象描述。此時能夠將 飛行 設計爲一個接口Fly，包含方法fly( )，而後Airplane和Bird分別根據本身的須要實現Fly這個接口。而後至於有不一樣種類的飛機，好比戰鬥機、民用飛機等直接繼承Airplane便可，對於鳥也是相似的，不一樣種類的鳥直接繼承Bird類便可。從這裏能夠看出，繼承是一個 "是否是"的關係，而 接口 實現則是 "有沒有"的關係。若是一個類繼承了某個抽象類，則子類一定是抽象類的種類，而接口實現則是有沒有、具有不具有的關係，好比鳥是否能飛（或者是否具有飛行這個特色），能飛行則能夠實現這個接口，不能飛行就不實現這個接口。

　　2）設計層面不一樣，抽象類做爲不少子類的父類，它是一種模板式設計。而接口是一種行爲規範，它是一種輻射式設計。什麼是模板式設計？最簡單例子，你們都用過ppt裏面的模板，若是用模板A設計了ppt B和ppt C，ppt B和ppt C公共的部分就是模板A了，若是它們的公共部分須要改動，則只須要改動模板A就能夠了，不須要從新對ppt B和ppt C進行改動。而輻射式設計，好比某個電梯都裝了某種報警器，一旦要更新報警器，就必須所有更新。也就是說對於抽象類，若是須要添加新的方法，能夠直接在抽象類中添加具體的實現，子類能夠不進行變動；而對於接口則不行，若是接口進行了變動，則全部實現這個接口的類都必須進行相應的改動。

　　下面看一個網上流傳最普遍的例子：門和警報的例子：門都有open( )和close( )兩個動做，此時咱們能夠定義經過抽象類和接口來定義這個抽象概念：

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

　　或者：

interface Door {
    public abstract void open();
    public abstract void close();
}

　　可是如今若是咱們須要門具備報警alarm( )的功能，那麼該如何實現？下面提供兩種思路：

　　1）將這三個功能都放在抽象類裏面，可是這樣一來全部繼承於這個抽象類的子類都具有了報警功能，可是有的門並不必定具有報警功能；

　　2）將這三個功能都放在接口裏面，須要用到報警功能的類就須要實現這個接口中的open( )和close( )，也許這個類根本就不具有open( )和close( )這兩個功能，好比火災報警器。

　　從這裏能夠看出， Door的open() 、close()和alarm()根本就屬於兩個不一樣範疇內的行爲，open()和close()屬於門自己固有的行爲特性，而alarm()屬於延伸的附加行爲。所以最好的解決辦法是單獨將報警設計爲一個接口，包含alarm()行爲,Door設計爲單獨的一個抽象類，包含open和close兩種行爲。再設計一個報警門繼承Door類和實現Alarm接口。

interface Alram {
    void alarm();
}
 
abstract class Door {
    void open();
    void close();
}
 
class AlarmDoor extends Door implements Alarm {
    void oepn() {
      //....
    }
    void close() {
      //....
    }
    void alarm() {
      //....
    }
}