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抽象类和接口的联系与区别

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发布时间:『 2018-09-26 22:37』  博客类别: Java核心基础   阅读(198)


抽象类和接口联系与区别

2017年04月14日 09:42:07  阅读数:2664

个人分类: 原理解析

一。理解抽象类

1.在面向对象的概念中,所有对象都是通过类来描述的,但反过来却不是,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。
2.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。
3.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。
4.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;   

   

二。从语法定义层面看abstract class和interface  

1.语法层面上的区别: 

    抽象类(可以有自己的数据成员,也可以有非abstarct的成员方法)
	abstract class Demo {
		abstract void method1();
		abstract void method2();
	}


    接口(只能够有静态的 不能被修改的数据成员(也就是必须是static final的,不过在interface中一般不定义数据成员),所有的成员方法都是abstract的)
	interface Demo {
		void method1();
		void method2();
	}
总结:从某种意义上说,interface是一种特殊 形式的abstract class。 

2.从编程角度来看:

  抽象类:表示的是一种继承关系,一个类只能使用一次继承关系。可以赋予方法的默认行为。
  接口表示的是一种实现关系,一个类却可以实现多个接口。方法却不能拥有默认行为(可使用委托绕过此限制,但是很麻烦)。
  

三。从设计理念层面看abstract class和interface

1.abstarct 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。
  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。

2.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。
  1.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, 其他具体的Door类型可以extends使用abstract class方式定义的Door或者implements使用interface方式定义的Door
   	abstract class Door {
		abstract void open();
		abstract void close();
	}
    interface Door {
		void open();
		void close();
	}


  2.要求Door还要具有报警的功能。我们该如何设计针对该例子的类结构呢。
    1.解决方案一:
      abstract class Door {
		abstract void open();
		abstract void close();
		abstract void alarm();
	}
      interface Door {
		void open();
		void close();
		void alarm();
	}
	//具有报警功能的AlarmDoor的定义:
	class AlarmDoor extends Door {
		void open() { … }
		void close() { … }
		void alarm() { … }
	}


总结:违反了面向对象设计中的一个核心原则ISP,在Door的定义中把Door概念本身固有的行为方法和另外一个概念"报警器"的行为方法混在了一起。
     这样引起的一个问题是那些仅仅依赖于Door这个概念的模块会因为"报警器"这个概念的改变(比如:修改alarm方法的参数)而改变,反之依然。
 
2.解决方案二:
    AlarmDoor在概念本质上是Door,同 时它有具有报警的功能,abstract class在Java语言中表示一种继承关系,所以对于Door这个概念,
我们应该使用abstarct class方式来定义。另外,AlarmDoor又具有报警功能,说明它又能够完成报警概念中定义的行为  
        abstract class Door {
		abstract void open();
		abstract void close();
	}
        interface Alarm {
		void alarm();
	}
	//具有报警功能的AlarmDoor的定义:
	class AlarmDoor extends Door implements Alarm{
		void open() { … }
		void close() { … }
		void alarm() { … }
	}


总结:这种实现方式基本上能够明确的反映出我们对于问题领域的理解,正确的揭示我们的设计 意图。其实abstract class表示的是"is a"关系,interface表示的是"like a"关系 ,即需要实现报警功能的具体门实现Alarm接口即可,这样不会强制要求其他普通的门也实现alarm方法,

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四。总结 

1、抽象类和接口都不能直接实例化,如果要实例化,抽象类变量必须指向实现所有抽象方法的子类对象,接口变量必须指向实现所有接口方法的类对象。

2、抽象类要被子类继承,接口要被类实现。

3、接口只能做方法申明,抽象类中可以做方法申明,也可以做方法实现

4、接口里定义的变量只能是公共的静态的常量,抽象类中的变量是普通变量。

5、抽象类里的抽象方法必须全部被子类所实现,如果子类不能全部实现父类抽象方法,那么该子类只能是抽象类。同样,一个实现接口的时候,如不能全部实现接口方法,那么该类也只能为抽象类。

6、抽象方法只能申明,不能实现。abstract void abc();不能写成abstract void abc(){}。

7、抽象类里可以没有抽象方法

8、如果一个类里有抽象方法,那么这个类只能是抽象类

9、抽象方法要被实现,所以不能是静态的,也不能是私有的。

10、接口可继承接口,并可多继承接口,但类只能单根继承。

特别是对于公用的实现代码,抽象类有它的优点。抽象类能够保证实现的层次关系,避免代码重复。然而,即使在使用抽 象类的场合,也不要忽视通过接口定义行为模型的原则。
从实践的角度来看,如果依赖于抽象类来定义行为,往往导致过于复杂的继承关系,而通过接口定义行为能 够更有效地分离行为与实现,为代码的维护和修改带来方便。



关键字:     抽象类       接口