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Java接口和抽象类的区别

Java接口和抽象类的区别

作者: tf2jaguar | 来源:发表于2020-10-10 14:52 被阅读0次

    接口是like关系,指b像a的问题;抽象类是is关系,指b是a的关系。当然他们内部还有很多不一样。

    抽象类

    我们都知道在面向对象的领域一切都是对象,同时所有的对象都是通过类来描述的,但是并不是所有的类都是来描述对象的。如果一个类没有足够的信息来描述一个具体的对象,而需要其他具体的类来支撑它,那么这样的类我们称它为抽象类。

    抽象类是用来捕捉子类的通用特性的 。它不能被实例化,只能被用作子类的超类。抽象类是被用来创建继承层级里子类的模板。

    示例

    以JDK中的GenericServlet为例:

    public abstract class GenericServlet implements Servlet, ServletConfig, Serializable {
        // abstract method
        abstract void service(ServletRequest req, ServletResponse res);
     
        void init() {
            // Its implementation
        }
        // other method related to Servlet
    }
    

    当HttpServlet类集成GenericServlet时,它提供了service方法的实现:

    public class HttpServlet extends GenericServlet {
        void service(ServletRequest req, ServletResponse res) {
            // implementation
        }
     
        protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) {
            // Implementation
        }
     
        protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) {
            // Implementation
        }
     
        // some other methods related to HttpServlet
    }
    

    创建抽象类和抽象方法非常有用,因为他们可以使类的抽象性明确起来,并告诉用户和编译器打算怎样使用他们.抽象类还是有用的重构器,因为它们使我们可以很容易地将公共方法沿着继承层次结构向上移动。

    注意点

    在使用抽象类时需要注意几点:

    1. 抽象类不能被实例化,实例化的工作应该交由它的子类来完成,它只需要有一个引用即可。
    2. 抽象方法必须由子类来进行重写。
    3. 只要包含一个抽象方法的抽象类,该方法必须要定义成抽象类,不管是否还包含有其他方法。
    4. 抽象类中可以包含具体的方法,当然也可以不包含抽象方法。
    5. 子类中的抽象方法不能与父类的抽象方法同名。
    6. abstract不能与final并列修饰同一个类。
    7. abstract 不能与private、static、final或native并列修饰同一个方法。

    接口

    接口是抽象方法的集合。如果一个类实现了某个接口,那么它就继承了这个接口的抽象方法。这就像契约模式,如果实现了这个接口,那么就必须确保使用这些方法。接口只是一种形式,接口自身不能做任何事情。

    示例

    以Externalizable接口为例:

    public interface Externalizable extends Serializable {
     
        void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException;
     
        void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException;
    }
    

    当你实现这个接口时,你就需要实现接口种的所有的抽象方法。

    public class Employee implements Externalizable {
     
        int employeeId;
        String employeeName;
     
        @Override
        public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
            employeeId = in.readInt();
            employeeName = (String) in.readObject();
     
        }
     
        @Override
        public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
     
            out.writeInt(employeeId);
            out.writeObject(employeeName);
        }
    }
    

    注意点

    在使用接口过程中需要注意如下几个问题:

    1. 个Interface的方所有法访问权限自动被声明为public。确切的说只能为public,当然你可以显示的声明为protected、private,但是编译会出错!
    2. 接口中可以定义“成员变量”,或者说是不可变的常量,因为接口中的“成员变量”会自动变为为public static final。可以通过类命名直接访问:ImplementClass.name。
    3. 接口中不存在实现的方法。(java8 接口可以有default方法)
    4. 实现接口的非抽象类必须要实现该接口的所有方法。抽象类可以不用实现。
    5. 不能使用new操作符实例化一个接口,但可以声明一个接口变量,该变量必须引用(refer to)一个实现该接口的类的对象。可以使用 instanceof 检查一个对象是否实现了某个特定的接口。例如:if(anObject instanceof Comparable){}。
    6. 在实现多接口的时候一定要避免方法名的重复。

    二者区别

    参数 抽象类 接口
    实现 子类使用extends关键字来继承抽象类。如果子类不是抽象类的话,它需要提供抽象类中所有声明的方法的实现 子类使用关键字implements来实现接口。它需要提供接口中所有声明的方法的实现
    成员变量 可以有普通成员变量,可以有任意访问类型的静态成员变量 没有普通成员变量,只能有public static final类型的成员变量
    构造器 抽象类可以有构造器 接口无构造器
    方法实现 可以包含静态方法、非抽象的普通方法 接口中的所有方法必须都是抽象的,不能有非抽象的普通方法、无静态方法。但是在java8里的接口可以有default方法
    访问修饰符 抽象方法可以有public、protected、default 接口方法默认是public
    main方法 抽象方法可以有main方法并且我们可以运行它 接口没有main方法,因此我们不能运行它。
    与正常Java类的区别 除了不能实例化抽象类之外,它和普通Java类没有任何区别 接口是完全不同的类型
    多继承 抽象方法可以继承一个类和实现多个接口 接口只可以继承一个或多个其它接口
    速度 它比接口速度要快 接口是稍微有点慢的,因为它需要时间去寻找在类中实现的方法。
    添加新方法 如果你往抽象类中添加新的方法,你可以给它提供默认的实现。因此你不需要改变你现在的代码。 如果你往接口中添加方法,那么你必须改变实现该接口的类。

    小结

    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。

    例题

    1. Java抽象类可以有构造函数吗?

    可以有,抽象类可以声明并定义构造函数。因为你不可以创建抽象类的实例,所以构造函数只能通过构造函数链调用(Java中构造函数链指的是从其他构造函数调用一个构造函数),例如,当你创建具体的实现类。现在一些面试官问,如果你不能对抽象类实例化那么构造函数的作用是什么?好吧,它可以用来初始化抽象类内部声明的通用变量,并被各种实现使用。另外,即使你没有提供任何构造函数,编译器将为抽象类添加默认的无参数的构造函数,没有的话你的子类将无法编译,因为在任何构造函数中的第一条语句隐式调用super(),Java中默认超类的构造函数。

    1. Java抽象类可以实现接口吗?它们需要实现所有的方法吗?

    可以,抽象类可以通过使用关键字implements来实现接口。因为它们是抽象的,所以它们不需要实现所有的方法。好的做法是,提供一个抽象基类以及一个接口来声明类型 。这样的例子是,java.util.List接口和相应的java.util.AbstractList抽象类。因为AbstractList实现了所有的通用方法,具体的实现像LinkedList和ArrayList不受实现所有方法的负担,它们可以直接实现List接口。这对两方面都很好,你可以利用接口声明类型的优点和抽象类的灵活性在一个地方实现共同的行为。Effective Java有个很好的章节,介绍如何使用Java的抽象类和接口,值得阅读。

    1. Java抽象类可以是final的吗?

    不可以,Java抽象类不能是final的。将它们声明为final的将会阻止它们被继承,而这正是使用抽象类唯一的方法。它们也是彼此相反的,关键字abstract强制继承类,而关键字final阻止类被扩张。在现实世界中,抽象表示不完备性,而final是用来证明完整性。底线是,你不能让你的Java类既abstract又final,同时使用,是一个编译时错误。

    1. Java抽象类可以有static方法吗?

    可以,抽象类可以声明并定义static方法,没什么阻止这样做。但是,你必须遵守Java中将方法声明为static的准则,因为在面向对象的设计中是不受欢迎的,因为Java中的static方法是不可以被重载的。在抽象类中看到static方法是罕见的,但正如我所说的,如果你有很好的理由这样做的话,那没有什么可以阻止你。

    1. 可以创建抽象类的实例吗?

    不可以,你不能创建Java抽象类的实例,它们是不完全的。即使你的抽象类不包含任何抽象方法,你也不能对它实例化。将类声明为abstract的,就等你你告诉编译器,它是不完全的不应该被实例化。当一段代码尝试实例化一个抽象类时Java编译器会抛错误。

    1. 抽象类必须有抽象方法吗?

    不需要,抽象类有抽象方法不是强制性的。你只需要使用关键字abstract就可以将类声明为抽象类。编译器会强制所有结构的限制来适用于抽象类,例如,现在允许创建一些实例。是否在抽象类中有抽象方法是引起争论的。我的观点是,抽象类应该有抽象方法,因为这是当程序员看到那个类并做假设的第一件事。这也符合最小惊奇原则。

    1. Java抽象类和接口有何不同?

    这是最重要的经典Java面试题之一。我已经记不清多少次看到这个问题了。这个问题有趣的原因是可以举出例子。很容易回答核心OOPS的概念,如抽象,封装,多态和继承,但是,当涉及到微妙点就是这样,候选人往往失手。你可以从本文看出抽象类和接口之间的所有语法的差异或者《Java抽象类和接口的面试题》。

    1. 何时选用抽象类而不是接口?

    这是对之前抽象类和接口对比问题的后续。如果你知道语法差异,你可以很容易回答这个问题,因为它们可以令你做出抉择。当关心升级时,因为不可能在一个发布的接口中添加一个新方法,用抽象类会更好。类似地,如果你的接口中有很多方法,你对它们的实现感到很头疼,考虑提供一个抽象类作为默认实现。这是Java集合包中的模式,你可以使用提供默认实现List接口的AbstractList。

    1. Java中的抽象方法是什么?

    抽象方法是一个没有方法体的方法。你仅需要声明一个方法,不需要定义它并使用关键字abstract声明。Java接口中所有方法的声明默认是abstract的。这是抽象方法的例子

    public void abstract printVersion();
    

    现在,为了实现这个方法,你需要继承该抽象类并重载这个方法。

    1. Java抽象类中可以包含main方法吗?

    是的,抽象类可以包含main方法,它只是一个静态方法,你可以使用main方法执行抽象类,但不可以创建任何实例。

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