更新時間:2020-10-16 17:28:12 來源:動力節(jié)點 瀏覽1580次
盡管抽象類和接口之間存在較大的相同點,甚至有時候還可以互換,但這并不能彌補他們之間的差異之處。下面將從語法層次和設(shè)計層次兩個大的方面對抽象類與接口區(qū)別進行闡述。
一、語法層次
在語法層次,java語言對于抽象類和接口分別給出了不同的定義。下面已Demo類來說明他們之間的不同之處。
使用抽象類來實現(xiàn):
public abstract class Demo {
abstract void method1();
void method2(){
//實現(xiàn)
}
}
使用接口來實現(xiàn)
interface Demo {
void method1();
void method2();
}
抽象類方式中,抽象類可以擁有任意范圍的成員數(shù)據(jù),同時也可以擁有自己的非抽象方法,但是接口方式中,它僅能夠有靜態(tài)、不能修改的成員數(shù)據(jù)(但是我們一般是不會在接口中使用成員數(shù)據(jù)),同時它所有的方法都必須是抽象的。在某種程度上來說,接口是抽象類的特殊化。
對子類而言,它只能繼承一個抽象類(這是java為了數(shù)據(jù)安全而考慮的),但是卻可以實現(xiàn)多個接口。
二、設(shè)計層次
上面只是從語法層次和編程角度來區(qū)分它們之間的關(guān)系,這些都是低層次的,要真正使用好抽象類和接口,我們就必須要從較高層次來區(qū)分了。只有從設(shè)計理念的角度才能看出它們的本質(zhì)所在。一般來說他們存在如下三個不同點:
1、 抽象層次不同。抽象類是對類抽象,而接口是對行為的抽象。抽象類是對整個類整體進行抽象,包括屬性、行為,但是接口卻是對類局部(行為)進行抽象。
2、 跨域不同。抽象類所跨域的是具有相似特點的類,而接口卻可以跨域不同的類。我們知道抽象類是從子類中發(fā)現(xiàn)公共部分,然后泛化成抽象類,子類繼承該父類即可,但是接口不同。實現(xiàn)它的子類可以不存在任何關(guān)系,共同之處。例如貓、狗可以抽象成一個動物類抽象類,具備叫的方法。鳥、飛機可以實現(xiàn)飛Fly接口,具備飛的行為,這里我們總不能將鳥、飛機共用一個父類吧!所以說抽象類所體現(xiàn)的是一種繼承關(guān)系,要想使得繼承關(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。對于接口則不然,并不要求接口的實現(xiàn)者和接口定義在概念本質(zhì)上是一致的, 僅僅是實現(xiàn)了接口定義的契約而已。
3、 設(shè)計層次不同。對于抽象類而言,它是自下而上來設(shè)計的,我們要先知道子類才能抽象出父類,而接口則不同,它根本就不需要知道子類的存在,只需要定義一個規(guī)則即可,至于什么子類、什么時候怎么實現(xiàn)它一概不知。比如我們只有一個貓類在這里,如果你這是就抽象成一個動物類,是不是設(shè)計有點兒過度?我們起碼要有兩個動物類,貓、狗在這里,我們在抽象他們的共同點形成動物抽象類吧!所以說抽象類往往都是通過重構(gòu)而來的!但是接口就不同,比如說飛,我們根本就不知道會有什么東西來實現(xiàn)這個飛接口,怎么實現(xiàn)也不得而知,我們要做的就是事前定義好飛的行為接口。所以說抽象類是自底向上抽象而來的,接口是自頂向下設(shè)計出來的。
為了更好的闡述他們之間的區(qū)別,我們將用實例來說明:
我們有一個Door的抽象概念,它具備兩個行為open()和close(),此時我們可以定義通過抽象類和接口來定義這個抽象概念:
抽象類:
abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close();
}
接口
interface Door{
void open();
void close();
}
至于其他的具體類可以通過使用extends使用抽象類方式定義Door或者Implements使用接口方式定義Door,這里發(fā)現(xiàn)兩者并沒有什么很大的差異。
但是現(xiàn)在如果我們需要門具有報警的功能,那么該如何實現(xiàn)呢?
解決方案一:給Door增加一個報警方法:clarm();
abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close();
abstract void alarm();
}
或者
interface Door{
void open();
void close();
void alarm();
}
這種方法違反了面向?qū)ο笤O(shè)計中的一個核心原則 ISP (Interface Segregation Principle)—見批注,在Door的定義中把Door概念本身固有的行為方法和另外一個概念"報警器"的行為方 法混在了一起。這樣引起的一個問題是那些僅僅依賴于Door這個概念的模塊會因為"報警器"這個概念的改變而改變,反之依然。
解決方案二
既然open()、close()和alarm()屬于兩個不同的概念,那么我們依據(jù)ISP原則將它們分開定義在兩個代表兩個不同概念的抽象類里面,定義的方式有三種:
1、兩個都使用抽象類來定義。
2、兩個都使用接口來定義。
3、一個使用抽象類定義,一個是用接口定義。
由于java不支持多繼承所以第一種是不可行的。后面兩種都是可行的,但是選擇何種就反映了你對問題域本質(zhì)的理解。
如果選擇第二種都是接口來定義,那么就反映了兩個問題:1、我們可能沒有理解清楚問題域,AlarmDoor在概念本質(zhì)上到底是門還報警器。2、如果我們對問題域的理解沒有問題,比如我們在分析時確定了AlarmDoor在本質(zhì)上概念是一致的,那么我們在設(shè)計時就沒有正確的反映出我們的設(shè)計意圖。因為你使用了兩個接口來進行定義,他們概念的定義并不能夠反映上述含義。
第三種,如果我們對問題域的理解是這樣的:AlarmDoor本質(zhì)上Door,但同時它也擁有報警的行為功能,這個時候我們使用第三種方案恰好可以闡述我們的設(shè)計意圖。AlarmDoor本質(zhì)是們,所以對于這個概念我們使用抽象類來定義,同時AlarmDoor具備報警功能,說明它能夠完成報警概念中定義的行為功能,所以alarm可以使用接口來進行定義。如下:
abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close();
}
interface Alarm{
void alarm();
}
class AlarmDoor extends Door implements Alarm{
void open(){}
void close(){}
void alarm(){}
}
這種實現(xiàn)方式基本上能夠明確的反映出我們對于問題領(lǐng)域的理解,正確的揭示我們的設(shè)計意圖。其實抽象類表示的是"is-a"關(guān)系,接口表示的是"like-a"關(guān)系,大家在選擇時可以作為一個依據(jù),當(dāng)然這是建立在對問題領(lǐng)域的理解上的,比如:如果我們認(rèn)為AlarmDoor在概念本質(zhì)上是報警器,同時又具有Door的功能,那么上述的定義方式就要反過來了。
一個類對另外一個類的依賴性應(yīng)當(dāng)是建立在最小的接口上的。
一個接口代表一個角色,不應(yīng)當(dāng)將不同的角色都交給一個接口。沒有關(guān)系的接口合并在一起,形成一個臃腫的大接口,這是對角色和接口的污染。
通過實例,我們發(fā)現(xiàn)其實接口和抽象類區(qū)別還是蠻大的,不論是在語法層次,還是在設(shè)計層次都有著嚴(yán)格的區(qū)分。從構(gòu)造方法到普通成員變量,這些都是區(qū)分接口和抽象類的典型標(biāo)志。接口更多的是在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計方法發(fā)揮作用,主要用于定義模塊之間的通信契約。而抽象類在代碼實現(xiàn)方面發(fā)揮作用,可以實現(xiàn)代碼的重用。本文對接口和抽象類區(qū)別的講解是不是很透徹呢?這些Java基礎(chǔ)知識在本站的Java零基礎(chǔ)入門教程中還有更加精彩的講解,想深入學(xué)習(xí)Java的小伙伴不容錯過哦。