Java 程式設計中的介面與抽象類別：從新手到專家的進階之路

Java程式設計中的介面與抽象類別是程式設計師必須掌握的重要概念，它們在物件導向程式設計中扮演著至關重要的角色。本文將從新手到專家的角度，深入探討介面與抽象類別的概念、用法和區別，幫助讀者更好地理解並運用它們。無論您是剛入門Java程式設計的初學者，還是希望進階成為Java專家的程式設計師，都可以透過本文的指導，系統化地學習並掌握這兩個重要的概念。

介面 介面是一種引用類型，它定義了一系列方法簽名，而不提供其實作。它類似於 c 中的純虛類別。介面中的所有方法都是隱含宣告為 public 和 abstract 的。

範例：

public interface Shape {
double getArea();
double getPerimeter();
}

抽象類別 抽象類別是一種類，它包含抽象方法和非抽象方法的組合。抽象方法沒有實現，必須由其子類別實現。抽象類別用於表示具有共同特徵但不具有具體實現的通用概念。

範例：

public abstract class Animal {
public abstract void makeSound();
public abstract void move();
public int age;
}

介面與抽象類別的比較

• 定義方式：介面只包含方法簽名，而抽象類別可以包含方法簽名和實作。
• 實例化：介面不能實例化，而抽象類別可以實例化其子類別。
• 多重繼承：介面支援多重繼承，而抽象類別僅支援單繼承。
• 可見性：介面中的方法預設是 public，而抽象類別中的抽象方法可以具有任何可見性。
• 可擴展性：介面可以透過實作新介面來擴展，而抽象類別只能透過繼承來擴展。

多態性 多態性是物件導向程式設計的關鍵特性，它允許物件在運行時根據其實際類型做出不同的回應。介面和抽象類別在實現多態性中發揮著至關重要的作用。

當一個物件實作一個介面或繼承一個抽象類別時，它可以被其介面或父類別的類型引用。這意味著你可以將具有不同具體實現的物件視為具有相同類型，從而允許編寫更靈活和可擴展的程式碼。

範例：

public interface Drawable {
void draw();
}

public class Circle implements Drawable {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Draw a circle.");
}
}

public class Square implements Drawable {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Draw a square.");
}
}

何時使用介面和抽象類別

• 使用介面表示通用契約和功能，當需要多繼承時。
• 使用抽象類別表示具有共同特徵但具有不同實現的通用概念。
• 優先使用介面進行多態性，優先使用抽象類別進行程式碼重複使用。

結論 介面和抽象類別是 Java 程式設計中強大的工具，它們使我們能夠編寫更可擴展、更靈活和更可維護的程式碼。透過理解這些概念之間的差異何時使用它們，您可以顯著提高您的 Java 程式設計技能。

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