介面與抽象類別在 Java 中的異同與優缺點

介面和抽象類別都是定義類別間契約的機制，但介面可多重繼承且只含抽象方法，而抽象類別僅支援單重繼承且可兼含具體方法和屬性。介面更注重契約定義，促進程式碼重用；抽象類別則提供部分繼承，減少冗餘，但更改抽象類別時必須同步修改子類別。在實戰中，Shape 介面定義了圖形的面積週長獲取方法；Square 的抽象類別實現了面積計算，其具體子類別 SpecificSquare 則實現了周長計算。

介面與抽象類別在Java 中的異同與優缺點

在Java 中，介面與抽象類別都是用於定義類別之間契約的機制。兩者之間既有相似之處，也有重大差異。

相似之處

• 介面和抽象類別都無法被實例化。
• 它們都包含方法聲明，但沒有實作。
• 子類別必須實作介面或擴充抽象類別中的所有抽象方法。

差異

#特性	介面	抽象類別
存取修飾符	預設是public	#可以是public、protected 或default
繼承	可以繼承多個介面	只能繼承一個抽象類別
#實作	只能包含抽象方法	可以包含抽象方法和具體方法
屬性	#只能包含static 和final 的常數	#可以包含屬性和方法
實例化	無法實例化
#實例方法	只能包含抽象方法	可以包含抽象方法和具體方法

優缺點

介面

• 優點：

  • #為多個實作提供了一個通用契約。
  • 促進程式碼重複使用和模組化。
  • 支援多重繼承。

• 缺點：

  • #無法包含具體實作。
  • 子類別必須明確實作所有介面方法。

抽象類別

• #優點：

  • 可以包含具體實現，這可以減少程式碼冗餘。
  • 提供了一個介於介面和特定類別之間的中間選項。
  • 支援部分繼承，允許子類別選擇實作哪些方法。

• 缺點：

  • #只支援單重繼承。
  • 如果更改抽象類，則需要更改所有子類別。

實戰案例

#定義Shape 介面：

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

創建Square 的抽象類別和具體類別：

public abstract class Square implements Shape {

    protected double side;

    public Square(double side) {
        this.side = side;
    }

    @Override
    public double getArea() {
        return side * side;
    }
}

public class SpecificSquare extends Square {

    public SpecificSquare(double side) {
        super(side);
    }

    @Override
    public double getPerimeter() {
        return 4 * side;
    }
}

使用Square 介面：

Shape shape = new SpecificSquare(5.0);
double area = shape.getArea();
double perimeter = shape.getPerimeter();

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