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抽象：抽象类与接口

Patricia Arquette原创: 2024-11-03 16:43:02267浏览

Abstraction: Abstract Class vs Interface

在 Java 中设计软件时，在 抽象类 和接口之间进行选择会对灵活性、可维护性和可读性产生很大影响。在这篇文章中，我们将探讨它们的主要区别，何时使用其中一种，并查看实际示例来帮助您掌握这一概念。

抽象类和接口之间的主要区别

功能抽象类接口标题>

Feature	Abstract Class	Interface
Purpose	Achieves partial implementation	Achieves complete abstraction
Method Implementations	Can have both abstract and concrete methods	All methods are abstract (except default/static methods in Java 8 )
Multiple Inheritance	A class can extend only one abstract class	A class can implement multiple interfaces
Fields/Variables	Can have instance variables of any type	All variables are implicitly public, static, and final
Constructors	Can have constructors	Cannot have constructors
Inheritance Support	Can implement multiple interfaces	Cannot extend an abstract class
Use Case	Useful for sharing common code and state	Useful for defining a contract across unrelated classes

目的实现部分实现实现完整抽象方法实现可以同时具有抽象方法和具体方法所有方法都是抽象的（Java 8 中默认/静态方法除外）多重继承一个类只能扩展一个抽象类一个类可以实现多个接口字段/变量可以有任何类型的实例变量所有变量都是隐式的public、static 和final 构造函数可以有构造函数不能有构造函数继承支持可以实现多个接口无法扩展抽象类用例有助于共享通用代码和状态对于跨不相关的类定义契约很有用表>

何时使用抽象类与接口？

在以下情况下使用抽象类：

您需要在相关类之间共享状态或行为。

示例：员工可以使用通用的 getDetails() 方法拥有姓名和 ID 等字段，在其子类 Manager 和 Lead 之间共享。

abstract class Employee {
    String name;
    int id;

    Employee(String name, int id) {
        this.name = name;
        this.id = id;
    }

    // Concrete method shared among subclasses
    public void getDetails() {
        System.out.println(name + " (ID: " + id + ")");
    }

    // Abstract method to be implemented by subclasses
    abstract double getSalary();
}

class Manager extends Employee {
    Manager(String name, int id) {
        super(name, id);
    }

    @Override
    double getSalary() {
        return 75000;
    }
}

您想要定义子类可以使用的字段和构造函数。
您需要为子类提供部分实现或实用方法。

在以下情况下使用界面：

您想要在不相关的类之间定义共同行为。

示例：Car 和 Drone 都可以实现 Operaable 接口，因为它们共享 start() 方法，但属于不相关的类。

interface Operable {
    void start();
    void stop();
}

class Car implements Operable {
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("Car started.");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("Car stopped.");
    }
}

class Drone implements Operable {
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("Drone started.");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("Drone stopped.");
    }
}

你需要多重继承来组合不同的行为。例如，一个类可以同时实现 Runnable 和 Serialized。
您想要定义默认方法来添加新功能而不破坏向后兼容性。

采访见解

常见面试问题：

为什么接口不能有构造函数？

由于接口定义了纯抽象，因此不需要构造函数。只有包含一些实现的抽象类需要构造函数来初始化状态。
为什么使用抽象类而不是接口？

在以下情况下使用抽象类：
- 您需要在相关类之间共享代码。
- 您想要定义状态（字段） 和构造函数。
抽象类可以实现接口吗？

是的！抽象类可以实现一个或多个接口。他们甚至可以提供接口方法的默认实现。
可以在同一个类中同时使用抽象类和接口吗？

是的，一个类可以扩展抽象类并实现多个接口。这允许灵活的设计模式和多重继承。

总结

当您需要部分实现以及跨相关类共享状态时，抽象类是理想的选择。它们允许使用公共字段、构造函数和实用方法。
接口最适合完全抽象、多重继承以及为不相关的类定义常见行为。它们允许您使用默认方法发展您的代码库，同时保持向后兼容性。

通过掌握差异并知道何时使用它们，您将能够更好地设计可扩展、可维护的软件系统。