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详细解析Java中抽象类和接口的区别

来源:网络    更新时间:2014-12-16


  在Java语言中,abstractclass和interface是支持抽象类定义的两种机制。正是由于这两种机制的存在,才赋予了Java强大的面向对象能力。abstractclass和interface之间在对于抽象类定义的支持方面具有很大的相似性,甚至可以相互替换,因此很多开发者在进行抽象类定义时对于abstractclass和interface的选择显得比较随意。其实,两者之间还是有很大的区别的,对于它们的选择甚至反映出对于问题领域本质的理解、对于设计意图的理解是否正确、合理。本文将对它们之间的区别进行一番剖析,试图给开发者提供一个在二者之间进行选择的依据。

  理解抽象类

  abstractclass和interface在Java语言中都是用来进行抽象类(本文中的抽象类并非从abstractclass翻译而来,它表示的是一个抽象体,而abstractclass为Java语言中用于定义抽象类的一种方法,请读者注意区分)定义的,那么什么是抽象类,使用抽象类能为我们带来什么好处呢?

  在面向对象的概念中,我们知道所有的对象都是通过类来描绘的,但是反过来却不是这样。并不是所有的类都是用来描绘对象的,如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象,这样的类就是抽象类。抽象类往往用来表征我们在对问题领域进行分析、设计中得出的抽象概念,是对一系列看上去不同,但是本质上相同的具体概念的抽象。比如:如果我们进行一个图形编辑软件的开发,就会发现问题领域存在着圆、三角形这样一些具体概念,它们是不同的,但是它们又都属于形状这样一个概念,形状这个概念在问题领域是不存在的,它就是一个抽象概念。正是因为抽象的概念在问题领域没有对应的具体概念,所以用以表征抽象概念的抽象类是不能够实例化的。

  在面向对象领域,抽象类主要用来进行类型隐藏。我们可以构造出一个固定的一组行为的抽象描述,但是这组行为却能够有任意个可能的具体实现方式。这个抽象描述就是抽象类,而这一组任意个可能的具体实现则表现为所有可能的派生类。模块可以操作一个抽象体。由于模块依赖于一个固定的抽象体,因此它可以是不允许修改的;同时,通过从这个抽象体派生,也可扩展此模块的行为功能。熟悉OCP的读者一定知道,为了能够实现面向对象设计的一个最核心的原则OCP(Open-ClosedPrinciple),抽象类是其中的关键所在。

  从语法定义层面看abstractclass和interface

  在语法层面,Java语言对于abstractclass和interface给出了不同的定义方式,下面以定义一个名为Demo的抽象类为例来说明这种不同。

  使用abstractclass的方式定义Demo抽象类的方式如下:

abstractclassDemo{
abstractvoidmethod1();
abstractvoidmethod2();


  使用interface的方式定义Demo抽象类的方式如下:

interfaceDemo{
voidmethod1();
voidmethod2();

}
  在abstractclass方式中,Demo可以有自己的数据成员,也可以有非abstract的成员方法,而在interface方式的实现中,Demo只能够有静态的不能被修改的数据成员(也就是必须是staticfinal的,不过在interface中一般不定义数据成员),所有的成员方法都是abstract的。从某种意义上说,interface是一种特殊形式的abstractclass。

  从编程的角度来看,abstractclass和interface都可以用来实现"designbycontract"的思想。但是在具体的使用上面还是有一些区别的。

  首先,abstractclass在Java语言中表示的是一种继承关系,一个类只能使用一次继承关系(因为Java不支持多继承--转注)。但是,一个类却可以实现多个interface。也许,这是Java语言的设计者在考虑Java对于多重继承的支持方面的一种折中考虑吧。

  其次,在abstractclass的定义中,我们可以赋予方法的默认行为。但是在interface的定义中,方法却不能拥有默认行为,为了绕过这个限制,必须使用委托,但是这会增加一些复杂性,有时会造成很大的麻烦。

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