Java中的abstract和interface

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1、簡介

abstract和interface關鍵字在Java中隨處可見，它是Java三大特性封裝、繼承、多態特性的實現重要支柱之一。interface關鍵字用於定義接口抽象，其本質上是用於定義類型、定義類所具有的能力。但是新手往往錯誤的使用瞭abstract和interface，小捌其實也一樣犯錯誤，這篇文章我們盤一盤interface接口和abstract抽象類的使用。

文章開始前建議帶著兩個疑問閱讀：

  • abstract和interface有什麼區別？
  • abstract和interface應該怎麼選？

2、準則

定義接口的時候，有一些準則可以參考，根據這些準則可以更好的確定自己應不應該定義接口、或者是否有其他更好的代替方案。（註意小捌說的點不是絕對正確的，實際開發過程中要具體分析，有不對的可以互相交流。）

2.1 接口優先於抽象類

小捌這裡用JDK的源碼HashMap的繼承體系來說明接口優先於抽象類這一點。

HashMap繼承體系類圖結構：

HashMap的頂層接口：

public interface Map<K,V>{}

HashMap實現的抽象類：

public abstract class AbstractMap<K,V> implements Map<K,V> {}

可以看到HashMap繼承瞭AbstractMap抽象類實現瞭Map接口，但為什麼說接口優先於抽象類呢？這些因為Java是單繼承多實現，HashMap繼承瞭AbstractMap抽象類之後就無法繼承其他類瞭，如果是接口就沒有這個限制，比如HashMap還需要提供序列化和克隆的功能，HashMap就可以實現三個接口Map<K,V>, Cloneable, Serializable。
既然這樣為什麼HashMap還要去繼承AbstractMap抽象類呢？
這是因為在JDK源碼設計中，Map結構JDK需要提供部分方法的默認實現，因此JDK的作者們單獨拉取瞭一個抽象類來實現這些方法；盡管Java8 Oracle嘗試在接口中提供靜態方法和普通方法，但是小捌認為沒有到一定的需求程度，盡量、甚至完全不應該將方法實現定義在接口中。
abstract和interface有什麼區別呢？
其實在Java8之後區別在不斷的縮小，但是總體上來說還是兩個完全不同的概念：

抽象類abstract的特點：

  • 抽象方法和抽象類都必須被abstract關鍵字修飾
  • 一個類中有抽象方法，那麼這個類一定是抽象類
  • 抽象類中不一定有抽象方法
  • 抽象類中可以存在構造方法
  • 抽象類中可以存在普通屬性、方法、靜態屬性和靜態方法
  • 抽象類的方法必須在子類中實現，否則子類也需要定義為抽象類
  • 抽象類不可以用new創建對象，因為調用抽象方法沒有實現就沒有意義

接口interface的特點：

  • 接口中的方法，都被public來修飾
  • 接口中沒有構造方法，不能實例化接口對象
  • 接口中隻有常量，如果定義變量，則默認加上public static final
  • 使用接口可以實現多繼承
  • 接口中隻有方法的聲明，沒有方法體（適用於Java8之前，當我沒說，但是很多人都是這麼認為的，這種錯誤的認為往往能正確的設計代碼）
  • 接口中可以聲明靜態方法，必須是public修飾（默認），靜態方法無法被子類重寫
  • 接口中可以聲明普通方法，必須是default修飾
比較項 抽象類（abstract） 接口（interface）
多繼承 不支持（隻能繼承一個抽象類） 支持（類可以實現很多個接口）
方法 抽象類則可以同時包含抽象和非抽象的方法 接口中所有的方法隱含都是抽象的（Java可以定義靜態方法）
構造器 允許 不允許
實例化 不能實例化 不能實例化
訪問修飾符 抽象類可以使用public、default；抽象方法可以使用public、default、protected；普通方法可以使用public、default、protected、private 接口可以使用public、default；方法默認public；

總結：

  • 在整個抽象實現體系中，必須提供一些方法的默認實現，可以使用抽象類（因為非常不建議在接口中直接實現某些方法）
  • 如果不需要提供默認實現，且需要實現多繼承的功能就使用接口

2.2 接口中不應該實現方法

接口無處不在，接口作為類體系結構的最頂層，接口提供的一切約束和規范都是直接影響下層實現類。因此不建議在接口中實現具體的方法，盡管Java8之後的接口定義可以提供靜態方法實現和普通方法實現，但是這種實現方式有很大的風險，除非你的接口設計真的很完美，完美到能對所有的實現類都負責任的說你的邏輯永遠不會變。要不然接口的具體實現方法邏輯修改後，下面那些使用瞭該方法的類都得遭殃。
因此接口盡可能的隻用來定義類型、定義類所具有的能力。如果一定要定義實現，可以考慮使用抽象類來定義。

2.3 接口不應該用於導出常量

由於接口中定義常量非常方便，因此有一些小夥伴會使用接口直接作為常量導出類，比如如下這種方式： 

/**
 * <p>
 *      緩存key
 * </p>
 *
 * @Author: Liziba
 * @Date: 2021/11/2 23:12
 */
public interface CacheKey {

    String USER = "user";

    String ORDER = "order";

    String MAIL = "mail";

}

它雖然看起來非常簡便、使用上也沒什麼問題。但是問題就出在接口它不是用來給你導出常量的，如果需要定義常量我們可以使用枚舉或者常量類，

比如如下這種方法： 

public class CacheKey {

    public static final String USER = "user";

    public static final String ORDER = "order";

    public static final String MAIL = "mail";

}

註意小捌這裡說的是不要拿接口僅僅隻作為常量導出類，而不是說不能在接口中定義常量，如果部分常量是類抽象類型中統一使用的可以考慮這樣設計（但是也不推薦啦！），單獨抽出常量類來管理這些常量往往要更好一些的。

到此這篇關於Java中的abstract和interface的文章就介紹到這瞭,更多相關Java中的abstract和interface內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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