Java面试准备九：Java的接口和抽象类

这里只是为了记录，因为时间有限，自己熟悉的知识点就不再叙述了，只是把自己模糊的或者怕忘了的记录下来。日后有时间会再做整理。

参考详细解析Java中抽象类和接口的区别

理解抽象类

从语法定义层面看abstract class 和 interface

从设计理念层面看abstract class 和 interface

接口和抽象类的概念不一样。接口是对动作的抽象，抽象类是对根源的抽象。

抽象类表示的是，这个对象是什么。接口表示的是，这个对象能做什么。比如，男人，女人，这两个类（如果是类的话……），他们的抽象类是人。说明，他们都是人。

人可以吃东西，狗也可以吃东西，你可以把“吃东西”定义成一个接口，然后让这些类去实现它.

所以，在高级语言上，一个类只能继承一个类（抽象类）(正如人不可能同时是生物和非生物)，但是可以实现多个接口(吃饭接口、走路接口)。

1. 理解抽象类

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，是对一系列本质上相同但具体实现起来却不同的具体概念的抽象。在Java语言中，abstract class 和 interface都是用来进行抽象类定义的。下面将从语法定义层面上和设计理念层面上比较这两种抽象类。

2. 从语法定义层面看abstract class 和 interface

在语法层面，Java语言对于abstract class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abstract class的方式定义Demo抽象类的方式如下：

　

abstract class Demo {
abstract void method1();
abstract void method2();
void method3(){
System.out.println("do something...");
}
...
}

使用interface的方式定义Demo抽象类的方式如下：

interface Demo{
void method1();
void method2();
...
}

二者之间在语法定义层面上的比较如下：

————	abstract class	Interface	备注
成员变量	可以是各种类型的成员变量	只能够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须是static final的，且必须给其初值，不过在interface中一般不定义数据成员）（个人理解：如果是非static的话，因一个类可以继承多个接口，出现重名的变量，如何区分呢；如果是非final的话，因为接口是一种规范，功能定义的声明，所有可变的东西都应该归属到实现类中，这样接口才能起到标准化、规范化的作用）
成员方法	（1）可以有非abstract的成员方法。 （2）抽象方法必须是public或者是protected的（因为如果为private则不能被子类继承，子类便无法实现该方法），缺省情况下默认为public	所有的成员方法只能是abstract的（隐式指定为public abstract,用其他关键字，比如private、protected、static、final等修饰会报错）。	（1）从某种意义上说，interface是一种特殊形式的abstract class （2）所以在abstract class中，我们可以赋予方法的默认行为。但是在interface中，方法却不能拥有默认行为，就会导致同样的方法实现出现在该抽象类的每一个派生类中，造成代码重复，同样不利于以后的维护。
静态代码块和静态方法	可以有	没有，接口的所有方法都是抽象需要被重写的，而有static的方法是不能被重写的，所以abstract和static是不能同时作用于一个方法上。个人理解：接口只是用来规范一些行为，并不需要具体实现，所以静态代码块和静态方法不适合放在接口里面。
编程角度	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不支持多重继承）	一个类可以实现多个interface	这也许是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
子类继承时需要注意的问题	子类必须实现父类的抽象方法。如果子类没有实现父类的抽象方法，则必须子类也定义为abstract类。	必须实现该接口中的所有方法。对于遵循某个接口的抽象类，可以不实现该接口中的抽象方法。

3. 从设计理念层面看abstract class 和 interface

上面参考文中的作者认为：从设计理念层面看分析才能理解二者概念的本质所在。

abstract class 在Java语言中体现了一种继承关系，要想是的继承关系婚礼，父类和派生类之间必须存在“is-a”关系，即父类和派生类在概念本质上应该是相同个。

而对于interface来说则并不要求派生类和父类在概念本质上是一致的，而仅仅是实现了interface定义的契约而已，父类和派生类之间必须存在“like-a”关系。下面举个例子说明：

假设Door具有执行两个动作open和close，此时我们可以通过abstract class 或者 interface来定义一个表示该抽象概念的类型，定义方式分别如下所示：

abstract class Door:

abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close()；
}

interface Door:

interface{
void open();
void close()；
}

看起来好像使用abstract class和interface没有大的区别。如果现在要求Door还要有报警的功能。那该如何设计呢？

可以在abstract class Door里面再添一个方法alarm（），或是在interface里面再添一个方法alarm（），如下：

abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close()；
abstract void alarm()；
}

interface Door:

interface{
void open();
void close()；
void alarm()；
}

那那些仅仅依赖于Door这个概念即仅有open和close行为而没有alarm行为的模块则被迫要加上alarm这个行为，这是不符合人们的需求的。所以，这个方案不通过。

又一解决方案：

既然open、close和alarm属于两个不同的概念，那应该把它们分开定义在代表这两个概念的抽象类中。定义方式有：1. 这两个概念都是用abstract class方式定义；2. 两个概念都使用interface方式定义；3. 一个使用abstract class方式定义，一个使用interfac方式定义。

显然，由于Java语言不支持多重继承，第一种方式是不行的，唯有后两种可行。由于AlarmDoor在概念本质上是Door而不是警报器，又abstract class父类与派生类的关系是is-a的关系，interface父类与派生类的关系是like-a的关系，所以应该用abstract class的方式定义door的概念，而用interface的方式定义alarm的概念。如下所示：

abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close()；
}
interface Alarm{
void alarm();
}
class Alarm Door extends Door implements Alarm{
void open(){…}
void close(){…}
void alarm(){…}
}