Java—接口和抽象类的异同

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抽象类的定义

Java核心技术卷1:

1.为了提高程序的清晰度，包含一个或者多个抽象方法的类本身必须被声明为抽象的，除了抽象方法之外，抽象类还可以包含具体数据和方法。
2.抽象方法充当占位的角色，他们的具体实现在子类中。
继承了抽象类的子类可以有两种选择:
a.子类定义和实现抽象类中的所有抽象方法
b.子类不实现或部分实现抽象类的方法
对与第2种情况，子类也是抽象类，对于第1种情况，则子类不是抽象类，而是一个继承了抽象类的正常类。

3.一个类，即使不含抽象方法，也可以使用abstract关键词修饰(虽然毫无意义)用abstract关键词修饰的抽象类不能被实例化，也就是说如果将一个类声明为abstract，就不能创建这个类的对象。
如:new Person(“Lyon”);//错误的
但是:Person p = new Student(“Lyon”,man);//正确的
即抽象类不能创建类对象，但可以创建非抽象子类的类变量。

Java编程思想:

1.包含抽象方法的类叫作抽象类。如果一个类包含一个或多个抽象方法，该类必须被限定为抽象的。（否则编译器会报错）
2.如果继承一个抽象类，并创建该新类的类的对象，那么就必须为基类中的所有抽象方法提供方法定义。(如果不这样做，那么导出类便也是抽象类，且编译器将会强制我们用abstract关键字来限定这个类)

疯狂Java讲义:

抽象方法和抽象类的规则如下:

1.抽象类必须使用abstract来修饰，抽象方法也必须使用abstract修饰，抽象方法不能有方法体。如:
public abstract void test();
是一个抽象方法，没有用{}括起来的方法体。
public void test(){};
是一个普通方法，即使方法体内是空，也不可以用abstract修饰
2.抽象类不能被实例化，即无法使用new 来调用类的构造器来创建类的实例。
抽象类可以包含成员变量、方法、构造器、初始化块、内部类5种成分
3.含有抽象方法的类，只能被定义成抽象类。(包含抽象方法的类包括如下三种:直接定义了抽象接口;继承了抽象类却没有完全实现其抽象方法;实现了一个接口却没有完全实现接口中包含的抽象方法)

接口的定义

Java核心技术卷1:

在Java程序设计语言中，接口不是类，而是对类的一组需求描述，这些类要遵从接口描述的统一格式进行定义。
接口中的所有方法自动地属于public，因此，在接口中声明方法时，不必提供关键字public。
为了让类实现一个接口，通常需要下面两个步骤:
1.将类声明为实现给定的接口。(使用implements关键词)
2.对接口中的所有方法进行定义。

接口的特性:

接口不是类，不能用new实例化一个接口:
x = new Comparable(…);
然而，尽管不能构造接口对象，却能声明接口的变量:
Comparable x;
接口变量必须引用实现了该接口的类对象:
x = new Employee(…);

Java编程思想:

interface这个关键字产生一个完全抽象的类，它根本就没有提供任何具体实现。它允许创建者确定方法名、参数列表和返回类型，但是没有任何方法体。接口只提供了形式，而未提供任何具体实现。
要想创建一个接口，需要用interface关键字来替代class关键字。就像类一样，可以在interface关键字前面添加public关键字。如果不添加，则它只有包访问权限。接口也可以包含域，但是这些是隐式地static和final的。

疯狂Java讲义:

接口的继承:

接口的继承和类继承不一样，接口完全支持多继承，即一个接口可以有多个直接父接口。和类继承相似，子接口拓展某个父接口，将会获得父接口里定义的所有抽象方法、常量。

使用接口:

接口不能用于创建实例，但接口可以用于声明引用类型变量，当使用接口来声明引用类型变量时，这个引用类型变量必须引用到其实现类的对象。除此之外，接口的主要用途就是被其他的实现类实现。
可以把实现接口理解为特殊地继承。

接口和抽象类:

相似之处:
接口和抽象类都不能被实例化。
接口和抽象类都可以包含抽象方法，实现接口或继承抽象类的普通子类都必须实现这些抽象方法。
不同之处:
1.接口里只能包含抽象方法、静态方法和默认方法，不能为普通方法提供实现，而抽象类可以。
2.接口里只能定义常量，不能定义普通成员变量，抽象类则可以。
3.接口里不包含构造器;抽象类可以包含构造器，但抽象类里的构造器并不是用于创建对象，而是让其子类调用这些构造器来完成属于抽象类的初始化操作。
4.接口里不能包含初始化块;但抽象类则完全可以包含初始化块。
5.一个类最多只能有一个直接父类（包括抽象类）;但一个类可以实现多个接口，通过实现多个接口可以弥补Java单继承的不足。

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下面转载一篇很通俗易懂地文章:
https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3811437.html

深入理解Java的接口和抽象类

对于面向对象编程来说，抽象是它的一大特征之一。在Java中，可以通过两种形式来体现OOP的抽象：接口和抽象类。这两者有太多相似的地方，又有太多不同的地方。很多人在初学的时候会以为它们可以随意互换使用，但是实际则不然。今天我们就一起来学习一下Java中的接口和抽象类。下面是本文的目录大纲：

一.抽象类

二.接口

三.抽象类和接口的区别

一.抽象类

在了解抽象类之前，先来了解一下抽象方法。抽象方法是一种特殊的方法：它只有声明，而没有具体的实现。抽象方法的声明格式为：
abstract void fun();
　　抽象方法必须用abstract关键字进行修饰。如果一个类含有抽象方法，则称这个类为抽象类，抽象类必须在类前用abstract关键字修饰。因为抽象类中含有无具体实现的方法，所以不能用抽象类创建对象。

下面要注意一个问题：在《JAVA编程思想》一书中，将抽象类定义为“包含抽象方法的类”，但是后面发现如果一个类不包含抽象方法，只是用abstract修饰的话也是抽象类。也就是说抽象类不一定必须含有抽象方法。个人觉得这个属于钻牛角尖的问题吧，因为如果一个抽象类不包含任何抽象方法，为何还要设计为抽象类？所以暂且记住这个概念吧，不必去深究为什么。

1. public``abstract``class``ClassName``{
2. abstract``void fun();
3. }

从这里可以看出，抽象类就是为了继承而存在的，如果你定义了一个抽象类，却不去继承它，那么等于白白创建了这个抽象类，因为你不能用它来做任何事情。对于一个父类，如果它的某个方法在父类中实现出来没有任何意义，必须根据子类的实际需求来进行不同的实现，那么就可以将这个方法声明为abstract方法，此时这个类也就成为abstract类了。

包含抽象方法的类称为抽象类，但并不意味着抽象类中只能有抽象方法，它和普通类一样，同样可以拥有成员变量和普通的成员方法。注意，抽象类和普通类的主要有三点区别：

1）抽象方法必须为public或者protected（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。

2）抽象类不能用来创建对象；

3）如果一个类继承于一个抽象类，则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，则必须将子类也定义为为abstract类。

在其他方面，抽象类和普通的类并没有区别。

二.接口

接口，英文称作interface，在软件工程中，接口泛指供别人调用的方法或者函数。从这里，我们可以体会到Java语言设计者的初衷，它是对行为的抽象。在Java中，定一个接口的形式如下：

1. [public]``interface``InterfaceName``{}

接口中可以含有 变量和方法。但是要注意，接口中的变量会被隐式地指定为public static final变量（并且只能是public static final变量，用private修饰会报编译错误），而方法会被隐式地指定为public abstract方法且只能是public abstract方法（用其他关键字，比如private、protected、static、 final等修饰会报编译错误），并且接口中所有的方法不能有具体的实现，也就是说，接口中的方法必须都是抽象方法。从这里可以隐约看出接口和抽象类的区别，接口是一种极度抽象的类型，它比抽象类更加“抽象”，并且一般情况下不在接口中定义变量。

要让一个类遵循某组特地的接口需要使用implements关键字，具体格式如下：

1. class``ClassName``implements``Interface1,Interface2,[....]{
2. }

可以看出，允许一个类遵循多个特定的接口。如果一个非抽象类遵循了某个接口，就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。

三.抽象类和接口的区别

1.语法层面上的区别

1）抽象类可以提供成员方法的实现细节，而接口中只能存在public abstract 方法；
　　2）抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是public static final类型的；
　　3）接口中不能含有静态代码块以及静态方法，而抽象类可以有静态代码块和静态方法；
　　4）一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。

2.设计层面上的区别

1）抽象类是对一种事物的抽象，即对类抽象，而接口是对行为的抽象。抽象类是对整个类整体进行抽象，包括属性、行为，但是接口却是对类局部（行为）进行抽象。举个简单的例子，飞机和鸟是不同类的事物，但是它们都有一个共性，就是都会飞。那么在设计的时候，可以将飞机设计为一个类Airplane，将鸟设计为一个类Bird，但是不能将 飞行 这个特性也设计为类，因此它只是一个行为特性，并不是对一类事物的抽象描述。此时可以将 飞行 设计为一个接口Fly，包含方法fly( )，然后Airplane和Bird分别根据自己的需要实现Fly这个接口。然后至于有不同种类的飞机，比如战斗机、民用飞机等直接继承Airplane即可，对于鸟也是类似的，不同种类的鸟直接继承Bird类即可。从这里可以看出，继承是一个 “是不是”的关系，而 接口 实现则是 “有没有”的关系。如果一个类继承了某个抽象类，则子类必定是抽象类的种类，而接口实现则是有没有、具备不具备的关系，比如鸟是否能飞（或者是否具备飞行这个特点），能飞行则可以实现这个接口，不能飞行就不实现这个接口。

2）设计层面不同，抽象类作为很多子类的父类，它是一种模板式设计。而接口是一种行为规范，它是一种辐射式设计。什么是模板式设计？最简单例子，大家都用过ppt里面的模板，如果用模板A设计了ppt B和ppt C，ppt B和ppt C公共的部分就是模板A了，如果它们的公共部分需要改动，则只需要改动模板A就可以了，不需要重新对ppt B和ppt C进行改动。而辐射式设计，比如某个电梯都装了某种报警器，一旦要更新报警器，就必须全部更新。也就是说对于抽象类，如果需要添加新的方法，可以直接在抽象类中添加具体的实现，子类可以不进行变更；而对于接口则不行，如果接口进行了变更，则所有实现这个接口的类都必须进行相应的改动。

下面看一个网上流传最广泛的例子：门和警报的例子：门都有open( )和close( )两个动作，此时我们可以定义通过抽象类和接口来定义这个抽象概念：

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

或者：

interface Door {
 public abstract void open();
 public abstract void close();
}

但是现在如果我们需要门具有报警alarm( )的功能，那么该如何实现？下面提供两种思路：

1）将这三个功能都放在抽象类里面，但是这样一来所有继承于这个抽象类的子类都具备了报警功能，但是有的门并不一定具备报警功能；

2）将这三个功能都放在接口里面，需要用到报警功能的类就需要实现这个接口中的open( )和close( )，也许这个类根本就不具备open( )和close( )这两个功能，比如火灾报警器。

从这里可以看出， Door的open() 、close()和alarm()根本就属于两个不同范畴内的行为，open()和close()属于门本身固有的行为特性，而alarm()属于延伸的附加行为。因此最好的解决办法是单独将报警设计为一个接口，包含alarm()行为,Door设计为单独的一个抽象类，包含open和close两种行为。再设计一个报警门继承Door类和实现Alarm接口。

interface Alram {
 void alarm();
}

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

class AlarmDoor extends Door implements Alarm {
 void oepn() {
 //....
 }
 void close() {
 //....
 }
 void alarm() {
 //....
 }
}