从面向对象设计谈接口和抽象类的异同

 

    java和c#都不支持类的多继承，相对c++来说，又都增加了接口的概念，一个类可以实现多个接口；和c++一样，java和c#保留了抽象类的概念。在编码中很多情况下接口和抽象类可以互换，并且都能正确编译和运行，GOF23种设计模式在不同的书籍上也出现了接口和抽象类混用的情况。从语言层面讲，把接口看成是仅包含抽象属性和抽象方法的抽象类，勉强可以说得过去。所以很多程序员分不清什么时候该用接口，什么时候该用抽象类，只好任选其一。

    首先，java和c#不支持类的多继承是很有道理的（类的单一职责原则），当你在设计时遇到必须用多继承的情景时，请检查你的类结构设计是否合理，或者把某些父类改成接口。

    其次，接口中声明的成员方法不能有任何实现，这样如果两个类实现这个接口，有可能两个类需要编写同样的实现。而用抽象类则可以把实现写在抽象的父类中。

    以上两点仅仅是语言层面上的区别，是显而易见的。如果做到良好的面向对象设计，把类和类关系定的合理，可能根本遇不到上述两种情况。我们来看一个场景：

    固定翼飞机、军用固定翼飞机、民用固定翼飞机（民航客机）、孙悟空、海鸥

    军用固定翼飞机、民用固定翼飞机，都属于固定翼飞机，有强烈的 is a 关系，所以应该从固定翼飞机继承；如果一架飞机是固定翼飞机，那么它不可能仅仅是固定翼飞机，因为它不是民用就是军用，所以固定翼飞机是抽象的，不会有它本身的实例，有的只是它子类的实例。所以固定翼飞机是 abstract class 。

    上述五类事物都会飞，但显然，飞机、鸟、会飞的人完全不是一回事，不应该让它们继承于一个抽象的AbstractFly类，所以固定翼飞机、孙悟空、海鸥都可以实现IFly接口，却不能从同一个抽象类继承。孙悟空实现了IFly接口，同时还可以和猪八戒等实现IChangeSelf（会变）接口。

    一个类可以实现多个接口，接口是没有实际意义的，所以即使一个类实现了再多接口，它还可以不违反类的单一职责原则。反之，继承于多个抽象类，大多会违反类的单一职责原则，要不然就是那几个抽象类设计的不合理。

    另外，根据依赖倒置原则，当高层模块和底层模块不得不耦合时，最好由高层模块定义一个“规范”，让低层模块来实现，而不是高层模块直接调用低层模块的类和成员方法。“规范”在很多时候用接口和抽象类都可以编译和运行，但通过前文的例子，我们很容易知道这时应该用接口，因为高层模块仅仅是定义了一个规范，没有实际意义，而且高层模块并不了解低层模块的类结构，不该强行为低层模块设置父类，影响低层模块实现的灵活性。