谈抽象类与接口的区别之一

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评：


谈抽象类与接口的区别之一



一、抽象类：



抽象类是特殊的类，只是不能被实例化；除此以外，具有类的其他特性；重要的是抽象类可以包括抽象方法，这是普通

类所不能的。抽象方法只能声明于抽象类中，且不包含任何实现，派生类必须覆盖它们。另外，抽象类可以派生自一个

抽象类，可以覆盖基类的抽象方法也可以不覆盖，如果不覆盖，则其派生类必须覆盖它们。



二、接口：



接口是引用类型的，类似于类

,

和抽象类的相似之处有三点：



1

、不能实例化；



2

、包含未实现的方法声明；



3

、派生类必须实现未实现的方法，抽象类是抽象方法，接口则是所有成员（不仅是方法包括其他成员）；



另外，接口有如下特性：



接口除了可以包含方法之外，还可以包含属性、索引器、事件，而且这些成员都被定义为公有的。除此之外，不能包含

任何其他的成员，例如：常量、域、构造函数、析构函数、静态成员。一个类可以直接继承多个接口，但只能直接继承

一个类（包括抽象类）。



三、抽象类和接口的区别：



1.

类是对对象的抽象，可以把抽象类理解为把类当作对象，抽象成的类叫做抽象类

.

而接口只是一个行为的规范或规定，

微软的自定义接口总是后带

able

字段，证明其是表述一类类

“

我能做。。。

”.

抽象类更多的是定义在一系列紧密相关的

类间，而接口大多数是关系疏松但都实现某一功能的类中

.



2.

接口基本上不具备继承的任何具体特点

,

它仅仅承诺了能够调用的方法

;    



3.

一个类一次可以实现若干个接口

,

但是只能扩展一个父类

    



4.

接口可以用于支持回调

,

而继承并不具备这个特点

.    



5.

抽象类不能被密封。

  



6.

抽象类实现的具体方法默认为虚的，但实现接口的类中的接口方法却默认为非虚的，当然您也可以声明为虚的

.



7.

（接口）与非抽象类类似，抽象类也必须为在该类的基类列表中列出的接口的所有成员提供它自己的实现。但是，允

许抽象类将接口方法映射到抽象方法上。

  



8.

抽象类实现了

oop

中的一个原则，

把可变的与不可变的分离。

抽象类和接口就是定义为不可变的，

而把可变的座位子

类去实现。





9.

好的接口定义应该是具有专一功能性的，而不是多功能的，否则造成接口污染。如果一个类只是实现了这个接口的中

一个功能，而不得不去实现接口中的其他方法，就叫接口污染。

  



10.

尽量避免使用继承来实现组建功能，而是使用黑箱复用，即对象组合。因为继承的层次增多，造成最直接的后果就

是当你调用这个类群中某一类，就必须把他们全部加载到栈中！后果可想而知

.

（结合堆栈原理理解）。同时，有心的朋

友可以留意到微软在构建一个类时，

很多时候用到了对象组合的方法。

比如

asp.net

中，

Page

类

，有

Server Request

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仅供试用。

等属性，但其实他们都是某个类的对象。使用

Page

类的这个对象来调用另外的类的方法和属性，这个是非常基本的一

个设计原则。

  



11.

如果抽象类实现接口，则可以把接口中方法映射到抽象类中作为抽象方法而不必实现，而在抽象类的子类中实现接

口中方法

.



四、抽象类和接口的使用：



1.

如果预计要创建组件的多个版本，则创建抽象类。抽象类提供简单的方法来控制组件版本。



2.

如果创建的功能将在大范围的全异对象间使用，则使用接口。如果要设计小而简练的功能块，则使用接口。



3.

如果要设计大的功能单元，则使用抽象类

.

如果要在组件的所有实现间提供通用的已实现功能，则使用抽象类。

  



4.

抽象类主要用于关系密切的对象；而接口适合为不相关的类提供通用功能。



以下是我在网上看到的几个形象比喻

,

真的非常不错

,

呵呵

:

1.

飞机会飞，鸟会飞，他们都继承了同一个接口

“

飞

”

；但是

F22

属于飞机抽象类，鸽子属于鸟抽象类。



2.

就像铁门木门都是门

（抽象类）

，

你想要个门我给不了

（不能实例化）

，

但我可以给你个具体的铁门或木门

（多态）

；

而且只能是门，你不能说它是窗（单继承）；一个门可以有锁（接口）也可以有门铃（多实现）。



门（抽象类）定义

了你是什么，接口（锁）规定了你能做什么（一个接口最好只能做一件事，你不能要求锁也能发出声音吧（接口污染）

















































接口与抽象类中的域，方法比较

接口中域

——

默认为

static

，

final

，

public

，一般为常量，但是也可以非常量表达式

初始化。这些域不是接口的一部分，但是被存储在该接口的静态存储区内。

抽象类中的域

——

和普通类的域一样，可以被继承。可以是

private

，可以为

static

。

————————————————————————————————————

接口中的方法

——

默认为

public

，不能有具体实现

抽象类中的方法

——

包含具体方法和抽象方法两类。具体方法默认为虚的。抽象方

法在申明时，不能是

private

的，不能有具体实现。

抽象类在实现接口的时候，可以不具体的实现某一个接口方法，而任由其子类去实

现。

谈抽象类与接口的区别之二







abstract class

和

interface

是

Java

语言中对于抽象类定义进行支持的两种机制，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。



abstract class

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



abstract class

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。







一、理解抽象类







abstract class

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

abstract class

翻译而来，

它表示的是一个抽象体，而

abstract class

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-Closed Principle)

，抽象类是其中的关键所在。







二、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();



…



｝







使用

interface

的方式定义

Demo

抽象类的方式如下：









广义的抽象类用于提取抽象概念

广义的抽象类用于封装隐藏

interface Demo {



void method1();



void method2();



…



}





在

abstract class

方式中，

Demo

可以有自己的数据成员，也可以有非

abstarct

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

static final

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

abstract class

。







从编程的角度来看，

abstract class

和

interface

都可以用来实现

"design by contract"

的思想。但是在具体的使用上

面还是有一些区别的。







首先，

abstract class

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。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

abstract class

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。







在抽象类中不能定义默认行为还存在另一个比较严重的问题，那就是可能会造成维护上的



麻烦。因为如果后来想修改

类的界面（一般通过

abstract class

或者

interface

来表示）以适应新的情况（比如，添加新的方法或者给已用的方法

中添加新的参数）时，就会非常的麻烦，可能要花费很多的时



间（对于派生类很多的情况，尤为如此）。但是如果界

面是通过

abstract class

来实现的，那么可能就只需要修改定义在

abstract class

中的默认行为就可以了。







同样，如果不能在抽象类中定义默认行为，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，违反了

"one

rule

，

one place"

原则，造成代码重复，同样不利于以后的维护。因此，在

abstract class

和

interface

间进行选择

时要非常的小心。







三、从设计理念层面看

abstract class

和

interface





上面主要从语法定义和编程的角度论述了

abstract class

和

interface

的区别，

这些层面的区别是比较低层次的、非本

质的。本文将从另一个层面：

abstract class

和

interface

所反映出的设计理念，来分析一下二者的区别。作者认为，

从这个层面进行分析才能理解二者概念的本质所在。







前面已经提到过，

abstarct class

在

Java

语言中体现了一种继承关系，要想使得继承关系合理，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的。对于

interface

来说则不然，并不要求

interface

的

实现者和

interface

定义在概念本质上是一致的，仅仅是实现了

interface

定义的契约而已。为了使



论述便于理解，

下

面将通过一个简单的实例进行说明。







考虑这样一个例子，

假设在我们的问题领域中有一个关于

Door

的抽象概念，

该

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：









使用

abstract class

方式定义

Door

：





abstract class

表现的是一种继承关系，派生类

和父类之间是一种

"is-a"

关系

interface

表现为一种类比关系，实现类与接口之

间是一种

"like-a"

关系



abstract class Door {



abstract void open();



abstract void close()

；





}





使用

interface

方式定义

Door

：







interface Door {



void open();



void close();



}





其他具体的

Door

类型可以

extends

使用

abstract class

方式定义的

Door

或者

implements

使用

interface

方式定

义的

Door

。看起来好像使用

abstract class

和

interface

没有大的区别。







如果现在要求

Door

还要具有报警的功能。

我们该如何设计针对该例子的类结构呢

（在



本例中，

主要是为了展示

abstract

class

和

interface

反映在设计理念上的区别，其他方面无关的问题都做了简化或者忽略）下面将罗列出可能的解决方

案，并从设计理念层面对这些不



同的方案进行分析。





解决方案一：







简单的在

Door

的定义中增加一个

alarm

方法，如下：







abstract class Door {



abstract void open();



abstract void close()

；





abstract void alarm();



}





或者







interface Door {



void open();



void close();



void alarm();



}





那么具有报警功能的

AlarmDoor

的定义方式如下：







class AlarmDoor extends Door {



void open() { … }



void close() { … }



void alarm() { … }