如何区分Java中抽象类和接口

[来源] 达内    [编辑] 达内   [时间]2013-04-02

在Java语言中, abstract class 和interface 是支持抽象类定义的两种机制。

  在Java语言中, abstract class 和interface 是支持抽象类定义的两种机制。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, 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。

  理解抽象类

  abstract class和interface在Java语言中都是用来进行抽象类,所有的成员方法都是abstract的。从某种意义上说,interface是一种非凡形式的 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续关系,一个类只能使用一次继续关系。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对于多重继续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 为假如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)。但是假如界面是通过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,假如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。

  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。本小节将从另一个层面:abstract class和interface所反映出的设计理念,来分析一下二者的区别。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,abstract class在Java语言中体现了一种继续关系,要想使得 继续关系合理,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 Door

  使用interface方式定义Door:

  interface Door

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