Java 抽象类与接口的对比

Z时代
2024-01-10
分类：综合

　　其实说实话，没有多大的可比较性，它们是完全不同的两个东西，它们的抽象不在同一个层级上。但是为了让大家更好的理解，还是做一个比较吧，毕竟它们都很抽象（233）。

首先是语法层面上的对比

　　1）抽象类跟接口都不能被实例化，因为它们都很虚嘛。但是在访问权限上，两者有一定的区别。

　　a、抽象类中的抽象方法（其前有abstract修饰）不能用private、static、synchronized、native访问修饰符修饰。理由很简单，容我慢慢道来。

　　抽象方法是没有方法体的，它的目的就是用来继承的，所以如果使用private修饰，不就不能被继承了吗？这就违背了它的设计初衷了，所以不能用private来修饰抽象方法。至于static，用它来修饰的方法可以不实例化就可以直接调用，但是抽象方法没有方法体，使用static修饰就没有意义了。synchronized是用来加锁的，如果修饰类中的方法的话，就相当于用this变量锁，但是抽象类是不能被实例化的，抽象方法也不是在本类中实现而是在子类中实现的，所以锁应该是子类所属，所以抽象方法不能用synchronized关键字修饰；至于native，这个跟abstract关键字本身就是冲突的，abstract声明方法交给子类实现，而native则是交给本地操作系统实现，如果同时出现，那就相当于把实现交给子类，又交给本地操作系统，那最后到底由谁来实现呢？

　　综上所述，抽象类中的抽象方法只能用public和protected修饰。

　　b.接口中的方法全部为public abstract修饰，不能使用其他修饰符，而且默认情况（不加任何修饰符）下，也是public abstract的，因为接口只能被类实现，不能被类继承，所以不能使用protected修饰，但接口是可以继承接口的。

　　2）抽象类跟普通类的唯一区别就是不能被实例化，可以有抽象方法，所以它可以有构造函数，静态方法，静态代码块，可以有普通的成员变量和方法。但是接口就不一样了，接口只能声明public abstract的方法和public static final的成员变量。

　　3）抽象类本质上还是一个类，只能单继承，一个类只能继承一个抽象类，但可以实现多个接口。

其次是概念上的比较

　　1）抽象类跟接口的抽象角度不一样，抽象类一般是对某些具有相似属性和方法的类进行抽象，抽象出一个统一的父类。而接口则更多的是多一组特定行为的抽象，关注的是行为，而具有这些行为的类之间可能并没有太大的关联性。

　　比如说，飞机能上天，鸟能上天，你要是厉害一点，应该也能上天（逃），但显然两者之间的关联度不大，如果硬是要给它们插上一个公共的父类的话，似乎不合情理，看起来就像这样：


public abstract class Flyer {
  public abstract void fly();
}

　　然后定义两个类来继承它：


public class Airplane extends Flyer {
  @Override
  public void fly() {
    System.out.println("Airplane is flying.");
  }
}


public class Bird extends Flyer {
  @Override
  public void fly() {
    System.out.println("Bird is flying.");
  }
}

　　好的，现在写一个测试类：


public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    Flyer[] flyer = new Flyer[2];
    flyer[0] = new Airplane();
    flyer[1] = new Bird();
    for (Flyer f:flyer){
      f.fly();
    }
  }
}

　　运行结果如下：

Airplane is flying.
Bird is flying.

　　乍眼一看，好像运行良好，但是仔细想想，将两个关联度很低的类强行插上一个父类，似乎有些不妥，毕竟飞机跟鸟除了都能飞以外，基本没有什么相似的地方了，而且两者的飞行方式，飞行速度和高度都相去甚远，也就是说除了这个fly的方法，其他方法都要在各自的子类实现，而且一个类只能继承一个抽象类，所以Bird类和Airplane类就无法再继承其他类了，这样就反而限制了程序的灵活性。所以，这种时候，还是比较适合使用接口：


public interface IFlyable {
  //声明Fly方法
  void fly();
}

　　而此时只需要将Airplane类和Bird类的extends Flyer改成implement Flyable即可。


public class Airplane implements IFlyable {
  //实现Fly方法
  @Override
  public void fly() {
    System.out.println("Airplane is flying.");
  }
}


public class Bird implements IFlyable {
  //实现Fly方法
  @Override
  public void fly() {
    System.out.println("Bird is flying.");
  }
}

　　再修改一下Test类：


public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    IFlyable[] flyer = new IFlyable[2];
    flyer[0] = new Airplane();
    flyer[1] = new Bird();
    for (IFlyable f:flyer){
      f.fly();
    }
  }
}

　　输出如下：

Airplane is flying.
Bird is flying.

　　也许从这个栗子还没法明显的看出两者的区别，那么我们再换一个栗子，人可以坐飞机，可以坐火车，还可以坐汽车，只要它们有载人功能即可，那用接口实现如下：


public interface ICarryPassenger {
  //声明载客方法
  void carry(Passenger passenger);
}

　　定义一个乘客类，用姓名来区分各个乘客。


public class Passenger {
  private String name;//乘客姓名
  public Passenger(String name){
    this.name = name;
  }
  public String getName() {
    return name;
  }
  //出行方式
  public void travelBy(ICarryPassenger ic){
    ic.carry(this);
  }
}

　　分别定义汽车类，火车类，飞机类，它们都实现ICarryPassenger接口，飞机还可以实现IFlyable接口（虽然没有用到。。）：


public class Car implements ICarryPassenger {
  int passengerNum;
  //实现carry方法
  @Override
  public void carry(Passenger passenger) {
    System.out.println("Passenger:"+passenger.getName()+" travel by Car.");
    passengerNum++;
    System.out.println("Car carries: "+passengerNum+" passenger.");
  }
}


public class Train implements ICarryPassenger {
  int passengerNum;
  @Override
  public void carry(Passenger passenger) {
    System.out.println("Passenger:"+passenger.getName()+" travel by Train.");
    passengerNum++;
    System.out.println("Train carries: "+passengerNum+" passenger.");
  }
}


public class Airplane implements IFlyable,ICarryPassenger{
  private int passengerNum;//乘客数量
  //实现Fly方法
  @Override
  public void fly() {
    System.out.println("Airplane is flying.");
  }
  //实现carry方法
  @Override
  public void carry(Passenger passenger) {
    System.out.println("Passenger:"+passenger.getName()+" travel by Airplane.");
    passengerNum++;
    System.out.println("Airplane carries: "+passengerNum+" passengers.");
  }
}

　　好的，现在我们写一个测试类来进行测试：


public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    //有6个乘客想要去旅游，对于旅行方式没有侧重，随机分配交通工具
    Random random = new Random();
    Passenger[] passengers = new Passenger[6];//声明6个乘客
    for (int i=0;i<6;i++){
      passengers[i] = new Passenger("Passenger["+i+"]");
    }
    ICarryPassenger[] icp = new ICarryPassenger[3];//声明3种交通方式
    icp[0] = new Airplane();
    icp[1] = new Car();
    icp[2] = new Train();
    for (int i=0;i<6;i++){
      passengers[i].travelBy(icp[random.nextInt(3)]);
    }
  }
}

　　输出如下：

Passenger:Passenger[0] travel by Airplane.
Airplane carries: 1 passengers.
Passenger:Passenger[1] travel by Train.
Train carries: 1 passenger.
Passenger:Passenger[2] travel by Airplane.
Airplane carries: 2 passengers.
Passenger:Passenger[3] travel by Car.
Car carries: 1 passenger.
Passenger:Passenger[4] travel by Train.
Train carries: 2 passenger.
Passenger:Passenger[5] travel by Airplane.
Airplane carries: 3 passengers.