高级程序员必备知识点：接口和抽象类有什么区别？

Posted 2022-03-10 cqqf2019

在Java中可以用接口和抽象类来定义允许有多个实现的类型；不过，接口和抽象类有两个主要的不同：

• 抽象类允许包含某些方法的实现，接口则不允许；【Java8中已经提供了默认方法】
• 从设计层面看，为了实现由抽象类定义的类型，类必须定义为抽象类的子类，这就限制了它在类图中的层次，但是接口则没有这种层次的限制；

在实际开发中，我们应该遵循一个原则——接口优于抽象类，主要是由于接口有三个方面的优势：

• 只要实现新的接口，就可以给现有的类增加新的功能；但是一个类只能继承自一个父类；
• 接口非常适合用于定义mixin（混合类型）。Comparable是一个mixin接口，是因为任何类型的对象都可以实现该接口来提供对象比较的能力，跟自己的主要功能混合。
• 接口对实现它的类没有严格的层次要求，在设计上更灵活。

知识点梳理

Java中的抽象类

抽象类的设计理念介于普通的类与接口之间，抽象类的目标是为了设计一个通用的、允许有多个实现的类型。

包含抽象方法的类叫做抽象类；抽象类无法实例化，如果一个类继承了某个抽象类，并且想实例化，就需要实现抽象类中的所有抽象方法。

抽象类在Java中的应用，最经典的是“骨架模式”——和接口配合使用，让设计同时具备抽象类和接口的优点——抽象类的演变比接口的演变要容易，同时允许系统中的其他类不使用这个骨架实现类。

在“骨架模式”中，接口的作用仍然是定义类型，骨架实现类就是一个抽象类，负责所有与接口实现相关的工作。集合框架中大量应用了“骨架模式”，例如：AbstractCollection、AbstractList、AbstractMap和AbstractSet，将一些通用的操作都放在骨架实现类中实现，这样具体的ArrayList和LinkedList就可以专注于自己的特性的实现，避免写重复代码。

“骨架模式”听起来有点像设计模式中的模板方法，不过二者之间还是有不一样的：“骨架模式”的目标是从代码层面避免重复代码，“模板方法”的目标是在设计层面对某一类事情的抽象和扩展点的设计。

Java中的接口

在Java中接口的语义是“is like”——任何实现了某个接口的类，看起来就像具备了这个接口的能力。

在Java中，接口可以用来做三个事情：

• 类型定义；
• 作为常量接口，保存一些常量；
• 仅作为标签使用。

不过在《Effective Java》的第19条指出，接口应该只用于定义类型。

在Java8之前，接口中只能出现方法的声明，不能出现方法的实现。Java 8对接口的能力做了增强：

1. 接口中可以有default method；
2. 接口中可以有static method；
3. 提供了FunctionInterface这个概念。

1.Java 8中引入default method最主要的动机是：在Java 8中要支持lambda表达式，这就需要对原来JDK中的很多接口做修改，但是由于接口的特性（其实现类必须实现接口中声明的所有方法）的限制，如果直接修改，就会导致现有的Java应用在升级到Java 8的时候全部编译报错——这是不可接受的。

在实际开发中，对于default method的使用你可以注意几个点：

• 可以按照需要扩展接口，而不需要担心影响已有的实现类；
• 使得接口和抽象类几乎没有区别了，后面可以放心得使用接口，同时能利用default method获得抽象类的优点；
• 可以省去很多为某个接口提供的工具类了，这些工具类中的方法可以放在接口中实现，例如Collections这个类中的方法可以都放在Collection接口中；

2、跟default method类似，static method也可以在接口中实现，但是你在使用过程中不能覆盖static method，因此，如果有些方法你不希望被具体的实现类破坏，就可以将之声明为static method。

在实际开发中，对于static method的使用你可以注意几个点：

• static method是属于某个接口的，不是属于某个对象的；
• static method比较适合用于实现接口相关的工具方法，例如空值检查、集合排序等等；
• 将Collections中的方法移动到Collection接口中，方便开发者找到对应的方法使用，这种方法也比较适合使用static method。

3、为了支持lambda表达式，Java 8引入了一个新的注解：

@FunctionalInterface //方法注解

如果某个接口被这个注解修饰，这个接口就会被称为函数式接口。函数式接口注解不是必须的，但是是一种好的实践。

如果一个接口符合"函数式接口"定义，那么加不加该注解都没有影响。加上该注解能够更好地让编译器进行检查。如果编写的不是函数式接口，但是加上了@FunctionInterface，那么编译器会报错。。