接口和抽象类之间到底有什么区别?


当前回答

接口与抽象类的比较是错误的。应该有另外两个比较:1)接口与类,2)抽象与最终类。

接口与类

接口是两个对象之间的契约。例如,我是一名邮递员,而你是一个要递送的包裹。我希望你知道你的送货地址。当有人给我一个包裹时,它必须知道它的送货地址:

interface Package {
  String address();
}

类是一组遵守契约的对象。例如,我是“箱子”小组的一名箱子,我遵守邮递员要求的合同。同时,我遵守其他合同:

class Box implements Package, Property {
  @Override
  String address() {
    return "5th Street, New York, NY";
  }
  @Override
  Human owner() {
    // this method is part of another contract
  }
}

摘要与最终

抽象类是一组不完整的对象。它们不能使用,因为它们缺少一些部件。例如,我是一个抽象的GPS感知框-我知道如何检查我在地图上的位置:

abstract class GpsBox implements Package {
  @Override
  public abstract String address();
  protected Coordinates whereAmI() {
    // connect to GPS and return my current position
  }
}

这个类如果被另一个类继承/扩展,可能非常有用。但就其本身而言,它是无用的,因为它不能有对象。抽象类可以是最终类的构建元素。

Final类是一组完整的对象,可以使用,但不能修改。他们确切地知道如何工作和做什么。例如,我是一个盒子,它总是在构建过程中到达指定的地址:

final class DirectBox implements Package {
  private final String to;
  public DirectBox(String addr) {
    this.to = addr;
  }
  @Override
  public String address() {
    return this.to;
  }
}

在大多数语言中,如Java或C++,可能只有一个类,既不是抽象类也不是最终类。这样的类可以继承并实例化。不过,我认为这并不严格符合面向对象的范例。

同样,将接口与抽象类进行比较是不正确的。

其他回答

让我们再次讨论这个问题:

首先要告诉你的是,1/1和1*1的结果是相同的,但这并不意味着乘法和除法是相同的。显然,他们有着良好的关系,但请注意,你们两个都不同。

我将指出主要的区别,其余的已经解释过了:

抽象类对于建模类层次结构非常有用。乍一看任何需求,我们都部分清楚要构建什么,但我们知道要构建什么。所以抽象类就是基类。

接口对于让其他层次结构或类知道我能做什么很有用。当你说我有能力做某事时,你必须有这种能力。接口将标记类必须实现相同的功能。

一些重要的区别:

以表格的形式:

正如Joe在javapapers中所说:

1.主要区别在于Java接口的方法是隐式抽象的,不能有实现。Java抽象类可以具有实现默认行为的实例方法。2.Java接口中声明的变量默认为final。抽象类可以包含非最终变量。3.默认情况下,Java接口的成员是公共的。Java抽象类可以具有类成员的通常风格,受保护等。。4.Java接口应使用关键字“implements”实现;Java抽象类应该使用关键字“extends”进行扩展。5.接口只能扩展另一个Java接口,抽象类可以扩展另一Java类并实现多个Java接口。6.Java类可以实现多个接口,但只能扩展一个抽象类。7.接口是绝对抽象的,不能实例化;Java抽象类也不能实例化,但如果main()存在。8.与java抽象类相比,java接口速度较慢,因为它需要额外的间接寻址。

如果您有一些可供多个类使用的通用方法,请使用抽象类。否则,如果你想让类遵循某种明确的蓝图,就去寻找接口。

以下示例演示了这一点。

Java中的抽象类:

abstract class Animals
{
    // They all love to eat. So let's implement them for everybody
    void eat()
    {
        System.out.println("Eating...");
    }
    // The make different sounds. They will provide their own implementation.
    abstract void sound();
}
 
class Dog extends Animals
{
    void sound()
    {
        System.out.println("Woof Woof");
    }
}
 
class Cat extends Animals
{
    void sound()
    {
        System.out.println("Meoww");
    }
}

以下是Java中接口的实现:

interface Shape
{
    void display();
    double area();
}
 
class Rectangle implements Shape 
{
    int length, width;
    Rectangle(int length, int width)
    {
        this.length = length;
        this.width = width;
    }
    @Override
    public void display() 
    {
        System.out.println("****\n* *\n* *\n****"); 
    }
    @Override
    public double area() 
    {
        return (double)(length*width);
    }
} 
 
class Circle implements Shape 
{
    double pi = 3.14;
    int radius;
    Circle(int radius)
    {
        this.radius = radius;
    }
    @Override
    public void display() 
    {
        System.out.println("O"); // :P
    }
    @Override
    public double area() 
    { 
        return (double)((pi*radius*radius)/2);
    }
}

简而言之,一些重要的要点:

默认情况下,Java接口中声明的变量是final。抽象类可以有非final变量。默认情况下,Java接口中声明的变量是静态的。抽象类可以具有非静态变量。默认情况下,Java接口的成员是公共的。Java抽象类可以具有类成员的通常风格,如private、protected等。。

许多初级开发人员错误地将接口、抽象类和具体类视为同一事物的细微变化,并纯粹基于技术原因选择其中之一:我需要多重继承吗?我需要一些地方来放置常用方法吗?除了一堂具体的课,我还需要为别的事情而烦恼吗?这是错误的,隐藏在这些问题中的是主要问题:“我”。当你自己编写代码时,你很少想到其他现在或将来的开发人员正在处理或使用你的代码。

接口和抽象类,虽然从技术角度看很相似,但有着完全不同的含义和目的。

总结

接口定义了某个实现将为您实现的契约。抽象类提供了您的实现可以重用的默认行为。

备选摘要

接口用于定义公共API抽象类用于内部使用和定义SPIs

隐藏实现细节的重要性

具体的类以非常具体的方式完成实际工作。例如,ArrayList使用一个连续的内存区域以紧凑的方式存储对象列表,这提供了快速的随机访问、迭代和就地更改,但在插入、删除和偶尔甚至添加时非常糟糕;同时,LinkedList使用双链接节点来存储对象列表,这提供了快速迭代、就地更改和插入/删除/添加,但在随机访问时非常糟糕。这两种列表针对不同的用例进行了优化,如何使用它们非常重要。当您试图从与您密切交互的列表中挤出性能时,当选择列表类型时,您应该仔细选择要实例化的列表。

另一方面,列表的高级用户并不真正关心它是如何实现的,他们应该与这些细节隔离开来。让我们想象一下,Java没有公开List接口,但只有一个具体的List类,这实际上就是LinkedList现在的样子。所有Java开发人员都会定制自己的代码以适应实现细节:避免随机访问,添加缓存以加快访问速度,或者自己重新实现ArrayList,尽管这与所有其他仅适用于List的代码不兼容。那太可怕了。。。但现在想象一下,Java主控实际上意识到链接列表对于大多数实际用例来说都是可怕的,并决定切换到数组列表,以获得唯一可用的list类。这将影响世界上每一个Java程序的性能,人们对此不会感到高兴。主要原因是实现细节是可用的,而开发人员认为这些细节是他们可以依赖的永久契约。这就是为什么隐藏实现细节,只定义抽象契约很重要。这就是接口的目的:定义一个方法接受什么样的输入,以及期望什么样的输出,而不暴露所有可能诱使程序员调整代码以适应未来任何更新可能改变的内部细节的勇气。

抽象类位于接口和具体类之间。它应该帮助实现共享公共或无聊的代码。例如,AbstractCollection提供了基于大小为0的isEmpty的基本实现,包含作为迭代和比较,addAll作为重复添加等等。这让实现专注于区分它们的关键部分:如何实际存储和检索数据。

API与SPI

接口是代码不同部分之间的低内聚网关。它们允许图书馆存在和发展,而不会在内部发生变化时破坏每个图书馆用户。它叫做应用程序编程接口,而不是应用程序编程类。在较小的规模上,它们还允许多个开发人员在大型项目上成功协作,通过文档化的界面将不同的模块分离。

抽象类是在实现接口时使用的高内聚性帮助程序,假定实现细节级别。或者,抽象类用于定义SPI、服务提供商接口。

API和SPI之间的区别很细微,但很重要:对于API,重点是谁使用它,而对于SPI,重点是由谁实现它。

向API添加方法很容易,API的所有现有用户仍将编译。向SPI添加方法很难,因为每个服务提供商(具体实现)都必须实现新方法。如果使用接口定义SPI,则每当SPI合约发生变化时,提供商都必须发布新版本。如果改用抽象类,则可以根据现有的抽象方法定义新方法,或者将新方法定义为空抛出未实现的异常存根,这至少允许旧版本的服务实现仍然编译和运行。

关于Java 8和默认方法的说明

虽然Java8引入了接口的默认方法,这使得接口和抽象类之间的界限更加模糊,但这并不是为了实现可以重用代码,而是为了更容易地更改同时用作API和SPI的接口(或者错误地用于定义SPI而不是抽象类)。

使用哪一个?

这个东西应该由代码的其他部分或其他外部代码公开使用吗?向其添加一个接口,以从公共抽象契约中隐藏实现细节,这是该事物的一般行为。这件事是不是应该有多个实现,有很多共同的代码?既要做一个接口,又要做一个抽象的、不完整的实现。是否只有一个实现,而没有其他人会使用它?让它成为一个具体的课程。“ever”是一个很长的时间,你可以安全地使用它,并在它上面添加一个界面。

一个推论:另一种方法往往是错误的:当使用一个东西时,总是尝试使用您实际需要的最通用的类/接口。换句话说,不要将变量声明为ArrayListtheList=newArrayList(),除非您实际上对它是一个数组列表有很强的依赖性,并且没有其他类型的列表可以为您删除它。如果它是一个列表,而不是任何其他类型的集合这一事实实际上无关紧要,请改用ListtheList=newArrayList,甚至使用CollectiontheCollection=newArrayNist。

我不想强调这些差异,这已经在很多答案中说过了(关于接口中变量的公共静态最终修饰符以及抽象类中受保护的私有方法的支持)

简单地说,我想说:

接口:通过多个不相关的对象实现合同

抽象类:在多个相关对象之间实现相同或不同的行为

来自Oracle文档

如果出现以下情况,请考虑使用抽象类:

您希望在几个密切相关的类之间共享代码。您希望扩展抽象类的类具有许多公共方法或字段,或者需要公共以外的访问修饰符(如protected和private)。您要声明非静态或非final字段。

如果出现以下情况,请考虑使用接口:

您希望不相关的类实现您的接口。例如,许多不相关的对象可以实现Serializable接口。您希望指定特定数据类型的行为,但不关心谁实现了它的行为。您希望利用类型的多重继承。

抽象类与具体类建立“是”关系。接口为类提供了“具有”功能。

如果您正在寻找Java作为编程语言,这里还有一些更新:

Java8通过提供默认方法特性,在一定程度上缩小了接口类和抽象类之间的差距。接口没有实现。方法现在不再有效。

有关详细信息,请参阅本文档页。

看看这个SE问题,了解代码示例,以便更好地理解。

我应该如何解释接口和抽象类之间的区别?