在我的一次采访中,我被要求解释接口类和抽象类之间的区别。

以下是我的回答:

Methods of a Java interface are implicitly abstract and cannot have implementations. A Java abstract class can have instance methods that implements a default behaviour. Variables declared in a Java interface are by default final. An abstract class may contain non-final variables. Members of a Java interface are public by default. A Java abstract class can have the usual flavours of class members like private, protected, etc. A Java interface should be implemented using keyword “implements”; A Java abstract class should be extended using keyword “extends”. An interface can extend another Java interface only, an abstract class can extend another Java class and implement multiple Java interfaces. A Java class can implement multiple interfaces but it can extend only one abstract class.

然而,面试官并不满意,他告诉我这种描述代表了“书本知识”。

他让我给出一个更实际的回答,用实际的例子解释我什么时候会选择抽象类而不是接口。

我哪里错了?


当前回答

下面是一个围绕Java 8的解释,试图展示抽象类和接口之间的关键区别,并涵盖Java助理考试所需的所有细节。

关键概念:

一个类只能扩展一个类,但它可以实现任意数量的接口 接口定义了类的功能,抽象类定义了它是什么 抽象类是类。它们不能被实例化,但在其他方面表现得像普通类 两者都可以有抽象方法和静态方法 接口可以有默认方法和静态final常量,也可以扩展其他接口 所有接口成员都是公共的(直到Java 9)

接口定义了类的功能,抽象类定义了它是什么

每罗迪格林:

接口通常用来描述一个类的能力,而不是它的中心标识,例如,一个Automobile类可能实现了可回收接口,它可以应用于许多不相关的对象。抽象类定义其后代的核心标识。如果你定义一个Dog抽象类,那么达尔马提亚的后代就是Dog,他们不仅仅是可狗的。

Pre Java 8, @Daniel Lerps的回答非常准确,接口就像实现类必须履行的契约。

现在,使用默认方法,它们更像一个Mixin,仍然执行契约,但也可以提供代码来完成这项工作。这使得接口可以接管抽象类的一些用例。

抽象类的意义在于它以抽象方法的形式缺少功能。如果一个类没有任何抽象行为(在不同类型之间变化),那么它可能是一个具体的类。

抽象类是类

下面是类的一些常规特性,这些特性在抽象类中是可用的,但在接口中是不可用的:

实例变量/非最终变量。因此…… 可以访问和修改对象状态的方法 私有/受保护成员(但请参阅Java 9的注释) 扩展抽象或具体类的能力 构造函数

关于抽象类需要注意的几点:

它们不可能是最终的(因为它们的全部目的是扩展) 扩展另一个抽象类的抽象类继承其所有抽象方法作为自己的抽象方法

抽象方法

抽象类和接口都可以有0到多个抽象方法。抽象方法:

是没有主体的方法签名(即没有{}) 在抽象类中必须用abstract关键字标记。在接口中,该关键字是不必要的 不能是私有的(因为它们需要由另一个类实现) 不能最终确定(因为他们还没有身体) 不能是静态的(因为原因)

还要注意:

抽象方法可以由同一类/接口中的非抽象方法调用 扩展抽象类或实现接口的第一个具体类必须为所有抽象方法提供实现

静态方法

抽象类上的静态方法可以直接使用MyAbstractClass.method()调用;(例如,就像一个普通的类,它也可以通过一个扩展抽象类的类来调用)。

接口也可以有静态方法。它们只能通过接口的名称来调用(MyInterface.method();)。这些方法:

不能是抽象的,即必须有一个主体(参见上面的“因为原因”) 不是默认值(见下文)

默认的方法

接口可以有默认方法,该方法必须有default关键字和方法体。这些方法只能引用其他接口方法(不能引用特定实现的状态)。这些方法:

不是静止的 不是抽象的(他们有一个主体) 不能为最终值(名称“default”表示它们可能被覆盖)

如果一个类实现了两个具有相同签名的缺省方法的接口,则会导致编译错误,这可以通过覆盖该方法来解决。

接口可以有静态的final常量

接口只能包含上面描述的方法类型或常量。

常量被假定为静态的和最终的,并且可以在实现接口的类中不加限制地使用。

所有接口成员都是公共的

在Java 8中,接口的所有成员(以及接口本身)都被假定为公共的,不能被保护或私有(但Java 9确实允许接口中的私有方法)。

这意味着实现接口的类必须定义具有公共可见性的方法(与常规规则一致,方法不能被低可见性覆盖)。

其他回答

我先给大家举个例子:

public interface LoginAuth{
   public String encryptPassword(String pass);
   public void checkDBforUser();
}

假设您的应用程序中有3个数据库。然后,该数据库的每个实现都需要定义上述2个方法:

public class DBMySQL implements LoginAuth{
          // Needs to implement both methods
}
public class DBOracle implements LoginAuth{
          // Needs to implement both methods
}
public class DBAbc implements LoginAuth{
          // Needs to implement both methods
}

但是,如果encryptPassword()不依赖于数据库,并且对每个类都是相同的呢?那么上面的方法就不是一个好的方法。

相反,考虑以下方法:

public abstract class LoginAuth{
   public String encryptPassword(String pass){
            // Implement the same default behavior here 
            // that is shared by all subclasses.
   }

   // Each subclass needs to provide their own implementation of this only:
   public abstract void checkDBforUser();
}

现在,在每个子类中,我们只需要实现一个方法——依赖于数据库的方法。

当我试图在两个密切相关的类之间共享行为时,我创建了一个包含公共行为的抽象类,并作为两个类的父类。

当我试图定义Type(对象的用户可以可靠地调用的方法列表)时,我创建了一个接口。

例如,我绝不会创建一个只有一个具体子类的抽象类,因为抽象类是关于共享行为的。但是我很可能创建一个只有一个实现的接口。我的代码的用户不会知道只有一个实现。实际上,在未来的版本中可能会有几个实现,它们都是一些新的抽象类的子类,这些抽象类在我创建接口时甚至还不存在。

这似乎也有点太书生气了(尽管我在记忆中从未见过这样的说法)。如果面试官(或OP)真的想要更多关于这方面的个人经验,我早就准备好了关于界面是出于必要而进化的轶事,反之亦然。

One more thing. Java 8 now allows you to put default code into an interface, further blurring the line between interfaces and abstract classes. But from what I have seen, that feature is overused even by the makers of the Java core libraries. That feature was added, and rightly so, to make it possible to extend an interface without creating binary incompatibility. But if you are making a brand new Type by defining an interface, then the interface should be JUST an interface. If you want to also provide common code, then by all means make a helper class (abstract or concrete). Don't be cluttering your interface from the start with functionality that you may want to change.

接口是一个“契约”,其中实现契约的类承诺实现方法。举个例子,当我将一款游戏从2D升级到3D时,我不得不编写一个界面而不是类。我必须创建一个界面来共享2D和3D版本的游戏类别。

package adventure;
import java.awt.*;
public interface Playable {
    public void playSound(String s);
    public Image loadPicture(String s);    
}

然后我可以实现基于环境的方法,同时仍然能够从一个不知道正在加载的游戏版本的对象调用这些方法。

公共类Adventure扩展了JFrame实现了Playable

公共类Dungeon3D扩展了SimpleApplication实现的Playable

公共类Main扩展了SimpleApplication实现了AnimEventListener ActionListener,播放

通常,在游戏世界中,世界可以是一个抽象类,在游戏中执行方法:

public abstract class World...

    public Playable owner;

    public Playable getOwner() {
        return owner;
    }

    public void setOwner(Playable owner) {
        this.owner = owner;
    }

我所观察到的主要区别是抽象类为我们提供了一些已经实现的常见行为,而子类只需要实现与它们对应的特定功能。而接口只指定需要完成哪些任务,接口不会给出任何实现。我可以说它指定了它自己和实现的类之间的契约。

这个世界上没有什么是完美的。他们可能期待的是更实际的方法。

但在你解释之后,你可以用稍微不同的方法添加这些行。

Interfaces are rules (rules because you must give an implementation to them that you can't ignore or avoid, so that they are imposed like rules) which works as a common understanding document among various teams in software development. Interfaces give the idea what is to be done but not how it will be done. So implementation completely depends on developer by following the given rules (means given signature of methods). Abstract classes may contain abstract declarations, concrete implementations, or both. Abstract declarations are like rules to be followed and concrete implementations are like guidelines (you can use it as it is or you can ignore it by overriding and giving your own implementation to it). Moreover which methods with same signature may change the behaviour in different context are provided as interface declarations as rules to implement accordingly in different contexts.

编辑:Java 8简化了在接口中定义默认方法和静态方法。

public interface SomeInterfaceOne {

    void usualAbstractMethod(String inputString);

    default void defaultMethod(String inputString){
        System.out.println("Inside SomeInterfaceOne defaultMethod::"+inputString);
    }
}

现在,当一个类将实现SomeInterface时,并不强制为interface的默认方法提供实现。

如果我们有另一个具有以下方法的接口:

public interface SomeInterfaceTwo {

    void usualAbstractMethod(String inputString);

    default void defaultMethod(String inputString){
        System.out.println("Inside SomeInterfaceTwo defaultMethod::"+inputString);
    }

}

Java不允许扩展多个类,因为这会导致“钻石问题”,即编译器无法决定使用哪个超类方法。如果使用默认方法,接口也会出现菱形问题。因为如果一个类同时实现这两个

SomeInterfaceOne and SomeInterfaceTwo

并且没有实现常见的默认方法,编译器不能决定选择哪一个。 为了避免这个问题,在java 8中必须实现不同接口的通用缺省方法。如果任何类实现了上述两个接口,它必须提供defaultMethod()方法的实现,否则编译器将抛出编译时错误。