JAVA的介面和抽象類別，JAVA介面抽象類別

JAVA的介面和抽象類別，JAVA介面抽象類別

對於物件導向編程來說，抽象是它的一大特徵之一。在Java中，可以通過兩種形式來體現OOP的抽象：介面和抽象類別。

 一：抽象類別

 　　如果一個類含有抽象方法，則稱這個類為抽象類別，抽象類別必須在類前用abstract關鍵字修飾。因為抽象類別中含有無具體實現的方法，所以不能用抽象類別建立對象。

 

1 package abstract_interface;2 3 public abstract class Abstract_one {4     public abstract void one();//抽象方法是一種特殊的方法：它只有聲明，而沒有具體的實現。5 }

 在《JAVA編程思想》一書中，將抽象類別定義為“包含抽象方法的類”，但是後面發現如果一個類不包含抽象方法，只是用abstract修飾的話也是抽象類別。也就是說抽象類別不一定必須含有抽象方法。個人覺得這個屬於鑽牛角尖的問題吧，因為如果一個抽象類別不包含任何抽象方法，為何還要設計為抽象類別？

 　　從這裡可以看出，抽象類別就是為了繼承而存在的，如果你定義了一個抽象類別，卻不去繼承它，那麼等於白白建立了這個抽象類別，因為你不能用它來做任何事情。對於一個父類，如果它的某個方法在父類中實現出來沒有任何意義，必鬚根據子類的實際需求來進行不同的實現，那麼就可以將這個方法聲明為abstract方法，此時這個類也就成為abstract類了。

　　包含抽象方法的類稱為抽象類別，但並不意味著抽象類別中只能有抽象方法，它和普通類一樣，同樣可以擁有成員變數和普通的成員方法。注意，抽象類別和普通類的主要有三點區別：

　　1）抽象方法必須為public或者protected（因為如果為private，則不能被子類繼承，子類便無法實現該方法），預設情況下預設為public。

　　2）抽象類別不能用來建立對象；

　　3）如果一個類繼承於一個抽象類別，則子類必須實現父類的抽象方法。如果子類沒有實現父類的抽象方法，則必須將子類也定義為為abstract類。

　　在其他方面，抽象類別和普通的類並沒有區別。

 

  二：介面

　　 介面，英文稱作interface，在軟體工程中，介面泛指供別人調用的方法或者函數。從這裡，我們可以體會到Java語言設計者的初衷，它是對行為的抽象

 

1 package abstract_interface;2 3 public interface Interface_one {4     public void one();5 }

 

 我們在裡面定義一個   int a=1； 查看a的狀態；

發現a變成了 static final 類型的了；

　　介面中可以含有 變數和方法。但是要注意，介面中的變數會被隱式地指定為public static final變數（並且只能是public static final變數，用private修飾會報編譯錯誤），而方法會被隱式地指定為public abstract方法且只能是public abstract方法（用其他關鍵字，比如private、protected、static、 final等修飾會報編譯錯誤），並且介面中所有的方法不能有具體的實現，也就是說，介面中的方法必須都是抽象方法。從這裡可以隱約看出介面和抽象類別的區別，介面是一種極度抽象的類型，它比抽象類別更加“抽象”，並且一般情況下不在介面中定義變數。

1 package abstract_interface;2 3 public abstract class Test implements Interface_one{4     5 }

 

 可以看出，允許一個類遵循多個特定的介面。如果一個非抽象類別遵循了某個介面，就必須實現該介面中的所有方法。對於遵循某個介面的抽象類別，可以不實現該介面中的抽象方法。

 

 三：抽象類別和介面的區別

　　1.文法層面上的區別

• 抽象類別和介面都不能直接執行個體化，如果要執行個體化，抽象類別變數必須指向實現所有抽象方法的子類對象，介面變數必須指向實現所有介面方法的類對象。
• 抽象類別要被子類繼承，介面要被類實現。
• 介面只能做方法申明，抽象類別中可以做方法申明，也可以做方法實現
• 介面裡定義的變數只能是公用的靜態常量，抽象類別中的變數是普通變數。
• 抽象類別裡的抽象方法必須全部被子類所實現，如果子類不能全部實現父類抽象方法，那麼該子類只能是抽象類別。同樣，一個實現介面的時候，如不能全部實現介面方法，那麼該類也只能為抽象類別。
• 抽象方法只能申明，不能實現。abstract void abc();不能寫成abstract void abc(){}。
• 抽象類別裡可以沒有抽象方法
• 如果一個類裡有抽象方法，那麼這個類只能是抽象類別
• 抽象方法要被實現，所以不能是靜態，也不能是私人的。
• 介面可繼承介面，並可多繼承介面，但類只能單根繼承。
• 特別是對於公用的實現代碼，抽象類別有它的優點。抽象類別能夠保證實現的層次關係，避免代碼重複。然而，即使在使用抽 象類的場合，也不要忽視通過介面定義行為模型的原則。從實踐的角度來看，如果依賴於抽象類別來定義行為，往往導致過於複雜的繼承關係，而通過介面定義行為能 夠更有效地分離行為與實現，為代碼的維護和修改帶來方便。

　　

　　2.設計層面上的區別

 　　　　1）抽象類別是對一種事物的抽象，即對類抽象，而介面是對行為的抽象。抽象類別是對整個類整體進行抽象，包括屬性、行為，但是介面卻是對類局部（行為）進行抽象。舉個簡單的例子，飛機和鳥是不同類的事物，但是它們都有一個共性，就是都會飛。那麼在設計的時候，可以將飛機設計為一個類Airplane，將鳥設計為一個類Bird，但是不能將 飛行 這個特性也設計為類，因此它只是一個行為特性，並不是對一類事物的抽象描述。此時可以將 飛行 設計為一個介面Fly，包含方法fly( )，然後Airplane和Bird分別根據自己的需要實現Fly這個介面。然後至於有不同種類的飛機，比如戰鬥機、民用飛機等直接繼承Airplane即可，對於鳥也是類似的，不同種類的鳥直接繼承Bird類即可。從這裡可以看出，繼承是一個 "是不是"的關係，而 介面 實現則是 "有沒有"的關係。如果一個類繼承了某個抽象類別，則子類必定是抽象類別的種類，而介面實現則是有沒有、具備不具備的關係，比如鳥是否能飛（或者是否具備飛行這個特點），能飛行則可以實現這個介面，不能飛行就不實現這個介面。

　　　　2）設計層面不同，抽象類別作為很多子類的父類，它是一種模板式設計。而介面是一種行為規範，它是一種輻射式設計。什麼是模板式設計？最簡單例子，大家都用過ppt裡面的模板，如果用模板A設計了ppt B和ppt C，ppt B和ppt C公用的部分就是模板A了，如果它們的公用部分需要改動，則只需要改動模板A就可以了，不需要重新對ppt B和ppt C進行改動。而輻射式設計，比如某個電梯都裝了某種通報器，一旦要更新通報器，就必須全部更新。也就是說對於抽象類別，如果需要添加新的方法，可以直接在抽象類別中添加具體的實現，子類可以不進行變更；而對於介面則不行，如果介面進行了變更，則所有實現這個介面的類都必須進行相應的改動。

 　　　　簡單來說其實也就是：

　　介面是對動作的抽象，抽象類別是對根源的抽象。

　　抽象類別表示的是，這個對象是什麼。介面表示的是，這個對象能做什麼。比如，男人，女人，這兩個類（如果是類的話……），他們的抽象類別是人。說明，他們都是人。人可以吃東西，狗也可以吃東西，你可以把“吃東西”定義成一個介面，然後讓這些類去實現它.

　　所以，在進階語言上，一個類只能繼承一個類（抽象類別）(正如人不可能同時是生物和非生物)，但是可以實現多個介面(吃飯介面、走路介面)。

　　抽象類別的功能要遠超過介面，但是，定義抽象類別的代價高。因為進階語言來說（從實際設計上來說也是）每個類只能繼承一個類。在這個類中，你必須繼承或編寫出其所有子類的所有共性。雖然介面在功能上會弱化許多，但是它只是針對一個動作的描述。而且你可以在一個類中同時實現多個介面。在設計階段會降低難度的。

 　　我們可以根據一個例子去加深一下印象：

　　 門和警報的例子：門都有open( )和close( )兩個動作，此時我們可以定義通過抽象類別和介面來定義這個抽象概念：

 抽象類別：

1 package abstract_interface;2 3 public abstract class Abstract_door {4     public abstract void close();5     public abstract void open();6 }

 

 介面：

1 package abstract_interface;2 3 public interface Interface_door {4     public void close();5     public void open();6 }

 

 但是現在如果我們需要門具有警示alarm( )的功能，那麼該如何?？下面提供兩種思路：

 　　1）將這三個功能都放在抽象類別裡面，但是這樣一來所有繼承於這個抽象類別的子類都具備了警示功能，但是有的門並不一定具備警示功能；

　　2）將這三個功能都放在介面裡面，需要用到警示功能的類就需要實現這個介面中的open( )和close( )，也許這個類根本就不具備open( )和close( )這兩個功能，比如火災通報器。

　　從這裡可以看出， Door的open() 、close()和alarm()根本就屬於兩個不同範疇內的行為，open()和close()屬於門本身固有的行為特性，而alarm()屬於延伸的附加行為。因此最好的解決辦法是單獨將警示設計為一個介面，包含alarm()行為,Door設計為單獨的一個抽象類別，包含open和close兩種行為。再設計一個警示門繼承Door類和實現Alarm介面。

 1 package abstract_interface; 2  3 public abstract class Abstract_door { 4     public abstract void close(); 5     public abstract void open(); 6 } 7  8  9 10 11 package abstract_interface;12 13 public interface Interface_alarm {14     public void alarm();15 }16 17 18 19 package abstract_interface;20 21 public class Test2 extends Abstract_door implements Interface_alarm{22 23     @Override24     public void alarm() {25         // TODO Auto-generated method stub26         27     }28 29     @Override30     public void close() {31         // TODO Auto-generated method stub32         33     }34 35     @Override36     public void open() {37         // TODO Auto-generated method stub38         39     }40 41 }