Java接口和抽象類用法實例總結
本文實例講述了Java接口和抽象類用法。分享給大家供大家參考,具體如下:
接口
1 因為java不支持多重繼承,所以有了接口,一個類只能繼承一個父類,但可以實現(xiàn)多個接口,接口本身也可以繼承多個接口。
2 接口里面的成員變量默認都是public static final類型的。必須被顯示的初始化。
3 接口里面的方法默認都是public abstract類型的。隱式聲明。
4 接口沒有構造方法,不能被實例化。
5 接口不能實現(xiàn)另一個接口,但可以繼承多個接口。
6 類如果實現(xiàn)了一個接口,那么必須實現(xiàn)接口里面的所有抽象方法,否則類要被定義為抽象類。
抽象類
1 如果將一個類聲明為abstract,此類不能生成對象,只能被繼承使用。
2 抽象方法必須存在于抽象類中。
3 抽象類中可以有一般的變量和一般的方法。
4 子類繼承抽象類必須實現(xiàn)其中抽象方法,除非子類為抽象類。
private void print(){};此語句表示方法的空實現(xiàn)。
abstract void print(); 此語句表示方法的抽象,無實現(xiàn)。
接口和抽象類的區(qū)別
1 接口只能包含抽象方法,抽象類可以包含普通方法。
2 接口只能定義靜態(tài)常量屬性,抽象類既可以定義普通屬性,也可以定義靜態(tài)常量屬性。
3 接口不包含構造方法,抽象類里可以包含構造方法。
抽象類不能被實例化,但不代表它不可以有構造函數(shù),抽象類可以有構造函數(shù),備繼承類擴充
1 接口是核心,其定義了要做的事情,包含了許多的方法,但沒有定義這些方法應該如何做。
2 如果許多類實現(xiàn)了某個接口,那么每個都要用代碼實現(xiàn)那些方法
3 如果某一些類的實現(xiàn)有共通之處,則可以抽象出來一個抽象類,讓抽象類實現(xiàn)接口的公用的代碼,而那些個性化的方法則由各個子類去實現(xiàn)。
所以,抽象類是為了簡化接口的實現(xiàn),他不僅提供了公共方法的實現(xiàn),讓你可以快速開發(fā),又允許你的類完全可以自己實現(xiàn)所有的方法,不會出現(xiàn)緊耦合的問題。
應用場合很簡單了
1 優(yōu)先定義接口
2 如果有多個接口實現(xiàn)有公用的部分,則使用抽象類,然后集成它。
接口和抽象類的區(qū)別 --相信你看完不會再混淆了
我想,對于各位使用面向對象編程語言的程序員來說,“接口”這個名詞一定不陌生,但是不知各位有沒有這樣的疑惑:接口有什么用途?它和抽象類有什么區(qū)別?能不能用抽象類代替接口呢?而且,作為程序員,一定經(jīng)常聽到“面向接口編程”這個短語,那么它是什么意思?有什么思想內(nèi)涵?和面向對象編程是什么關系?本文將一一解答這些疑問。
1.面向接口編程和面向對象編程是什么關系
首先,面向接口編程和面向對象編程并不是平級的,它并不是比面向對象編程更先進的一種獨立的編程思想,而是附屬于面向對象思想體系,屬于其一部分?;蛘哒f,它是面向對象編程體系中的思想精髓之一。
2.接口的本質(zhì)
接口,在表面上是由幾個沒有主體代碼的方法定義組成的集合體,有唯一的名稱,可以被類或其他接口所實現(xiàn)(或者也可以說繼承)。它在形式上可能是如下的樣子:
interface InterfaceName { void Method1(); void Method2(int para1); void Method3(string para2,string para3); }
那么,接口的本質(zhì)是什么呢?或者說接口存在的意義是什么。我認為可以從以下兩個視角考慮:
1)接口是一組規(guī)則的集合,它規(guī)定了實現(xiàn)本接口的類或接口必須擁有的一組規(guī)則。體現(xiàn)了自然界“如果你是……則必須能……”的理念。
例如,在自然界中,人都能吃飯,即“如果你是人,則必須能吃飯”。那么模擬到計算機程序中,就應該有一個IPerson(習慣上,接口名由“I”開頭)接口,并有一個方法叫Eat(),然后我們規(guī)定,每一個表示“人”的類,必須實現(xiàn)IPerson接口,這就模擬了自然界“如果你是人,則必須能吃飯”這條規(guī)則。
從這里,我想各位也能看到些許面向對象思想的東西。面向對象思想的核心之一,就是模擬真實世界,把真實世界中的事物抽象成類,整個程序靠各個類的實例互相通信、互相協(xié)作完成系統(tǒng)功能,這非常符合真實世界的運行狀況,也是面向對象思想的精髓。
2)接口是在一定粒度視圖上同類事物的抽象表示。注意這里我強調(diào)了在一定粒度視圖上,因為“同類事物”這個概念是相對的,它因為粒度視圖不同而不同。
例如,在我的眼里,我是一個人,和一頭豬有本質(zhì)區(qū)別,我可以接受我和我同學是同類這個說法,但絕不能接受我和一頭豬是同類。但是,如果在一個動物學家眼里,我和豬應該是同類,因為我們都是動物,他可以認為“人”和“豬”都實現(xiàn)了IAnimal這個接口,而他在研究動物行為時,不會把我和豬分開對待,而會從“動物”這個較大的粒度上研究,但他會認為我和一棵樹有本質(zhì)區(qū)別。
現(xiàn)在換了一個遺傳學家,情況又不同了,因為生物都能遺傳,所以在他眼里,我不僅和豬沒區(qū)別,和一只蚊子、一個細菌、一顆樹、一個蘑菇乃至一個SARS病毒都沒什么區(qū)別,因為他會認為我們都實現(xiàn)了IDescendable這個接口(注:descend vi. 遺傳),即我們都是可遺傳的東西,他不會分別研究我們,而會將所有生物作為同類進行研究,在他眼里沒有人和病毒之分,只有可遺傳的物質(zhì)和不可遺傳的物質(zhì)。但至少,我和一塊石頭還是有區(qū)別的。
可不幸的事情發(fā)生了,某日,地球上出現(xiàn)了一位偉大的人,他叫列寧,他在熟讀MAX、恩格斯的辯證唯物主義思想巨著后,頗有心得,于是他下了一個著名的定義:所謂物質(zhì),就是能被意識所反映的客觀實在。至此,我和一塊石頭、一絲空氣、一條成語和傳輸手機信號的電磁場已經(jīng)沒什么區(qū)別了,因為在列寧的眼里,我們都是可以被意識所反映的客觀實在。如果列寧是一名程序員,他會這么說:所謂物質(zhì),就是所有同時實現(xiàn)了“IReflectabe”和“IEsse”兩個接口的類所生成的實例。(注:reflect v. 反映 esse n. 客觀實在)
也許你會覺得我上面的例子像在瞎掰,但是,這正是接口得以存在的意義。面向對象思想和核心之一叫做多態(tài)性,什么叫多態(tài)性?說白了就是在某個粒度視圖層面上對同類事物不加區(qū)別的對待而統(tǒng)一處理。而之所以敢這樣做,就是因為有接口的存在。像那個遺傳學家,他明白所有生物都實現(xiàn)了IDescendable接口,那只要是生物,一定有Descend()這個方法,于是他就可以統(tǒng)一研究,而不至于分別研究每一種生物而最終累死。
可能這里還不能給你一個關于接口本質(zhì)和作用的直觀印象。那么在后文的例子和對幾個設計模式的解析中,你將會更直觀體驗到接口的內(nèi)涵。
3.面向接口編程綜述
通過上文,我想大家對接口和接口的思想內(nèi)涵有了一個了解,那么什么是面向接口編程呢?我個人的定義是:在系統(tǒng)分析和架構中,分清層次和依賴關系,每個層次不是直接向其上層提供服務(即不是直接實例化在上層中),而是通過定義一組接口,僅向上層暴露其接口功能,上層對于下層僅僅是接口依賴,而不依賴具體類。
這樣做的好處是顯而易見的,首先對系統(tǒng)靈活性大有好處。當下層需要改變時,只要接口及接口功能不變,則上層不用做任何修改。甚至可以在不改動上層代碼時將下層整個替換掉,就像我們將一個WD的60G硬盤換成一個希捷的160G的硬盤,計算機其他地方不用做任何改動,而是把原硬盤拔下來、新硬盤插上就行了,因為計算機其他部分不依賴具體硬盤,而只依賴一個IDE接口,只要硬盤實現(xiàn)了這個接口,就可以替換上去。從這里看,程序中的接口和現(xiàn)實中的接口極為相似,所以我一直認為,接口(interface)這個詞用的真是神似!
使用接口的另一個好處就是不同部件或層次的開發(fā)人員可以并行開工,就像造硬盤的不用等造CPU的,也不用等造顯示器的,只要接口一致,設計合理,完全可以并行進行開發(fā),從而提高效率。
本篇文章先到這里。最后我想再啰嗦一句:面向對象的精髓是模擬現(xiàn)實,這也可以說是我這篇文章的靈魂。所以,多從現(xiàn)實中思考面向對象的東西,對提高系統(tǒng)分析設計能力大有脾益。
下篇文章,我將用一個實例來展示接口編程的基本方法。
而第三篇,我將解析經(jīng)典設計模式中的一些面向接口編程思想,并解析一下.NET分層架構中的面向接口思想。
對本文的補充:
仔細看了各位的回復,非常高興能和大家一起討論技術問題。感謝給出肯定的朋友,也要感謝提出意見和質(zhì)疑的朋友,這促使我更深入思考一些東西,希望能借此進步。在這里我想補充一些東西,以討論一些回復中比較集中的問題。
1.關于“面向接口編程”中的“接口”與具體面向對象語言中“接口”兩個詞
看到有朋友提出“面向接口編程”中的“接口”二字應該比單純編程語言中的interface范圍更大。我經(jīng)過思考,覺得很有道理。這里我寫的確實不太合理。我想,面向對象語言中的“接口”是指具體的一種代碼結構,例如C#中用interface關鍵字定義的接口。而“面向接口編程”中的“接口”可以說是一種從軟件架構的角度、從一個更抽象的層面上指那種用于隱藏具體底層類和實現(xiàn)多態(tài)性的結構部件。從這個意義上說,如果定義一個抽象類,并且目的是為了實現(xiàn)多態(tài),那么我認為把這個抽象類也稱為“接口”是合理的。但是用抽象類實現(xiàn)多態(tài)合理不合理?在下面第二條討論。
概括來說,我覺得兩個“接口”的概念既相互區(qū)別又相互聯(lián)系?!懊嫦蚪涌诰幊獭敝械慕涌谑且环N思想層面的用于實現(xiàn)多態(tài)性、提高軟件靈活性和可維護性的架構部件,而具體語言中的“接口”是將這種思想中的部件具體實施到代碼里的手段。
2.關于抽象類與接口
看到回復中這是討論的比較激烈的一個問題。很抱歉我考慮不周沒有在文章中討論這個問題。我個人對這個問題的理解如下:
如果單從具體代碼來看,對這兩個概念很容易模糊,甚至覺得接口就是多余的,因為單從具體功能來看,除多重繼承外(C#,Java中),抽象類似乎完全能取代接口。但是,難道接口的存在是為了實現(xiàn)多重繼承?當然不是。我認為,抽象類和接口的區(qū)別在于使用動機。使用抽象類是為了代碼的復用,而使用接口的動機是為了實現(xiàn)多態(tài)性。所以,如果你在為某個地方該使用接口還是抽象類而猶豫不決時,那么可以想想你的動機是什么。
看到有朋友對IPerson這個接口的質(zhì)疑,我個人的理解是,IPerson這個接口該不該定義,關鍵看具體應用中是怎么個情況。如果我們的項目中有Women和Man,都繼承Person,而且Women和Man絕大多數(shù)方法都相同,只有一個方法DoSomethingInWC()不同(例子比較粗俗,各位見諒),那么當然定義一個AbstractPerson抽象類比較合理,因為它可以把其他所有方法都包含進去,子類只定義DoSomethingInWC(),大大減少了重復代碼量。
但是,如果我們程序中的Women和Man兩個類基本沒有共同代碼,而且有一個PersonHandle類需要實例化他們,并且不希望知道他們是男是女,而只需把他們當作人看待,并實現(xiàn)多態(tài),那么定義成接口就有必要了。
總而言之,接口與抽象類的區(qū)別主要在于使用的動機,而不在于其本身。而一個東西該定義成抽象類還是接口,要根據(jù)具體環(huán)境的上下文決定。
再者,我認為接口和抽象類的另一個區(qū)別在于,抽象類和它的子類之間應該是一般和特殊的關系,而接口僅僅是它的子類應該實現(xiàn)的一組規(guī)則。(當然,有時也可能存在一般與特殊的關系,但我們使用接口的目的不在這里)如,交通工具定義成抽象類,汽車、飛機、輪船定義成子類,是可以接受的,因為汽車、飛機、輪船都是一種特殊的交通工具。再譬如Icomparable接口,它只是說,實現(xiàn)這個接口的類必須要可以進行比較,這是一條規(guī)則。如果Car這個類實現(xiàn)了Icomparable,只是說,我們的Car中有一個方法可以對兩個Car的實例進行比較,可能是比哪輛車更貴,也可能比哪輛車更大,這都無所謂,但我們不能說“汽車是一種特殊的可以比較”,這在文法上都不通。
希望本文所述對大家Java程序設計有所幫助。
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