java中抽象类和接口的相同和不同点介绍

前言

本文简单介绍抽象类，接口以及它们的异同点，另附简单的代码举例。

一、抽象类是什么？

在 Java 语言中使用 abstract class 来定义抽象类。抽象类是不能被实例化的，即不能用new关键字来实例化对象。包含抽象方法的一定是抽象类，但抽象类不一定包含抽象方法。如果一个子类实现了父类（抽象类）的所有抽象方法，那么该子类可以不必是抽象类，否则就是抽象类。抽象类中的抽象方法的修饰符只能为public或者protected。

为什么要在抽象类中定义抽象方法呢？下面我们来看一个代码实例：

package example;

import java.util.Date;

public abstract class GeometricObject {
private String color="white";
private boolean filled;
private java.util.Date dateCreated;
protected GeometricObject() {
dateCreated=new java.util.Date();
}//构建默认的几何对象
protected GeometricObject(String color,boolean filled) {
dateCreated=new java.util.Date();
this.color=color;
this.filled=filled;
}
public String getColor() {
return color;
}//返回颜色
public void setColor(String color) {
this.color=color;
}//设置新的颜色
public boolean getFilled() {
return filled;
}
public void setFilled(boolean filled) {
this.filled=filled;
}
public java.util.Date getDateCreated(){
return dateCreated;
}
public abstract double getArea();//抽象方法定义得到面积
public abstract double getPerimeter();//抽象方法得到周长
}

我们假设自定义的Circle类和Rectangle类均为GeometricObject的子类，且均有求各自面积的getArea()方法和各自周长的getPerimeter()方法，但这些方法并不能在父类中定义，因为具体的计算方法要取决于几何对象的具体类型。所以采取抽象方法进行定义，这样可以保证父类中的抽象方法可以在子类中被重写。

抽象类只有定义没有实现。

下面是抽象类值得注意的几点：

1.抽象方法不能包含在非抽象类中。如果抽象父类的子类不能实现所有的抽象方法，那么子类也必须定义为抽象的。也就是说，在继承自抽象类的非抽象子类中，必须实现所有的抽象方法。还要注意到，抽象方法是静态的。

2.抽象类不能使用new操作符来初始化。但仍然可以定义它的构造方法，这个构造方法在它的子类的构造方法中进行调用。

3.包含抽象方法的类必须是抽象的。但是是可以定义一个不包含抽象方法的抽象类，这个抽象类用于作为定义新子类的基类。

4.即使子类的父类是具体的，这个子类也可以是抽象的。

5.不能使用new操作符从一个抽象类创建一个实例，但是抽象类可以用做一种数据类型。

例如：GeometricObject[] objects=new GeometricObject[10];是正确的，。

6.子类可以重写父类的方法并将它定义为抽象的，这虽然不常见，但很适用于当父类的方法实现在子类中变得无效时的情况。

二、接口是什么？

接口是一种与类很相似的结构，用于为对象定义共同操作，但它的目的是指明相关或者不相关类的对象的共同行为。

Java中接口使用interface关键字修饰。接口是抽象方法的集合。如果一个类实现了某个接口，那么它就继承了这个接口的抽象方法。

类和接口之间的关系称为接口继承。

下面是简单的代码举例：

package example;

public class TestEdible {

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Object[] objects= {new Tiger(),new Chicken(),new Apple()};
//创建由Tiger，Chicken和Apple类型的三个对象构成的数组
for(int i=0;i<objects.length;i++) {
if(objects[i] instanceof Edible)
System.out.println(((Edible)objects[i]).howToEat());
if(objects[i] instanceof Animal) {
System.out.println(((Animal)objects[i]).sound());
}
}//如果可食用，则调用howToEat方法，如果是动物，则调用sound方法
}

}
abstract class Animal{
private double weight;
public double getWeight() {
return weight;
}
public void setWeight(double weight) {
this.weight=weight;
}
public abstract String sound();//返回动物的声音，是抽象方法，被具体的animal类实现
}
class Chicken extends Animal implements Edible{
@Override
public String howToEat() {
return "Chicken: Fry it";
}//实现了Edible接口。当一个类实现接口时，该类实现定义在接口中的所有方法。
@Override
public String sound() {
return "Chicken: cock-a-doodle-doo";
}
}
class Tiger extends Animal{
@Override
public String sound() {
return "Tiger:RROOAARR";
}
}
abstract class Fruit implements Edible{
}//Fruit类实现了Edible，但没有实现howToEat方法，所以它必须定义为abstract。
class Apple extends Fruit{
@Override
public String howToEat() {
return "Apple:Make apple cider";
}
}//Fruit的具体子类必须实现howToEat方法，所以Apple类实现了howToEat方法。

需要注意的是，接口中所有的数据域都是public static final，而且所有方法都是public abstract，但Java允许忽略这些修饰符。

即下面的两个代码是等价的：

public interface T {
public static final int K=1;
public abstract void p();
}

public interface T {
int K=1;
void p();
}

尽管public修饰符对于定义在接口中的方法可以省略，但是在子类实现中方法必须定义为public。

三、抽象类和接口的异同点

一个类可以实现多个接口，但是只能继承一个父类。

首先我们先来列举个表格简单讲述一下抽象类和接口之间的异同点：

java只允许为类的继承做单一继承，但是允许使用接口做多重继承。例如：

public class NewClass extends BaseClass implements Interface1,...,InterfaceN{
}

利用extends，接口可以继承其他接口，这样的接口被称为子接口。例如：下面的代码中，NewInterface是Interface1,...,InterfaceN的子接口。

public interface NewInterface extends Interface1,...,InterfaceN{
}

一个实现NewInterface的类必须实现在NewInterface，Interface1,...,InterfaceN中定义的抽象方法。接口可以继承其他接口但不能继承类。一个类可以继承它的父类同时实现多个接口。

所有的类都有一个共同的根类Object，但是接口并没有共同的根。与类相似，接口同样也可以定义一种类型。一个接口类型的变量可以引用任何实现该接口的类的实例。如果一个类实现了一个接口，那么这个接口就类似于该类的一个父类。可以将接口当作一种数据类型使用，将接口类型的变量转换为它的子类，反过来同样可以。

通常情况下，使用接口的频率更高，因为接口比类更加灵活，不用使所有东西都属于同一个类型的类。

下面进行一个简单的代码举例：

abstract class Animal{
   public  abstract String howToEat();
}//在Animal中定义howToEat方法
//Animal的两个子类定义如下
class Chicken extends Animal{
@Override
public String howToEat() {
return "Chicken: Fry it";
   }
}
class Duck extends Animal{
@Override
public String howToEat() {
return "Roast it";
   }
}
public static void main(String[] args) {
   Animal animal = new Chicken();
   eat(animal);

Animal animal = new Duck();
   eat(animal);
}
public static void eat(Animal animal){
   System.out.println(animal.howToEat());
}

假设给定这个继承结构，java在调用方法时可以根据对象动态地决定调用具体的howToEat方法。但有一个限制条件，即该子类必须是另一种动物才可以。如果一种动物不可食用，那么此刻再继承Animal类就并不合适了。

限制条件这个问题在接口中可以被解决，例如：

public class Demo{
public static void main(String[] args) {
   Edible stuff = new Chicken();
   eat(stuff);

Edible stuff = new Broccoli();
   eat(stuff);
 }
public static void eat(Edible stuff){
   System.out.println(stuff.howToEat());
 }
}
interface Edible{
   public String howToEat();
}
class Chicken implements Edible{
@Override
public String howToEat() {
return "Chicken: Fry it";
}
}
class Broccoli implements Edible{
@Override
public String howToEat() {
return "Broccoli: Stir-fty it";
}
}

定义表示可食用对象的一个类，只须让该类实现Edible接口即可。任何Edible对象都可以被传递以调用HowToEat方法。

来源：https://blog.csdn.net/weixin_51368291/article/details/121875445