盘一盘Java中的abstract和interface

盘一盘Java中的abstract和interfaceabstract和interface关键字在Java中随处可见,它是Java三大特性封装、继承、多态特性的实现重要支柱之一。interface关键字用于定义接口抽象……

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1、简介

abstract和interface关键字在Java中随处可见,它是Java三大特性封装、继承、多态特性的实现重要支柱之一。interface关键字用于定义接口抽象,其本质上是用于定义类型、定义类所具有的能力。但是新手往往错误的使用了abstract和interface,小捌其实也一样犯错误,这篇文章我们盘一盘interface接口和abstract抽象类的使用。


文章开始前建议带着两个疑问阅读:

  1. abstract和interface有什么区别?
  2. abstract和interface应该怎么选?

2、准则

定义接口的时候,有一些准则可以参考,根据这些准则可以更好的确定自己应不应该定义接口、或者是否有其他更好的代替方案。(注意小捌说的点不是绝对正确的,实际开发过程中要具体分析,有不对的可以互相交流。)

2.1 接口优先于抽象类

小捌这里用JDK的源码HashMap的继承体系来说明接口优先于抽象类这一点。

HashMap继承体系类图结构:

盘一盘Java中的abstract和interface

HashMap的顶层接口:

public interface Map<K,V>{}

HashMap实现的抽象类:

public abstract class AbstractMap<K,V> implements Map<K,V> {}

可以看到HashMap继承了AbstractMap抽象类实现了Map接口,但为什么说接口优先于抽象类呢?这些因为Java是单继承多实现,HashMap继承了AbstractMap抽象类之后就无法继承其他类了,如果是接口就没有这个限制,比如HashMap还需要提供序列化和克隆的功能,HashMap就可以实现三个接口Map<K,V>, Cloneable, Serializable。

既然这样为什么HashMap还要去继承AbstractMap抽象类呢?

这是因为在JDK源码设计中,Map结构JDK需要提供部分方法的默认实现,因此JDK的作者们单独拉取了一个抽象类来实现这些方法;尽管Java8 Oracle尝试在接口中提供静态方法和普通方法,但是小捌认为没有到一定的需求程度,尽量、甚至完全不应该将方法实现定义在接口中。

abstract和interface有什么区别呢?

其实在Java8之后区别在不断的缩小,但是总体上来说还是两个完全不同的概念:

抽象类abstract的特点:

  • 抽象方法和抽象类都必须被abstract关键字修饰
  • 一个类中有抽象方法,那么这个类一定是抽象类
  • 抽象类中不一定有抽象方法
  • 抽象类中可以存在构造方法
  • 抽象类中可以存在普通属性、方法、静态属性和静态方法
  • 抽象类的方法必须在子类中实现,否则子类也需要定义为抽象类
  • 抽象类不可以用new创建对象,因为调用抽象方法没有实现就没有意义

接口interface的特点:

  • 接口中的方法,都被public来修饰
  • 接口中没有构造方法,不能实例化接口对象
  • 接口中只有常量,如果定义变量,则默认加上public static final
  • 使用接口可以实现多继承
  • 接口中只有方法的声明,没有方法体(适用于Java8之前,当我没说,但是很多人都是这么认为的,这种错误的认为往往能正确的设计代码)
  • 接口中可以声明静态方法,必须是public修饰(默认),静态方法无法被子类重写
  • 接口中可以声明普通方法,必须是default修饰
比较项 抽象类(abstract) 接口(interface)
多继承 不支持(只能继承一个抽象类) 支持(类可以实现很多个接口)
方法 抽象类则可以同时包含抽象和非抽象的方法 接口中所有的方法隐含都是抽象的(Java可以定义静态方法)
构造器 允许 不允许
实例化 不能实例化 不能实例化
访问修饰符 抽象类可以使用public、default;抽象方法可以使用public、default、protected;普通方法可以使用public、default、protected、private 接口可以使用public、default;方法默认public;

总结:

  1. 在整个抽象实现体系中,必须提供一些方法的默认实现,可以使用抽象类(因为非常不建议在接口中直接实现某些方法)
  2. 如果不需要提供默认实现,且需要实现多继承的功能就使用接口

2.2 接口中不应该实现方法

接口无处不在,接口作为类体系结构的最顶层,接口提供的一切约束和规范都是直接影响下层实现类。因此不建议在接口中实现具体的方法,尽管Java8之后的接口定义可以提供静态方法实现和普通方法实现,但是这种实现方式有很大的风险,除非你的接口设计真的很完美,完美到能对所有的实现类都负责任的说你的逻辑永远不会变。要不然接口的具体实现方法逻辑修改后,下面那些使用了该方法的类都得遭殃。

因此接口尽可能的只用来定义类型、定义类所具有的能力。如果一定要定义实现,可以考虑使用抽象类来定义。


2.3 接口不应该用于导出常量

由于接口中定义常量非常方便,因此有一些小伙伴会使用接口直接作为常量导出类,比如如下这种方式:

/**
 * <p>
 *      缓存key
 * </p>
 *
 * @Author: Liziba
 * @Date: 2021/11/2 23:12
 */
public interface CacheKey {

    String USER = "user";

    String ORDER = "order";

    String MAIL = "mail";

}

它虽然看起来非常简便、使用上也没什么问题。但是问题就出在接口它不是用来给你导出常量的,如果需要定义常量我们可以使用枚举或者常量类,比如如下这种方法:

public class CacheKey {

    public static final String USER = "user";

    public static final String ORDER = "order";

    public static final String MAIL = "mail";

}

注意小捌这里说的是不要拿接口仅仅只作为常量导出类,而不是说不能在接口中定义常量,如果部分常量是类抽象类型中统一使用的可以考虑这样设计(但是也不推荐啦!),单独抽出常量类来管理这些常量往往要更好一些的。

今天的文章盘一盘Java中的abstract和interface分享到此就结束了,感谢您的阅读。

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