區(qū)分Java中抽象類和接口的方法
在Java語言中, abstract class 和interface 是支持抽象類定義的兩種機(jī)制。正是由于這兩種機(jī)制的存在,才賦予了Java強(qiáng)大的面向?qū)ο竽芰Α?/p>
abstract class和interface之間在對于抽象類定義的支持方面具有很大的相似性,甚至可以相互替換,因此很多開發(fā)者在進(jìn) 行抽象類定義時(shí)對于abstract class和interface的選擇顯得比較隨意。其實(shí),兩者之間還是有很大的區(qū)別的,對于它們的選擇甚至反映出對 于問題領(lǐng)域本質(zhì)的理解、對于設(shè)計(jì)意圖的理解是否正確、合理。本文將對它們之間的區(qū)別進(jìn)行一番剖析,試圖給開發(fā)者提供一個(gè)在二者之間進(jìn)行選擇的.依據(jù)。
理解抽象類
abstract class和interface在Java語言中都是用來進(jìn)行抽象類,所有的成員方法都是abstract的。從某種意義上說,interface是一種非凡形式的 abstract class.
從編程的角度來看,abstract class和interface都可以用來實(shí)現(xiàn) “design by contract” 的思想。但是在具體的使用上面還是有一些區(qū)別的。
首先,abstract class 在 Java 語言中表示的是一種繼續(xù)關(guān)系,一個(gè)類只能使用一次繼續(xù)關(guān)系。但是,一個(gè)類卻可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)interface.也許,這是Java語言的設(shè)計(jì)者在考慮Java對于多重繼續(xù)的支持方面的一種折中考慮吧。
其次,在abstract class的定義中,我們可以賦予方法的默認(rèn)行為。但是在interface的定義中,方法卻不能擁有默認(rèn)行為,為了繞過這個(gè)限制,必須使用委托,但是這會(huì)增加一些復(fù)雜性,有時(shí)會(huì)造成很大的麻煩。
在抽象類中不能定義默認(rèn)行為還存在另一個(gè)比較嚴(yán)重的問題,那就是可能會(huì)造成維護(hù)上的麻煩。因?yàn)榧偃绾髞硐胄薷念惖慕缑?一般通過 abstract class 或者interface來表示)以適應(yīng)新的情況(比如,添加新的方法或者給已用的方法中添 加新的參數(shù))時(shí),就會(huì)非常的麻煩,可能要花費(fèi)很多的時(shí)間(對于派生類很多的情況,尤為如此)。但是假如界面是通過abstract class來實(shí)現(xiàn)的,那 么可能就只需要修改定義在abstract class中的默認(rèn)行為就可以了。
同樣,假如不能在抽象類中定義默認(rèn)行為,就會(huì)導(dǎo)致同樣的方法實(shí)現(xiàn)出現(xiàn)在該抽象類的每一個(gè)派生類中,違反了 “one rule,one place” 原則,造成代碼重復(fù),同樣不利于以后的維護(hù)。因此,在abstract class和interface間進(jìn)行選擇時(shí)要非常的小心。
從設(shè)計(jì)理念層面看 abstract class 和 interface
上面主要從語法定義和編程的角度論述了abstract class和interface的區(qū) 別,這些層面的區(qū)別是比較低層次的、非本質(zhì)的。本小節(jié)將從另一個(gè)層面:abstract class和interface所反映出的設(shè)計(jì)理念,來分析一下二者的區(qū)別。認(rèn)為,從這個(gè)層面進(jìn)行分析才能理解二者概念的本質(zhì)所在。
前面已經(jīng)提到過,abstract class在Java語言中體現(xiàn)了一種繼續(xù)關(guān)系,要想使得 繼續(xù)關(guān)系合理,父類和派生類之間必須存在“is-a”關(guān)系,即父類和派生類在概念本質(zhì)上應(yīng)該是相同的。對于interface來說則不然,并不要求interface的實(shí)現(xiàn)者和interface定義在概念本質(zhì)上是一致的, 僅僅是實(shí)現(xiàn)了interface定義的契約而已。為了使論述便于理解,下面將通過一個(gè)簡單的實(shí)例進(jìn)行說明。
考慮這樣一個(gè)例子,假設(shè)在我們的問題領(lǐng)域中有一個(gè)關(guān)于Door的抽象概念,該Door具有執(zhí)行兩個(gè)動(dòng)作open和close,此時(shí)我們可以通過abstract class或者interface來定義一個(gè)表示該抽象概念的類型,定義方式分別如下所示:
使用abstract class方式定義Door:
abstract class Door
使用interface方式定義Door:
interface Door
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