abstract class和interface是Java语言中对于抽象类定义进行支持的两种机制,正是由于这两种机制的存在,才赋予了Java强大的面向对象能力。 abstract class和interface之间在对于抽象类定义的支持方面具有很大的相似性,甚至可以相互替换,因此很多开发者在进行抽象类定义时对于 abstract class和interface的选择显得比较随意。其实,两者之间还是有很大的区别的,对于它们的选择甚至反映出对于问题领域本质的理解、对于设计意图的理解是否正确、合理。本文将对它们之间的区别进行一番剖析,试图给开发者提供一个在二者之间进行选择的依据。
理解抽象类
在面向对象的概念中,我们知道所有的对象都是通过类来描绘的,但是反过来却不是这样。并不是所有的类都是用来描绘对象的,如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象,这样的类就是抽象类。抽象类往往用来表征我们在对问题领域进行分析、设计中得出的抽象概念,是对一系列看上去不同,但是本质上相同的具体概念的抽象。比如:如果我们进行一个图形编辑软件的开发,就会发现问题领域存在着圆、三角形这样一些具体概念,它们是不同的,但是它们又都属于形状这样一个概念,形状这个概念在问题领域是不存在的,它就是一个抽象概念。正是因为抽象的概念在问题领域没有对应的具体概念,所以用以表征抽象概念的抽象类是不能够实例化的。
下面从三个方面进行比较:
一、从语法定义层面看abstract class和interface
在语法层面,Java语言对于abstract class和interface给出了不同的定义方式,下面以定义一个名为Demo的抽象类为例来说明这种不同。
使用abstract class的方式定义Demo抽象类的方式如下:
abstract class Demo {
abstract void method1();
abstract void method2();
…
}
使用interface的方式定义Demo抽象类的方式如下:
interface Demo {
void method1();
void method2();
…
}
在abstract class方式中,Demo可以有自己的数据成员,也可以有非abstarct的成员方法,而在interface方式的实现中,Demo只能够有静态的不能被修改的数据成员(也就是必须是static final的,不过在interface中一般不定义数据成员),所有的成员方法都是abstract的。从某种意义上说,interface是一种特殊形式的abstract class.
二、从编程层面看abstract class和interface
从编程的角度来看,abstract class和interface都可以用来实现"design by contract"的思想。但是在具体的使用上面还是有一些区别的。
首先,abstract class在Java语言中表示的是一种继承关系,一个类只能使用一次继承关系。但是,一个类却可以实现多个interface.也许,这是Java语言的设计者在考虑Java对于多重继承的支持方面的一种折中考虑吧。
其次,在abstract class的定义中,我们可以赋予方法的默认行为。但是在interface的定义中,方法却不能拥有默认行为,为了绕过这个限制,必须使用委托,但是这会 增加一些复杂性,有时会造成很大的麻烦。
在抽象类中不能定义默认行为还存在另一个比较严重的问题,那就是可能会造成维护上的麻烦。因为如果后来想修改类的界面(一般通过 abstract class或者interface来表示)以适应新的情况(比如,添加新的方法或者给已用的方法中添加新的参数)时,就会非常的麻烦,可能要花费很多的时间(对于派生类很多的情况,尤为如此)。但是如果界面是通过abstract class来实现的,那么可能就只需要修改定义在abstract class中的默认行为就可以了。
同样,如果不能在抽象类中定义默认行为,就会导致同样的方法实现出现在该抽象类的每一个派生类中,违反了"one rule,one place"原则,造成代码重复,同样不利于以后的维护。因此,在abstract class和interface间进行选择时要非常的小心。
三、从设计理念层面看abstract class和interface
上面主要从语法定义和编程的角度论述了abstract class和interface的区别,这些层面的区别是比较低层次的、非本质的。本小节将从另一个层面:abstract class和interface所反映出的设计理念,来分析一下二者的区别。作者认为,从这个层面进行分析才能理解二者概念的本质所在。
前面已经提到过,abstarct class在Java语言中体现了一种继承关系,要想使得继承关系合理,父类和派生类之间必须存在"is a"关系,即父类和派生类在概念本质上应该是相同的(参考文献〔3〕中有关于"is a"关系的大篇幅深入的论述,有兴趣的读者可以参考)。对于interface 来说则不然,并不要求interface的实现者和interface定义在概念本质上是一致的,仅仅是实现了interface定义的契约而已。为了使论述便于理解,下面将通过一个简单的实例进行说明。
考虑这样一个例子,假设在我们的问题领域中有一个关于Door的抽象概念,该Door具有执行两个动作open和close,此时我们可以通过abstract class或者interface来定义一个表示该抽象概念的类型,定义方式分别如下所示:
使用abstract class方式定义Door:
abstract class Door {
abstract void open();
abstract void close();
}
使用interface方式定义Door:
interface Door {
void open();
void close();
}
分享到:
相关推荐
java程序员必备的java知识java程序员必备的java知识
Java 程序员必备面试题-V1版.pdf 本资源是一个 Java 面试题集,涵盖了 Java 基础、集合、并发、MySQL、Kafka 等高频知识点。下面是对标题和描述中所说的知识点的详细说明: 动态代理 在 Java 中,动态代理可以...
【Java程序员必备API集合】是针对Java开发人员的一份综合学习资源,涵盖了多个关键技术和库。这份资源旨在帮助开发者深入理解和应用各种API,提升编程效率和项目质量。下面将逐一介绍其中涉及的主要知识点: 1. **...
java程序员必备手册,查询类库及命令相当方便
本压缩包提供的"Java程序员必备手册"包含了这四方面的详细参考资料,旨在帮助Java Web开发者提升工作效率,增强对前端技术的理解。 首先,JavaScript帮助文档是针对JavaScript这门广泛使用的脚本语言的速查手册。...
Java程序员必备书单
java程序员必备的java知识java程序员必备的java知识
### Java程序员必备技能详解 #### 一、语法基础 对于一名Java程序员而言,掌握扎实的语法基础至关重要。在日常开发过程中,经常会遇到IDE提示的语法错误。这时,开发者需要能够根据错误信息迅速判断出问题所在,并...
Java程序员在日常开发中需要掌握一系列的关键知识点,这个“Java程序员必备资料合集”提供了非常有价值的资源,旨在帮助开发者深入理解和高效使用Java技术。以下是基于标题、描述和标签所涉及的详细知识点: 1. **...
java程序员必备 Java API
这个名为“java程序员必备帮助文档大全”的压缩包文件,包含了几个核心的Java框架——Spring、Struts和iBatis的相关帮助文档,这些都是Java开发者在实践中不可或缺的参考资料。下面将详细解释这些框架的核心概念、...
Java程序员在提升技能和深化理解的过程中,阅读高质量的电子书是一种极为有效的学习方式。以下是一些从提供的书目中提炼出的重要知识点: 1. **Beyond Java**:这本书探讨了Java语言的发展趋势,以及如何超越传统的...
JAVA设计模式教程,程序员必备,从浅入深JAVA设计模式教程,程序员必备,从浅入深JAVA设计模式教程,程序员必备,从浅入深JAVA设计模式教程,程序员必备,从浅入深JAVA设计模式教程,程序员必备,从浅入深JAVA设计...
【Java程序员必备——比较全的Java面试题】 Java编程语言作为全球最受欢迎的开发语言之一,其面试题库广泛且深入,涵盖了基础语法、面向对象、集合框架、多线程、网络编程、I/O流、数据库操作、设计模式等多个方面...
编码规范对程序员而言尤为重要,有以下几个原因: 一个软件的生命周期中80%花在维护上,几乎没有一个软件在其整个生命周期中,均由最初的开发人员来维护。编码规范可以改善软件的可读性,可以让程序员尽快而且彻底的...
### Java程序员必备技能详解 #### 一、语法基础 对于一名Java程序员而言,掌握扎实的语法基础至关重要。这意味着在编写代码时,面对IDE(集成开发环境)中的报错信息能够迅速定位并解决语法错误。例如,当遇到诸如...
以上就是“java程序员必备API”涉及的主要知识点,理解和掌握这些API和概念,对于提升Java开发者的技能水平至关重要。在实际工作中,不断学习和实践这些技术,能够使开发者更好地应对各种开发挑战。
Java程序员在面试中需要掌握的知识点广泛而深入,涵盖了核心Java、面向对象设计与UML、XML、SQL、JDBC与Hibernate、Web技术、企业级Java应用如EJB与Spring,以及数据结构、算法和计算机基础知识,甚至有时还会涉及...
以下是一些与“Java程序员必备知识 劳动法”相关的知识点: 1. **劳动合同**:每个程序员入职时都会签署劳动合同,这是劳动者权益的法律保障。合同应明确工作岗位、工作内容、工作地点、薪酬待遇、工作时间、休息...
### 一个Java程序员必备的10项技能 随着信息技术的快速发展与互联网行业的不断壮大,Java作为一门经典且广泛应用的编程语言,在软件开发领域占据着举足轻重的地位。对于Java程序员来说,掌握一定的核心技能是必不可...