Java抽象类和接口的详细区别(全)

简介: 这两者经常在笔试以及面试中经常问及,甚至在项目实战中还在纠结用哪一种类型今天就此问题详细剖析一下以往我的文章中也有稍微提及:java框架零基础从入门到精通的学习路线(超全)此处将其这些文章抽离公共部分,详细总结下这两概念此处的总结偏向于两者概念的总结,将其制作成表格抽象类是半抽象的,有构造方法,只允许出现常量和抽象方法。类和类之间只能单继承,一个抽象类只能继承一个类(单继承)。接口是完全抽象的,没有构造方法,接口和接口之间支持多继承,一个类可以同时实现多个接口比较内容抽象类。

前言

这两者经常在笔试以及面试中经常问及,甚至在项目实战中还在纠结用哪一种类型
今天就此问题详细剖析一下

以往我的文章中也有稍微提及: java框架零基础从入门到精通的学习路线(超全)

此处将其这些文章抽离公共部分,详细总结下这两概念

1. 抽象类

抽象类是类和类之间的共同特征,将这些共同特征进一步形成抽象类,由于类本身不存在,所以抽象类无法创建对象。
类到对象是实例化,对象到类是抽象
抽象方法不能被 final 修饰,因为抽象方法就是被子类实现的

  • 采用 abstract 关键字定义的类就是抽象类,采用 abstract 关键字定义的方法就

是抽象方法

  • 抽象的方法只需在抽象类中,提供声明,不需要实现
  • 如果一个类中含有抽象方法,那么这个类必须定义成抽象类。抽象类中不一定有抽象方法,抽象方法必须出现在抽象类中
  • final和abstract不能同时同时使用,这两个关键字是对立的
  • 抽象类的子类可以是抽象类。也可以是非抽象类
  • ==一个非抽象的类,继承抽象类,必须将抽象类中的抽象方法进行覆盖/重写/实现==

==抽象类无法实例化,无法创建对象,抽象类是被子类来继承的==
抽象类可以有抽象类的子类

public class AbstractTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        new a();//错误,不可创建对象
    }
}
//定义一个抽象类
abstract  class a{
    
}
//不是抽象类可以继承抽象类并且实例化
class b extends a{
}

//抽象子类可以继承抽象类
abstract class c extends a{
}

==抽象类无法实例化,但抽象类有构造函数可以供子类使用==
如果抽象类定义了有参构造函数而没有无参构造函数,子类定义找不到无参构造函数会出错,抽象类无法实例化调用对象(new对象),但是有构造函数可以给子类使用

abstract  class a{
    
}

class b extends a{
    public b(){
        super();
    }
}

==抽象方法表示没有实现的方法,没有方法体的方法==

  • 没有方法体,以分号结尾
  • 前面的修饰符列表中有abstract关键字

比如public abstract void dosome();

但是java语言中凡是没有方法体的方法都是抽象方法(×)
因为Object类中就有很多方法都没有方法体,都是以“;”结尾的,但他们都不是抽象方法

public class AbstractTest03 {
    public static void main(String[] args) {
//此时不能再 new Employee 了
        Person p = new Employee();
    } }
abstract class Person {
    private String name;
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    //此方法各个子类都可以使用
    public void commonMethod1() {
        System.out.println("---------commonMethod1-------");
    }
    //采用 abstract 定义抽象方法
    public abstract void printInfo();
}
abstract class Employee extends Person {
    //再次声明该方法为抽象的
    public abstract void printInfo();
}
class Student extends Person {
    //实现抽象的方法
    public void printInfo() {
        System.out.println("Student.printInfo()");
    } 
    }

2. 接口

接口是特殊的抽象类,类与类是继承extends,类与接口是实现implements,其实都是继承

  • 接口是一种“引用数据类型”,完全抽象的,支持多继承,且一个接口可以继承多个接口,只有常量+抽象方法
  • 所有的元素都是public修饰的,抽象方法的public abstract可以省略,常量的public static final可以省略,方法不能有方法体

定义的格式

[修饰符列表] interface 接口名{}

==支持多继承,且一个接口可以继承多个接口==
每一个interface 都会生成一个class后缀名的文件

public class text1 {
    public static void main(String[] args) {
    }
}

interface a{
}

interface b extends a{
}

interface c extends a,b{
}

==接口中的方法是抽象,所以不能有方法体==
==定义抽象方法的时候可以省略修饰符public abstract==

interface a{
    int sum(int a,intb);//可以省略,默认系统会给你加上
    void dosome();//可以执行通过
    void dosome(){};//不可以执行通过,不能有方法体
}

==常量的定义结合final 是public static final可以省路==

public class text1 {
    public static void main(String[] args) {
        //定义输出的时候 需要用类名加变量 也就是a.i
        //而且不允许在修改常量
    }
}
interface a{
    public static final int i=100;
    int z=1;//z也是一个常量而不是变量 不能修改
}

3. 两者结合

==当一个非抽象的类实现接口的话,必须将接口中所有的抽象方法全部实现(覆盖、重写)==

// 特殊的抽象类,完全抽象的,叫做接口。
interface MyMath{
    double PI = 3.1415926;
    int sum(int a, int b);
    int sub(int a, int b);
}

// 这样没问题
abstract class MyMathImpl implements MyMath {
}

//编译出错
class MyMathImpl implements MyMath {
}

//添加方法重写实现
//修正
class MyMathImpl implements MyMath {

    //错误:正在尝试分配更低的访问权限; 以前为public
    /*
    int sum(int a, int b){
        return a + b;
    }
    */

    // 重写/覆盖/实现 接口中的方法(通常叫做实现。)
    public int sum(int a, int b){
        return a + b;
    }

    public int sub(int a, int b){
        return a - b;
    }
}

接口中的方法必须是public :
如果删除执行不通过,因为接口是public,如果继承后,不写public执行后是分配更低的权限这是不行的,所以要添加public

==结合多态面向接口编程==

public class Test02{
    public static void main(String[] args){
        //错误: MyMath是抽象的; 无法实例化
        //new MyMath();

        // 父类型的引用指向子类型的对象
        MyMath mm = new MyMathImpl();
        // 调用接口里面的方法(面向接口编程。)
        int result1 = mm.sum(10, 20);
        System.out.println(result1);

        int result2 = mm.sub(20, 10);
        System.out.println(result2);
    }
}

==接口与接口之间可以多继承,一个类也可以多个接口==

interface X{
}
interface Y{
}
interface Z extends X,Y{ //接口和接口支持多继承。
}

一个类可以实现多个接口
java中类和类只支持单继承。实际上单继承是为了简单而出现的,java中的接口弥补了单继承带来的缺陷

interface A{
    void m1();
}

interface B{
    void m2();
}

interface C{
    void m3();
}

// 实现多个接口,其实就类似于多继承。
class D implements A,B,C{
    // 实现A接口的m1()
    public void m1(){
        
    }
    // 实现B接口中的m2()
    public void m2(){
        System.out.println("m2 ....");
    }
    // 实现接口C中的m3()
    public void m3(){
    
    }
}

==强转类型的时候,需要有继承关系才可==

A a = new D();
//a.m2(); // 编译报错。A接口中没有m2()方法。
B b = new D();
C c = new D();

// 这个编译没问题,运行也没问题。
// 调用其他接口中的方法,你需要转型(接口转型。)
B b2 = (B)a;
b2.m2();

// 直接向下转型为D可以吗?可以
D d = (D)a;
d.m2();

但如果没有继承关系不能强转

M m = new E();

// 经过测试:接口和接口之间在进行强制类型转换的时候,没有继承关系,也可以强转。
// 但是一定要注意,运行时可能会出现ClassCastException异常。
// 编译没问题,运行有问题。
K k = (K)m;

if(m instanceof K){
K k = (K)m;

interface K{
}

interface M{
}

class E implements M{
}

==继承和实现同时存在==
extends在前 implements在后

public class Test04{
    public static void main(String[] args){
        // 创建对象(表面看Animal类没起作用!)
        Flyable f = new Cat(); //多态。
        f.fly();
    }
}

// 动物类:父类
class Animal{
}


interface Flyable{
    void fly();
}

// 动物类子类:猫类
// Flyable是一个接口,是一对翅膀的接口,通过接口插到猫身上,让猫变的可以飞翔。
class Cat extends Animal implements Flyable{
    public void fly(){
        System.out.println("飞猫起飞,翱翔太空的一只猫,很神奇,我想做一只猫!!");
    }
}

4. 面试总结

此处的总结偏向于两者概念的总结,将其制作成表格

  • 抽象类是半抽象的,有构造方法,只允许出现常量和抽象方法。类和类之间只能单继承,一个抽象类只能继承一个类(单继承)。
  • 接口是完全抽象的,没有构造方法,接口和接口之间支持多继承,一个类可以同时实现多个接口
比较内容 抽象类 接口(特殊的抽象类)
构造方法 可以有 不可以有
方法 可以有抽象方法(抽象方法只能被abstract修饰,不可被private、static、synchronized和native修饰)和普通方法 只能有抽象方法,但1.8版本之后可以有默认方法。接口只有定义,不可有方法实现
实现 extend implments
类修饰符 public、default、protected 默认public
变量 可以有常量也可以有变量 只能是静态常量默认有public static final修饰,必须附上初始值,不能被修改
多继承 单继承 多个接口
静态方法 可以有 不可以

应用场景:

  • 关系密切:多个功能的集成部分,可用抽象类(抽象类提供简单方法)
  • 关系不密切:不相关的类提供公共部分,可用接口
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