在抽象类中,抽象方法本质上是定义接口规范:即规定高层类的接口,从而保证所有子类都有相同的接口实现,这样,多态就能发挥出威力。
如果一个抽象类没有字段,所有方法全部都是抽象方法:
abstract class Person { public abstract void run(); public abstract String getName(); }
就可以把该抽象类改写为接口:interface。
在Java中,使用interface可以声明一个接口:
interface Person { void run(); String getName(); }
所谓interface,就是比抽象类还要抽象的纯抽象接口,因为它连字段都不能有。因为接口定义的所有方法默认都是public abstract的,所以这两个修饰符不需要写出来(写不写效果都一样)。
当一个具体的class去实现一个interface时,需要使用implements关键字。举个例子:
class Student implements Person { private String name; public Student(String name) { this.name = name; } @Override public void run() { System.out.println(this.name + " run"); } @Override public String getName() { return this.name; } }
我们知道,在Java中,一个类只能继承自另一个类,不能从多个类继承。但是,一个类可以实现多个interface,例如:
class Student implements Person, Hello { // 实现了两个interface ... }
术语
注意区分术语:
Java的接口特指interface的定义,表示一个接口类型和一组方法签名,而编程接口泛指接口规范,如方法签名,数据格式,网络协议等。
抽象类和接口的对比如下:
abstract class
interface
继承
只能extends一个class
可以implements多个interface
字段
可以定义实例字段
不能定义实例字段
抽象方法
可以定义抽象方法
可以定义抽象方法
非抽象方法
可以定义非抽象方法
可以定义default方法
接口继承
一个interface可以继承自另一个interface。interface继承自interface使用extends,它相当于扩展了接口的方法。例如:
interface Hello { void hello(); } interface Person extends Hello { void run(); String getName(); }
此时,Person接口继承自Hello接口,因此,Person接口现在实际上有3个抽象方法签名,其中一个来自继承的Hello接口。
继承关系
合理设计interface和abstract class的继承关系,可以充分复用代码。一般来说,公共逻辑适合放在abstract class中,具体逻辑放到各个子类,而接口层次代表抽象程度。可以参考Java的集合类定义的一组接口、抽象类以及具体子类的继承关系:
┌───────────────┐ │ Iterable │ └───────────────┘ ▲ ┌───────────────────┐ │ │ Object │ ┌───────────────┐ └───────────────────┘ │ Collection │ ▲ └───────────────┘ │ ▲ ▲ ┌───────────────────┐ │ └──────────│AbstractCollection │ ┌───────────────┐ └───────────────────┘ │ List │ ▲ └───────────────┘ │ ▲ ┌───────────────────┐ └──────────│ AbstractList │ └───────────────────┘ ▲ ▲ │ │ │ │ ┌────────────┐ ┌────────────┐ │ ArrayList │ │ LinkedList │ └────────────┘ └────────────┘
在使用的时候,实例化的对象永远只能是某个具体的子类,但总是通过接口去引用它,因为接口比抽象类更抽象:
List list = new ArrayList(); // 用List接口引用具体子类的实例 Collection coll = list; // 向上转型为Collection接口 Iterable it = coll; // 向上转型为Iterable接口
default方法
在接口中,可以定义default方法。例如,把Person接口的run()方法改为default方法:
// interface
Run
实现类可以不必覆写default方法。default方法的目的是,当我们需要给接口新增一个方法时,会涉及到修改全部子类。如果新增的是default方法,那么子类就不必全部修改,只需要在需要覆写的地方去覆写新增方法。
default方法和抽象类的普通方法是有所不同的。因为interface没有字段,default方法无法访问字段,而抽象类的普通方法可以访问实例字段。