读者春夏秋冬在抽象类的那篇文章中留言,“二哥,面试官最喜欢问的一个问题就是,‘兄弟,说说抽象类和接口之间的区别?’,啥时候讲讲接口呗!”
对于面向对象编程来说,抽象是一个极具魅力的特征。如果一个程序员的抽象思维很差,那他在编程中就会遇到很多困难,无法把业务变成具体的代码。在 Java 中,可以通过两种形式来达到抽象的目的,一种是抽象类,另外一种就是接口。
如果你现在就想知道抽象类与接口之间的区别,我可以提前给你说一个:
一个类只能继承一个抽象类,但却可以实现多个接口。
当然了,在没有搞清楚接口到底是什么,它可以做什么之前,这个区别理解起来会有点难度。
01、接口是什么
接口是通过 interface 关键字定义的,它可以包含一些常量和方法,来看下面这个示例。
public interface Electronic { // 常量 String LED = "LED"; // 抽象方法 int getElectricityUse(); // 静态方法 static boolean isEnergyEfficient(String electtronicType) { return electtronicType.equals(LED); } // 默认方法 default void printDescription() { System.out.println("电子"); } }
1)接口中定义的变量会在编译的时候自动加上 public static final 修饰符,也就是说 LED 变量其实是一个常量。
Java 官方文档上有这样的声明:
Every field declaration in the body of an interface is implicitly public, static, and final.
换句话说,接口可以用来作为常量类使用,还能省略掉 public static final,看似不错的一种选择,对吧?
不过,这种选择并不可取。因为接口的本意是对方法进行抽象,而常量接口会对子类中的变量造成命名空间上的“污染”。
2)没有使用 private、default 或者 static 关键字修饰的方法是隐式抽象的,在编译的时候会自动加上 public abstract 修饰符。也就是说 getElectricityUse() 其实是一个抽象方法,没有方法体——这是定义接口的本意。
3)从 Java 8 开始,接口中允许有静态方法,比如说 isEnergyEfficient() 方法。
静态方法无法由(实现了该接口的)类的对象调用,它只能通过接口的名字来调用,比如说 Electronic.isEnergyEfficient("LED")。
接口中定义静态方法的目的是为了提供一种简单的机制,使我们不必创建对象就能调用方法,从而提高接口的竞争力。
4)接口中允许定义 default 方法也是从 Java 8 开始的,比如说 printDescription(),它始终由一个代码块组成,为实现该接口而不覆盖该方法的类提供默认实现,也就是说,无法直接使用一个“;”号来结束默认方法——编译器会报错的。
允许在接口中定义默认方法的理由是很充分的,因为一个接口可能有多个实现类,这些类就必须实现接口中定义的抽象类,否则编译器就会报错。假如我们需要在所有的实现类中追加某个具体的方法,在没有 default 方法的帮助下,我们就必须挨个对实现类进行修改。
来看一下 Electronic 接口反编译后的字节码吧,你会发现,接口中定义的所有变量或者方法,都会自动添加上 public 关键字——假如你想知道编译器在背后都默默做了哪些辅助,记住反编译字节码就对了。
public interface Electronic { public abstract int getElectricityUse(); public static boolean isEnergyEfficient(String electtronicType) { return electtronicType.equals("LED"); } public void printDescription() { System.out.println("\u7535\u5B50"); } public static final String LED = "LED"; }
有些读者可能会问,“二哥,为什么我反编译后的字节码和你的不一样,你用了什么反编译工具?”其实没有什么秘密,微信搜「沉默王二」回复关键字「JAD」就可以免费获取了,超级好用。
02、定义接口的注意事项
由之前的例子我们就可以得出下面这些结论:
接口中允许定义变量
接口中允许定义抽象方法
接口中允许定义静态方法(Java 8 之后)
接口中允许定义默认方法(Java 8 之后)
除此之外,我们还应该知道:
1)接口不允许直接实例化。
需要定义一个类去实现接口,然后再实例化。
public class Computer implements Electronic { public static void main(String[] args) { new Computer(); } @Override public int getElectricityUse() { return 0; } }
2)接口可以是空的,既不定义变量,也不定义方法。
public interface Serializable {
}
Serializable 是最典型的一个空的接口,我之前分享过一篇文章《Java Serializable:明明就一个空的接口嘛》,感兴趣的读者可以去我的个人博客看一看,你就明白了空接口的意义。
http://www.itwanger.com/java/2019/11/14/java-serializable.html
3)不要在定义接口的时候使用 final 关键字,否则会报编译错误,因为接口就是为了让子类实现的,而 final 阻止了这种行为。
4)接口的抽象方法不能是 private、protected 或者 final。
5)接口的变量是隐式 public static final,所以其值无法改变。