【Java入门提高篇】Day3 抽象类与接口的比较

  抽象类跟接口都讲完了,现在来做一个比较。

  其实说实话,没有多大的可比较性,它们是完全不同的两个东西,它们的抽象不在同一个层级上。但是为了让大家更好的理解,还是做一个比较吧,毕竟它们都很抽象(233)。

首先是语法层面上的对比

  1)抽象类跟接口都不能被实例化,因为它们都很虚嘛。但是在访问权限上,两者有一定的区别。

  a、抽象类中的抽象方法(其前有abstract修饰)不能用private、static、synchronized、native访问修饰符修饰。理由很简单,容我慢慢道来。

  抽象方法是没有方法体的,它的目的就是用来继承的,所以如果使用private修饰,不就不能被继承了吗?这就违背了它的设计初衷了,所以不能用private来修饰抽象方法。至于static,用它来修饰的方法可以不实例化就可以直接调用,但是抽象方法没有方法体,使用static修饰就没有意义了。synchronized是用来加锁的,如果修饰类中的方法的话,就相当于用this变量锁,但是抽象类是不能被实例化的,抽象方法也不是在本类中实现而是在子类中实现的,所以锁应该是子类所属,所以抽象方法不能用synchronized关键字修饰;至于native,这个跟abstract关键字本身就是冲突的,abstract声明方法交给子类实现,而native则是交给本地操作系统实现,如果同时出现,那就相当于把实现交给子类,又交给本地操作系统,那最后到底由谁来实现呢?

  综上所述,抽象类中的抽象方法只能用public和protected修饰。

  b.接口中的方法全部为public abstract修饰,不能使用其他修饰符,而且默认情况(不加任何修饰符)下,也是public abstract的,因为接口只能被类实现,不能被类继承,所以不能使用protected修饰,但接口是可以继承接口的。

  2)抽象类跟普通类的唯一区别就是不能被实例化,可以有抽象方法,所以它可以有构造函数,静态方法,静态代码块,可以有普通的成员变量和方法。但是接口就不一样了,接口只能声明public abstract的方法和public static final的成员变量。

  3)抽象类本质上还是一个类,只能单继承,一个类只能继承一个抽象类,但可以实现多个接口。

其次是概念上的比较

  1)抽象类跟接口的抽象角度不一样,抽象类一般是对某些具有相似属性和方法的类进行抽象,抽象出一个统一的父类。而接口则更多的是多一组特定行为的抽象,关注的是行为,而具有这些行为的类之间可能并没有太大的关联性。

  比如说,飞机能上天,鸟能上天,你要是厉害一点,应该也能上天(逃),但显然两者之间的关联度不大,如果硬是要给它们插上一个公共的父类的话,似乎不合情理,看起来就像这样:

public abstract class Flyer {
    public abstract void fly();
}

  然后定义两个类来继承它:

public class Airplane extends Flyer {

    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("Airplane is flying.");
    }
}
public class Bird extends Flyer {

    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("Bird is flying.");
    }
}

  好的,现在写一个测试类:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Flyer[] flyer = new Flyer[2];
        flyer[0] = new Airplane();
        flyer[1] = new Bird();
        for (Flyer f:flyer){
            f.fly();
        }
    }
}

  运行结果如下:

Airplane is flying.
Bird is flying.

  乍眼一看,好像运行良好,但是仔细想想,将两个关联度很低的类强行插上一个父类,似乎有些不妥,毕竟飞机跟鸟除了都能飞以外,基本没有什么相似的地方了,而且两者的飞行方式,飞行速度和高度都相去甚远,也就是说除了这个fly的方法,其他方法都要在各自的子类实现,而且一个类只能继承一个抽象类,所以Bird类和Airplane类就无法再继承其他类了,这样就反而限制了程序的灵活性。所以,这种时候,还是比较适合使用接口:

public interface IFlyable {
    //声明Fly方法
    void fly();
}

  而此时只需要将Airplane类和Bird类的extends Flyer改成implement Flyable即可。

public class Airplane implements IFlyable {

    //实现Fly方法
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("Airplane is flying.");
    }
}
public class Bird implements IFlyable {
    //实现Fly方法
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("Bird is flying.");
    }
}

  再修改一下Test类:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        IFlyable[] flyer = new IFlyable[2];
        flyer[0] = new Airplane();
        flyer[1] = new Bird();
        for (IFlyable f:flyer){
            f.fly();
        }
    }
}

  输出如下:

Airplane is flying.
Bird is flying.

  也许从这个栗子还没法明显的看出两者的区别,那么我们再换一个栗子,人可以坐飞机,可以坐火车,还可以坐汽车,只要它们有载人功能即可,那用接口实现如下:

public interface ICarryPassenger {

    //声明载客方法
    void carry(Passenger passenger);
}

  定义一个乘客类,用姓名来区分各个乘客。

public class Passenger {

    private String name;//乘客姓名

    public Passenger(String name){
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    //出行方式
    public void travelBy(ICarryPassenger ic){
        ic.carry(this);
    }
}

  分别定义汽车类,火车类,飞机类,它们都实现ICarryPassenger接口,飞机还可以实现IFlyable接口(虽然没有用到。。):

public class Car implements ICarryPassenger {

    int passengerNum;

    //实现carry方法
    @Override
    public void carry(Passenger passenger) {
        System.out.println("Passenger:"+passenger.getName()+" travel by Car.");
        passengerNum++;
        System.out.println("Car carries: "+passengerNum+" passenger.");
    }
}
public class Train implements ICarryPassenger {

    int passengerNum;

    @Override
    public void carry(Passenger passenger) {
        System.out.println("Passenger:"+passenger.getName()+" travel by Train.");
        passengerNum++;
        System.out.println("Train carries: "+passengerNum+" passenger.");
    }
}
public class Airplane implements IFlyable,ICarryPassenger{

    private int passengerNum;//乘客数量

    //实现Fly方法
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("Airplane is flying.");
    }

    //实现carry方法
    @Override
    public void carry(Passenger passenger) {
        System.out.println("Passenger:"+passenger.getName()+" travel by Airplane.");
        passengerNum++;
        System.out.println("Airplane carries: "+passengerNum+" passengers.");
    }
}

  好的,现在我们写一个测试类来进行测试:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //有6个乘客想要去旅游,对于旅行方式没有侧重,随机分配交通工具
        Random random = new Random();
        Passenger[] passengers = new Passenger[6];//声明6个乘客
        for (int i=0;i<6;i++){
            passengers[i] = new Passenger("Passenger["+i+"]");
        }
        ICarryPassenger[] icp = new ICarryPassenger[3];//声明3种交通方式
        icp[0] = new Airplane();
        icp[1] = new Car();
        icp[2] = new Train();
        for (int i=0;i<6;i++){
            passengers[i].travelBy(icp[random.nextInt(3)]);
        }
    }
}

  输出如下:

Passenger:Passenger[0] travel by Airplane.
Airplane carries: 1 passengers.
Passenger:Passenger[1] travel by Train.
Train carries: 1 passenger.
Passenger:Passenger[2] travel by Airplane.
Airplane carries: 2 passengers.
Passenger:Passenger[3] travel by Car.
Car carries: 1 passenger.
Passenger:Passenger[4] travel by Train.
Train carries: 2 passenger.
Passenger:Passenger[5] travel by Airplane.
Airplane carries: 3 passengers.

  因为飞机跟火车,汽车之间并没有太大关联,显然无法直接抽象出父类,它们仅有相同的行为,那就是载客,所以使用接口是最合适的。

  至此,本篇讲解完毕,想必通过这一篇的讲解,对于抽象类和接口的区别应该有了更好的理解吧,如果有更好的栗子,欢迎大家留言交流,也欢迎大家继续关注。

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