我是如何理解Java抽象类和接口的

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在面试中我们经常被问到:Java中抽象类和接口的区别是什么?

java 学习笔记

然后,我们就大说一通抽象类可以有方法,接口不能有实际的方法啦;一个类只能继承一个抽象类,却可以继承多个接口啦,balabala一大堆,就好像把标准答案熟练的说出来一样。

void关键字

抽象类和接口这篇文章讲到了他们的区别和联系,它们确实有很多相似的地方,但是从本质上看,或从语言的设计角度来看,这不是它们最本质的区别。

学过Java的人都知道void的意思是空,如果你去问老手,老手会告诉你说:“void什么都不是,你只要记住void就是空,在方法申明的时候表示该方法没有返回值”。

不卖关子,我个人对这两个的理解:

类是具体实例的抽象,比如一个json字符串的抽象;而抽象类就是类的抽象;接口就是抽象类的抽象,接口更像是一种协议

听我慢慢道来~

那么java中的void到底是什么类型呢?
其实void也有对应的包装类java.lang.Void,不过我们无法直接对它们进行操作。
它继承于Object,如下:

吐槽

首先,我必须吐槽一下这种面试,我认为面试官凡事问出这种类似“说说抽象类和接口的区别”,“说说进程和线程的区别”等等问题,都是不负责的表现。

为什么呢?

一个原因就是,面试官对想要招的人完全没有自己的评价标准,另一个原因就是对面试者不负责。这种问题根本不能考验面试者的水平。

那么,如果我来面试别人,我会问:请你说说你怎么理解抽象类和接口;如果要你向你外婆解释进程和线程的区别,你会怎么解释?

我觉得这可以考验面试者对问题的理解程度,我想微软的面试题(你如何向你奶奶解释Excel)一样,考验一个人对某一事物的理解程度(虽然,至今我还不能很好的想明白这个问题
-。-)

public final class Void extends Object {

抽象类和接口的区别

澳门新葡亰手机版,说到抽象类和接口,就必须要说到类。

一个类就是对现实事物的抽象。

比如定义一个BenzCar类,就需要对现实的奔驰汽车有很好的抽象(当然奔驰汽车有好多系列,这里不钻牛角尖)。也就是说如果你要造一辆奔驰汽车,就需要BenzCar这个类(这辆奔驰汽车就是内存中的一个Instance)。

那么抽象类就是对类的抽象。

怎么理解呢?就是说有很多汽车厂商一起定义一种规范(Car类),说要造一辆汽车就需要有发动机,轮胎,音响设备…(这些就相当于抽象方法),具体用什么发动机,轮胎,音响设备由每个汽车厂商自己去完成。这样就有各种汽车了,奔驰牌的,宝马牌的,丰田牌的…

接口就是对抽象类的抽象

这只是我个人的理解。

在我们日常生活中可以看到各种“接口”,电源插座就是一种。开始我是看到耗子叔的博客在开始理解“控制翻转”这个概念的——IoC/DIP其实是一种管理思想|
酷壳-
CoolShell.cn。后来我就想,这个东西其实无处不在,制造电源插座的厂和制造电器的厂只要约定一种“接口”——两口插座或三口插座,当然每个国家的接口都不一样,不同接口之间的转换就需要用适配器了。

其实程序中也一样,比如所有的交通工具可以抽象为一个接口Drivable可能由于经验原因,我考虑的不是很完善),表示实现这个接口的类创建的对象(比如:汽车,飞机,轮船等等)都是可以驾驶的

public interface Drivable{
    public void drive();
}

然后,我们就可以创建一个AbstractCar类,表示这个对所有汽车类的一个抽象,所有可以驾驶的汽车都必须继承这个类,这个抽象类中规定了一些抽象方法,比如getEngine()方法,这说明每种汽车的引擎都不太一样,需要在子类中自定义(当然,你也可以继承AbstractCar类,对所有可能具有相同引擎的汽车进行一层抽象)。

为什么对Drivabledrive()方法进行了默认实现,但是默认实现中却直接抛出了异常呢?

其实这是一种实现接口的方法,还有一种方法就是将drive()设为abstract。这两种实现方式,我觉得从功能上讲是一样的,但是从类设计上讲是不同的。

下面代码中的实现,我是参考了java.util.AbstractList<E>add(int location, E object)方法的设计,它的文档中写到:

 * @throws UnsupportedOperationException
 *                if adding to this List is not supported.

public abstract class AbstractCar implements Drivable {
    public abstract Engine getEngine();

    public abstract Wheel getWheel();

    @Override
    public void drive(){
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
    // 省略其他方法和属性
}

那么上面这段代码中的drive()可以理解为:

默认情况下“汽车”是不能开的,你实现了一个汽车类后,需要Override这个方法,实现自己的drive方法

/*

以java容器中的List举例

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到源码里面找,你就会发现List<E>的继承关系最顶层的就是Iterable,就表示说List是可以遍历的,而且它还会产生一个Iterator接口对象。这表示一个列表可以通过这个迭代器来遍历。

这就像上面说的,所有的交通工具都是可以驾驶的一样,所有的列表都是可以遍历的。

一层一层往下,类就变得更加具体。

  • The Void class cannot be instantiated.

最后

为什么接口可以继承?

其实这个原理很简单。因为总有一个最本质的协议来约束大家,比如所有的交通工具都是可以驾驶的,所有的容易都是可以遍历的。然后协议会渐渐变得更加具体:

Iterable <- Collection <- List <- AbstractList <- List

从下往上看,就是一层比一层抽象。

就像我在文章开头说的,

  • 你用ArrayList类可以创建很多个对象,ArrayList就是这些对象的一次抽象
  • AbstractList是对ArratList的一次抽象,你用AbstractList可以创建ArrayList,也可以创建Stack,或LinkedList
  • List接口就是对所有的列表类的抽象
  • Collection就是对所有单一元素的容器的抽象
  • Iterable就是一个最高层次的抽象了,表示所有的容器都是可以遍历的

*/

注:

应该有很多我考虑不周全的地方,欢迎大家指正并且讨论

private Void() {}

}

Void类和String类一样
被定义为final,所以不能扩展;另外,它的构造方法被私有化了所以不可实例化。

Void类是一个不可实例化的占位符类,用来保存一个引用代表了Java关键字void的Class对象。

数据结构

8种基本数据类型

数据类型 type 包装类

基本类型 byte java.lang.Byte

基本类型 short java.lang.Short

基本类型 int java.lang.Integer

基本类型 long java.lang.Long

基本类型 float java.lang.Float

基本类型 double java.lang.Double

基本类型 char java.lang.Character

基本类型 boolean java.lang.Boolean

引用类型:
Class、

Collection集合类、

自定义类

。。。

Java中抽象类和接口的用法和区别

一、抽象类

1、抽象类

包含一个抽象方法的类就是抽象类

2、抽象方法

声明而未被实现的方法,抽象方法必须使用abstract关键词字声明

public abstract class People { //关键词abstract,声明该类为抽象类

public int age;

public void Num() {

}

public abstract Name(); //声明该方法为抽象方法

}

3、抽象类被子类继承,子类(如果不是抽象类)必须重写抽象类中的所有抽象方法

4、抽象类不能被直接实例化,要通过其子类进行实例化

5、只要包含一个抽象方法的抽象类,该方法必须要定义成抽象类,不管是否还包含有其他方法。

6、子类中的抽象方法不能与父类的抽象方法同名。

7、abstract不能与final并列修饰同一个类。

8、abstract 不能与private、static、final或native并列修饰同一个方法。

二、接口

接口,英文称作interface,在软件工程中,接口泛指供别人调用的方法或者函数。在Java中它是对行为的抽象。

接口中可以定义 变量和方法。

接口中的变量会被隐式地指定为public static final变量(并且只能是public
static final变量,用private修饰会报编译错误)。

接口中的方法会被隐式地指定为public abstract方法且只能是public
abstract方法(用其他关键字,比如private、protected、static、
final等修饰会报编译错误),

接口中所有的方法不能有具体的实现,也就是说,接口中的方法必须都是抽象方法。

接口的格式

interface interfaceName{

全局常量

抽象方法

}

class A implements Interface1,Interface2,[….]{

… 接口的实现使用关键字implements,而且接口是可以多实现的

}

class A extends Abs implements Inter1,Inter2{ //Abs是一个抽象类

...一个类可以同时继承抽象类和接口

}

interface Inter implements Inter1,Inter2{
//Inter、Inter1、Inter2都为接口

...接口能通过extends关键字继承多个接口

}

三、抽象类和接口区别

语法层次

public abstract class People { //关键词abstract,声明该类为抽象类

void Num();

abstract void Name();    //声明该方法为抽象方法

}

Interface Person {

void Num();

void Name();

}

抽象类方式中,抽象类可以拥有任意范围的成员数据,同时也可以拥有自己的非抽象方法,

但是接口方式中,它仅能够有静态、不能修改的成员数据(但是我们一般是不会在接口中使用成员数据),同时它所有的方法都必须是抽象的。

在某种程度上来说,接口是抽象类的特殊化。

对子类而言,它只能继承一个抽象类(这是java为了数据安全而考虑的),但是却可以实现多个接口。

设计层次

1、 抽象层次不同

抽象类是对类抽象。

接口是对行为的抽象。

抽象类是对整个类整体进行抽象,包括属性、行为。

接口却是对类局部(行为)进行抽象。

2、 跨域不同

抽象类所跨域的是具有相似特点的类,而接口却可以跨域不同的类。我们知道抽象类是从子类中发现公共部分,然后泛化成抽象类,子类继承该父类即可,

但是接口不同。实现它的子类可以不存在任何关系,共同之处。例如猫、狗可以抽象成一个动物类抽象类,具备叫的方法。鸟、飞机可以实现飞Fly接口,具备飞的行为,这里我们总不能将鸟、飞机共用一个父类吧!所以说抽象类所体现的是一种继承关系,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。对于接口则不然,并不要求接口的实现者和接口定义在概念本质上是一致的,
仅仅是实现了接口定义的契约而已。

3、 设计层次不同

抽象类是自下而上来设计的,我们要先知道子类才能抽象出父类。

接口不需要知道子类的存在,只需要定义一个规则即可,至于什么子类、什么时候怎么实现它一概不知。

比如我们只有一个猫类在这里,如果你这是就抽象成一个动物类,是不是设计有点儿过度?我们起码要有两个动物类,猫、狗在这里,我们在抽象他们的共同点形成动物抽象类吧!所以说抽象类往往都是通过重构而来的!

但是接口就不同,比如说飞,我们根本就不知道会有什么东西来实现这个飞接口,怎么实现也不得而知,我们要做的就是事前定义好飞的行为接口。所以说抽象类是自底向上抽象而来的,接口是自顶向下设计出来的。

门和警报的例子

门都有open( )和close(
)两个动作,此时我们可以定义通过抽象类和接口来定义这个抽象概念。

abstract class Door {

public abstract void open();

public abstract void close();

}

or:

interface Door {

public abstract void open();

public abstract void close();

}

给门延伸报警****alarm****(****)的功能,那么该如何实现?

放在抽象类里面:

但是这样一来所有继承于这个抽象类的子类都具备了报警功能,但是有的门并不一定具备报警功能;

放在接口里面:

需要用到报警功能的类就需要实现这个接口中的open( )和close(
),也许这个类根本就不具备open( )和close( )这两个功能,比如火灾报警器。

从这里可以看出, Door的open()
、close()和alarm()根本就属于两个不同范畴内的行为,open()和close()属于门本身固有的行为特性,而alarm()属于延伸的附加行为。

最好的解决办法:

单独将报警设计为一个接口,包含alarm()行为。

Door设计为单独的一个抽象类,包含open和close两种行为。

再设计一个报警门继承Door类和实现Alarm接口。

interface Alram {

void alarm();

}

abstract class Door {

void open();

void close();

}

class AlarmDoor extends Door implements Alarm {

void oepn() {

  //....

}

void close() {

  //....

}

void alarm() {

  //....

}

}

抽象类和接口的区别