Java抽象类和接口的联系和区别

前面《Java接口》一节中提到接口是一种特殊的抽象类，接口和抽象类的渊源颇深，有很大的相似之处，所以在选择使用谁的问题上很容易迷糊。本节我们先整理一下 Java 中抽象类和接口的特点，再分析它们具有的相同点、不同点和使用场景。

1）抽象类

在 Java 中，被关键字 abstract 修饰的类称为抽象类；被 abstract 修饰的方法称为抽象方法，抽象方法只有方法声明没有方法体。

抽象类有以下几个特点：

1. 抽象类不能被实例化，只能被继承。
2. 包含抽象方法的类一定是抽象类，但抽象类不一定包含抽象方法（抽象类可以包含普通方法）。
3. 抽象方法的权限修饰符只能为 public、protected 或 default，默认情况下为 public。
4. 一个类继承于一个抽象类，则子类必须实现抽象类的抽象方法，如果子类没有实现父类的抽象方法，那子类必须定义为抽象类。
5. 抽象类可以包含属性、方法、构造方法，但构造方法不能用来实例化对象，只能被子类调用。

2）接口

接口可以看成是一种特殊的类，只能用 interface 关键字修饰。

Java 中的接口具有以下几个特点：

1. 接口中可以包含变量和方法，变量被隐式指定为 public static final，方法被隐式指定为 public abstract（JDK 1.8 之前）。
2. 接口支持多继承，即一个接口可以继承（extends）多个接口，间接解决了 Java 中类不能多继承的问题。
3. 一个类可以同时实现多个接口，一个类实现某个接口则必须实现该接口中的抽象方法，否则该类必须被定义为抽象类。

3）抽象类和接口的区别

接口和抽象类很像，它们都具有如下特征。

• 接口和抽象类都不能被实例化，主要用于被其他类实现和继承。
• 接口和抽象类都可以包含抽象方法，实现接口或继承抽象类的普通子类都必须实现这些抽象方法。

但接口和抽象类之间的差别非常大，这种差别主要体现在二者设计目的上。下面具体分析二者的差别。

接口作为系统与外界交互的窗口，接口体现的是一种规范。对于接口的实现者而言，接口规定了实现者必须向外提供哪些服务（以方法的形式来提供）；对于接口的调用者而言，接口规定了调用者可以调用哪些服务，以及如何调用这些服务（就是如何来调用方法）。当在一个程序中使用接口时，接口是多个模块间的耦合标准；当在多个应用程序之间使用接口时，接口是多个程序之间的通信标准。

从某种程度上来看，接口类似于整个系统的“总纲”，它制定了系统各模块应该遵循的标准，因此一个系统中的接口不应该经常改变。一旦接口被改变，对整个系统甚至其他系统的影响将是辐射式的，会导致系统中大部分类都需要改写。

抽象类则不一样，抽象类作为系统中多个子类的共同父类，它所体现的是一种模板式设计。抽象类作为多个子类的抽象父类，可以被当成系统实现过程中的中间产品，这个中间产品已经实现了系统的部分功能（那些已经提供实现的方法），但这个产品依然不能当成最终产品，必须有更进一步的完善，这种完善可能有几种不同方式。

除此之外，接口和抽象类在用法上也存在差别，如下表所示：

一个类最多只能有一个直接父类，包括抽象类，但一个类可以直接实现多个接口，通过实现多个接口可以弥补 Java 单继承的不足。

4）抽象类和接口的应用场景

抽象类的应用场景：

1. 父类只知道其子类应该包含怎样的方法，不能准确知道这些子类如何实现这些方法的情况下，使用抽象类。
2. 从多个具有相同特征的类中抽象出一个抽象类，以这个抽象类作为子类的模板，从而避免了子类设计的随意性。

接口的应用场景：

1. 一般情况下，实现类和它的抽象类之前具有 "is-a" 的关系，但是如果我们想达到同样的目的，但是又不存在这种关系时，使用接口。
2. 由于 Java 中单继承的特性，导致一个类只能继承一个类，但是可以实现一个或多个接口，此时可以使用接口。

什么时候使用抽象类和接口：

• 如果拥有一些方法并且想让它们有默认实现，则使用抽象类。
• 如果想实现多重继承，那么必须使用接口。因为 Java 不支持多继承，子类不能继承多个类，但可以实现多个接口，因此可以使用接口。
• 如果基本功能在不断改变，那么就需要使用抽象类。如果使用接口并不断需要改变基本功能，那么就需要改变所有实现了该接口的类。