java抽象類和接口和繼承之間關(guān)

有時(shí)候，我們可能想要構(gòu)造一個(gè)很抽象的父類對(duì)象，它可能僅僅代表一個(gè)分類或抽象概念，它的實(shí)例沒有任何意義，因此不希望它能被實(shí)例化。例如：有一個(gè)父類“ 水果（Fruit）”，它有幾個(gè)子類“蘋果（Apple）”、“橘子（Orange）”、“香蕉（Banana）”等。水果在這里僅僅只是作為一個(gè)分類，顯然水果的實(shí)例沒有什么意義（就好像一個(gè)人如果告訴你他買了一些水果但是卻不告訴你是蘋果還是橘子，你很難想象他到底買的是什么。）。而水果類又要能被子類化，這就要求我們使用抽象類（abstract class）來解決這個(gè)問題。

在java中，通過在class關(guān)鍵字前增加abstract修飾符，就可以將一個(gè)類定義成抽象類。抽象類不能被實(shí)例化。例如：

定義抽象類水果（Fruit）

public abstract class Fruit {

……

}

如果我們?cè)噲D用以下語句來獲得一個(gè)實(shí)例，將無法編譯成功。

Fruit fruit = new Fruit();

而我們?nèi)匀豢梢詷?gòu)造水果類的子類，如：

子類“蘋果（Apple）”

public class Apple extends Fruit {

……

}

子類“橘子（Orange）”

public class Orange extends Fruit {

……

}

這樣就達(dá)到我們的目的了。

抽象類除了能象普通類一樣可以擁有一般的屬性和方法，也可以擁有抽象方法（abstract method）。例如：

抽象類“形狀（Shape）”擁有抽象方法draw()。

public abstract class Shape {

……

public abstract void draw();

……

}

抽象方法與抽象的行為相對(duì)應(yīng)，通常是這個(gè)行為對(duì)父對(duì)象沒有意義，而子對(duì)象有具體動(dòng)作。例如方法draw()對(duì)于類Shape沒有意義，而類Shape的子類矩形（Rectangle）的方法draw()可以有實(shí)際的動(dòng)作（根據(jù)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)畫出矩形的四個(gè)邊），子類圓（Circle）的方法draw()也可以有實(shí)際的動(dòng)作（根據(jù)圓心和半徑畫出圓周）。

抽象類可以有抽象方法也可以沒有抽象方法；但是如果一個(gè)類有抽象方法，那這個(gè)類只能定義為抽象類。

如果按照以下代碼類“形狀（Shape）”仍然擁有抽象方法draw()，但沒有定義為抽象類，將會(huì)編譯失敗。

public class Shape {

……

public abstract void draw();

……

}

抽象方法還有一個(gè)特點(diǎn)是，它強(qiáng)迫子類要么仍然保持抽象性（即不具體實(shí)現(xiàn)該方法并仍然定義為抽象類），要么具體表現(xiàn)出這個(gè)方法的行為（實(shí)現(xiàn)具體的動(dòng)作或者通過拋出UnsupportedOperationException異常來表明不支持該行為）。這樣也可以強(qiáng)化多態(tài)性。

上面簡(jiǎn)要分析了抽象類，下面談?wù)劷涌冢╥nterface）。java語言使用關(guān)鍵字interface定義一個(gè)接口。接口也是抽象對(duì)象，它甚至比抽象類更抽象。接口中的方法都是抽象方法。

一個(gè)接口可以繼承其他接口；一個(gè)類通過關(guān)鍵字implements聲明要實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口，并具體實(shí)現(xiàn)接口的方法。

例如：有一個(gè)接口InterfaceA，

Java代碼

public interface InterfaceA {

void methodA();

}

類ClassA實(shí)現(xiàn)接口InterfaceA。

Java代碼

public class ClassA implements InterfaceA {

public void methodA() {

System.out.println( "methodA of ClassA implements InterfaceA" );

}

}

如果是抽象類實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口，那么抽象類中可以不具體實(shí)現(xiàn)接口的方法（保持其抽象性），而由其子類去實(shí)現(xiàn)。

抽象類ClassB實(shí)現(xiàn)接口InterfaceA，但是沒有具體實(shí)現(xiàn)方法methodA()，

Java代碼

public abstract class ClassB { }

子類ClassBSub實(shí)現(xiàn)接口InterfaceA，但是沒有具體實(shí)現(xiàn)方法methodA()，

Java代碼

public class ClassBSub {

public void methodA() {

System.out.println( "methodA of ClassBSub the subclass of ClassB" );

}

}

接口和抽象類顯著的共同點(diǎn)是接口和抽象類都可以有抽象方法。

接口和抽象類的不同點(diǎn)有：

(1)抽象類可以有實(shí)例變量，而接口不能擁有實(shí)例變量，接口中的變量都是靜態(tài)（static）的常量（final）。

(2)抽象類可以有非抽象方法，而接口只能有抽象方法。

java中，類與類之間是不能多繼承的。java之所以禁止類與類之間的多繼承是因?yàn)槎嗬^承有很大的缺點(diǎn)。

多繼承雖然能使子類同時(shí)擁有多個(gè)父類的特征，但是其缺點(diǎn)也是很顯著的，主要有兩方面：

(1)如果在一個(gè)子類繼承的多個(gè)父類中擁有相同名字的實(shí)例變量，子類在引用該變量時(shí)將產(chǎn)生歧義，無法判斷應(yīng)該使用哪個(gè)父類的變量。例如：

類ClassA：

Java代碼

public class ClassA {

protected int varSame = 0 ;

}

類ClassB：

Java代碼

public class ClassB {

protected int varSame = 1 ;

}

子類ClassC：（假設(shè)允許類與類之間多繼承）

Java代碼

public class ClassC extends ClassA, ClassB {

public void printOut() {

System.out.println( super .varSame);

}

public static void main(String[] args) {

ClassC classC = new ClassC();

classC.printOut();

}

}

上面程序的運(yùn)行結(jié)果會(huì)是什么呢？輸出0還是1？

(2)如果在一個(gè)子類繼承的多個(gè)父類中擁有相同方法，子類中有沒有覆蓋該方法，那么調(diào)用該方法時(shí)將產(chǎn)生歧義，無法判斷應(yīng)該調(diào)用哪個(gè)父類的方法。例如：

類ClassA：

Java代碼

public class ClassA {

public void printOut() {

System.out.println( 0 );

}

}

類ClassB：

Java代碼

public class ClassB {

public void printOut() {

System.out.println( 1 );

}

}

子類ClassC：（假設(shè)允許類與類之間多繼承）

Java代碼

public class ClassC extends ClassA, ClassB {

public static void main(String[] args) {

ClassA classA = new ClassC();

classA.printOut(); // ------------------------- A行

ClassB classB = new ClassC();

classB.printOut(); // ------------------------- B行

ClassC classC = new ClassC();

classC.printOut(); //------------------------- C行

}

}

上面程序的運(yùn)行結(jié)果會(huì)是什么呢？A、B、C三行的輸出是0還是1？

正因?yàn)橛幸陨系闹旅秉c(diǎn)，所以java中禁止一個(gè)類繼承多個(gè)父類；但是幸運(yùn)的是java提供了接口，并能通過接口的功能獲得多繼承的許多優(yōu)點(diǎn)而又摒棄了類與類多繼承的缺點(diǎn)。

java允許一個(gè)接口繼承多個(gè)父接口，也允許一個(gè)類實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，而這樣的多繼承有上面提到的缺點(diǎn)馬？

答案是沒有，這是由接口的抽象性決定的。

正如前面介紹的，在接口中不能有實(shí)例變量，只能有靜態(tài)的常量，不能有具體的方法（包含方法體），只能有抽象方法，因此也就摒棄了多繼承的缺點(diǎn)。

對(duì)于一個(gè)類實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口的情況，因?yàn)榻涌谥挥谐橄蠓椒ǎ唧w方法只能由實(shí)現(xiàn)接口的類實(shí)現(xiàn)，在調(diào)用的時(shí)候始終只會(huì)調(diào)用實(shí)現(xiàn)類的方法（不存在歧義），因此不存在多繼承的第二個(gè)缺點(diǎn)；而又因?yàn)榻涌谥挥徐o態(tài)的常量，但是由于靜態(tài)變量是在編譯期決定調(diào)用關(guān)系的，即使存在一定的沖突也會(huì)在編譯時(shí)提示出錯(cuò)；而引用靜態(tài)變量一般直接使用類名或接口名，從而避免產(chǎn)生歧義，因此也不存在多繼承的第一個(gè)缺點(diǎn)。

對(duì)于一個(gè)接口繼承多個(gè)父接口的情況也一樣不存在這些缺點(diǎn)。

請(qǐng)看以下示例。

接口A：

Java代碼

public interface InterfaceA {

int len = 1 ;

void output();

}

接口B：

Java代碼

public interface InterfaceB {

int len = 2 ;

void output();

}

接口Sub繼承接口A和接口B：

Java代碼

public interface InterfaceSub extends InterfaceA, interfaceB { }

類Xyz實(shí)現(xiàn)接口Sub：

Java代碼

public class Xyz implements InterfaceSub {

public void output() {

System.out.println( "output in class Xyz." );

}

public void outputLen( int type) {

switch (type) {

case InterfaceA.len:

System.out.println( "len of InterfaceA=." +type);

break ;

case InterfaceB.len:

System.out.println( "len of InterfaceB=." +type);

break ;

}

}

public static void main(String[] args) {

Xyz xyz= new Xyz ();

xyz .output();

xyz .outputLen();

}

以上代碼不存在什么問題，但是如果試圖編寫以下存在沖突的代碼，則會(huì)編譯失敗。

Java代碼

Xyz xyz = new Xyz();

int len = xyz.len;

System.out.println(len);

由于引入了接口，java顯得非常靈活，也使得java中的多態(tài)性更加富有魔力。