Java 抽象类与接口（3）抽象类与接口的区别

look_w

三、抽象类与接口的区别尽管抽象类和接口之间存在较大的相同点，甚至有时候还可以互换，但这样并不能弥补他们之间的差异之处。下面将从语法层次和设计层次两个方面对抽象类和接口进行阐述。
3.1语法层次在语法层次，java 语言对于抽象类和接口分别给出了不同的定义。下面已 Demo 类来说明他们之间的不同之处。
[url=][/url]
使用抽象类来实现:    public abstract class Demo {        abstract void method1();        void method2(){            //实现        }    }使用接口来实现    interface Demo {        void method1();        void method2();    }[url=][/url]

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。
3.2设计层次上面只是从语法层次和编程角度来区分它们之间的关系，这些都是低层次的，要真正使用好抽象类和接口，我们就必须要从较高层次来区分了。只有从设计理念的角度才能看出它们的本质所在。一般来说他们存在如下三个不同点：
1、 抽象层次不同。抽象类是对类抽象，而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，但是接口却是对类局部（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。对于抽象类而言，它是自下而上来设计的，我们要先知道子类才能抽象出父类，而接口则不同，它根本就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。
（上面纯属个人见解，如有出入、错误之处，望各位指点！！！！）
为了更好的阐述他们之间的区别，下面将使用一个例子来说明。该例子引自：

我们有一个 Door 的抽象概念，它具备两个行为 open() 和 close()，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：
抽象类：
[url=][/url]
    abstract class Door{        abstract void open();        abstract void close()；    }接口    interface Door{        void open();        void close();    }[url=][/url]

至于其他的具体类可以通过使用 extends 使用抽象类方式定义 Door 或者 Implements 使用接口方式定义 Door，这里发现两者并没有什么很大的差异。
但是现在如果我们需要门具有报警的功能，那么该如何实现呢？
解决方案一：给 Door 增加一个报警方法:clarm();
[url=][/url]
    abstract class Door{        abstract void open();        abstract void close();        abstract void alarm();    }或者    interface Door{        void open();        void close();        void alarm();    } [url=][/url]

这种方法违反了面向对象设计中的一个核心原则 ISP (Interface Segregation Principle)—见批注，在 Door 的定义中把 Door 概念本身固有的行为方法和另外一个概念"报警器"的行为方 法混在了一起。这样引起的一个问题是那些仅仅依赖于 Door 这个概念的模块会因为”报警器”这个概念的改变而改变，反之依然。
解决方案二
既然 open()、close() 和alarm() 属于两个不同的概念，那么我们依据 ISP 原则将它们分开定义在两个代表两个不同概念的抽象类里面，定义的方式有三种：
1、两个都使用抽象类来定义。
2、两个都使用接口来定义。
3、一个使用抽象类定义，一个是用接口定义。
由于 Java 不支持多继承所以第一种是不可行的。后面两种都是可行的，但是选择何种就反映了你对问题域本质的理解。
如果选择第二种都是接口来定义，那么就反映了两个问题：1、我们可能没有理解清楚问题域，AlarmDoor 在概念本质上到底是门还报警器。2、如果我们对问题域的理解没有问题，比如我们在分析时确定了 AlarmDoor 在本质上概念是一致的，那么我们在设计时就没有正确的反映出我们的设计意图。因为你使用了两个接口来进行定义，他们概念的定义并不能够反映上述含义。
第三种，如果我们对问题域的理解是这样的：AlarmDoor 本质上 Door，但同时它也拥有报警的行为功能，这个时候我们使用第三种方案恰好可以阐述我们的设计意图。AlarmDoor 本质是们，所以对于这个概念我们使用抽象类来定义，同时 AlarmDoor 具备报警功能，说明它能够完成报警概念中定义的行为功能，所以 alarm 可以使用接口来进行定义。如下：
[url=][/url]
abstract class Door{        abstract void open();        abstract void close();    }    interface Alarm{        void alarm();    }    class AlarmDoor extends Door implements Alarm{        void open(){}        void close(){}        void alarm(){}    }[url=][/url]

这种实现方式基本上能够明确的反映出我们对于问题领域的理解，正确的揭示我们的设计意图。其实抽象类表示的是"is-a"关系，接口表示的是"like-a"关系，大家在选择时可以作为一个依据，当然这是建立在对问题领域的理解上的，比如：如果我们认为 AlarmDoor 在概念本质上是报警器，同时又具有 Door 的功能，那么上述的定义方式就要反过来了。
批注： ISP（Interface Segregation Principle）`：面向对象的一个核心原则。它表明使用多个专门的接口比使用单一的总接口要好。
一个类对另外一个类的依赖性应当是建立在最小的接口上的。
一个接口代表一个角色，不应当将不同的角色都交给一个接口。没有关系的接口合并在一起，形成一个臃肿的大接口，这是对角色和接口的污染。