抽象类VS接口:核心区别与实战选择

抽象类与接口的定义

抽象类:用abstract修饰的类,可以包含抽象方法(无实现)和具体方法(有实现)。抽象类无法实例化,需由子类继承并实现其抽象方法。

接口:用interface定义,默认方法均为public abstract(Java 8前),可包含常量(public static final)。Java 8后支持默认方法(default)和静态方法(static)。

核心区别

1. 设计目的

  • 抽象类:表示"是什么"(is-a关系),强调类的本质(如Animal是Cat的父类)。
  • 接口:表示"能做什么"(can-do关系),定义行为契约(如Flyable接口表示可飞行)。

2. 多继承

  • 抽象类:Java单继承,子类只能继承一个抽象类。
  • 接口:类可实现多个接口(如class Bird implements Flyable, Singable)。

3. 成员变量

  • 抽象类:可包含普通变量和常量。
  • 接口:变量默认是public static final,必须初始化。
  1. 方法实现
  • 抽象类:可包含具体方法和抽象方法。
  • 接口:Java 8前所有方法均为抽象方法;Java 8后支持默认方法和静态方法。
  1. 构造器
  • 抽象类:有构造器(用于子类初始化)。
  • 接口:无构造器。

使用场景

抽象类的适用场景

  • 需要定义模板方法模式(部分逻辑固定,部分由子类实现)。

  • 多个子类有共享的公共代码或状态(如字段、方法)。

  • 需要控制子类的构造过程(通过抽象类的构造器)。

    abstract class Logger {
    protected String format; // 共享字段

    复制代码
      public void log(String message) {
          System.out.println(format + ": " + message); // 固定逻辑
      }
    
      public abstract void setFormat(); // 子类实现

    }

接口的适用场景

  • 定义跨类别的行为(如Comparable、Serializable)。

  • 需要多继承行为时(如一个类需同时支持Readable和Writable)。

  • 定义API契约(如Spring的Repository接口)。

    interface Drawable {
    void draw(); // 行为契约
    }

    class Circle implements Drawable {
    @Override
    public void draw() {
    System.out.println("Drawing a circle");
    }
    }

版本演进的影响

  • Java 8:接口支持默认方法(default),便于扩展接口而不破坏现有实现。

  • Java 9:接口支持私有方法,用于拆分默认方法的逻辑。

    interface Vehicle {
    default void start() {
    System.out.println("Vehicle started");
    }
    }

总结选择建议

  • 优先接口:当行为需要跨多个不相关类时(如Serializable),或需要多继承能力。
  • 选择抽象类:当需要共享代码或状态,或定义类的基础模板时。
  • 两者并非互斥,可结合使用(如抽象类实现接口的部分方法)。