Java进阶理解纪要

基类、抽象类、接口对比

抽象类和接口有很多类似的地方，它们都属于模板，用于一些基类复用、或者对一些基类进行规范；

区别是，抽象类既有供子类共用的逻辑，也有只能规范、子类自己实现的部分；而接口，则完全只定规范，实现全由其实现类完成；

一、抽象类和基类对比

1、定义与特点

对比项	抽象类	非抽象类
定义	使用 abstract 关键字声明，可以包含抽象方法和具体实现	完全实现所有方法，可以直接实例化
实例化	不能直接实例化，必须通过子类继承并实现抽象方法	可以直接实例化（除非是工具类等设计为不可实例化的类）
方法	可以包含抽象方法（无实现）和具体方法（有实现）	所有方法必须有具体实现（不能有抽象方法）

2、设计目的

抽象类	非抽象类
作为基类，定义部分通用逻辑，强制子类实现特定行为（通过抽象方法）。 - 适合模板方法模式，提供骨架流程。 - 体现"是什么"（is-a）关系，强调继承的层次性	提供完整功能，直接使用。 - 适合作为最终实现或独立组件。 - 强调"能做什么"（行为的具体实现）

3、抽象类及其使用的示例

bash 复制代码

abstract class Animal {
    //抽象方法（无实现）
    abstract void makeSound();
    // 具体方法（有实现）
    void eat() {
        System.out.println("Eating...");
    }
}
class Dog extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("Bark!");
    }
}
// 使用
Animal dog = new Dog(); // 通过子类实例化
dog.makeSound(); // 输出: Bark!
dog.eat();       // 输出: Eating...

3、何时使用？

选择抽象类：

需要定义公共逻辑，但部分行为由子类决定。
强制子类遵循某种规范（如抽象方法）。
例如：InputStream 是抽象类，子类需实现 read()。

选择非抽象类：

功能完整且无需扩展。
不需要强制子类实现任何方法。
例如：String、ArrayList 等工具类。

二、抽象类和接口对比

1、相似之处

特性	抽象类	接口
不能直接实例化	必须被子类继承	必须被类实现
可以定义抽象方法	可以有抽象方法（abstract void foo();）	所有方法默认是抽象的（Java 8 之前）
支持多态	通过子类实现多态	通过实现类实现多态
可以用于代码复用	提供部分实现	Java 8 后支持默认方法（default）

todo：了解接口的默认方法使用场景

2、核心区别

对比项	抽象类	非抽象类
关键字	abstract class	interface
继承/实现方式	单继承（Java 是单继承）	多实现（一个类可实现多个接口）
变量	可以包含实例变量（private, protected, public）	只能包含常量（public static final，默认）
构造方法	可以有构造方法（用于子类初始化）	不能有构造方法
方法实现	可以包含具体方法（有实现）和抽象方法	Java 8 前所有方法都是抽象的，Java 8+ 支持 default 和 static 方法
设计目的	部分实现 + 强制子类实现某些方法（模板模式）	定义行为规范（多态、解耦）
使用场景	适用于is-a关系（如 Animal 是 Dog 的父类）	适用于can-do关系（如 Runnable 表示可运行的任务）

3、如何选择

使用抽象类的情况：

多个子类有公共逻辑，但部分方法需要子类自定义（如 AbstractList 提供部分实现，ArrayList 继承它）。
需要维护状态（成员变量），而不仅仅是方法定义。
希望强制子类实现某些方法（如 Animal 的 makeSound() 必须由子类实现）。

使用接口的情况：

定义行为契约（如 Comparable 表示可比较，Runnable 表示可运行）。
需要多继承（Java 不支持多继承类，但支持多实现接口）。
未来可能扩展（接口更灵活，Java 8+ 支持默认方法，不影响已有实现类）。

三、抽象类的经典使用场景------把一些类的父类定为为抽象类

为什么有些父类推荐定义为抽象类？有什么好处？

1、强制子类实现特定行为（规范约束）

抽象类可以定义抽象方法（没有实现的方法），要求所有子类必须实现这些方法。

作用：确保子类遵循统一的规范，避免遗漏关键逻辑。

2、定义部分实现的模板（和第一个是同一种东西，但是它有2个用处）

抽象类可以定义算法骨架，部分步骤由子类实现。
作用：控制流程结构，同时允许子类灵活扩展。

和1是同一种内容，就是父类可以定义抽象方法，子类必须实现，父类定个规范即可，调用时会自动执行子类重写的方法；

但是这个东西，它有1、2两个作用。

3、限制直接实例化（设计安全性）

抽象类不能直接实例化，必须通过子类使用。
作用：防止误用不完整的父类，确保功能由具体子类实现。

4、代码复用（这个不是抽象类作为父类时特有的，是说抽象类也有普通类作为父类时的用处）

抽象类可以包含具体方法（已实现的方法），子类直接复用这些逻辑，无需重复编写。
作用：减少重复代码，提高可维护性。