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我是如何理解Java抽象類和接口的

來源: 發布時間:04-03

  在面試中我們經常被問到:Java中抽象類和接口的區別是什么?

  然后,我們就大說一通抽象類可以有方法,接口不能有實際的方法啦;一個類只能繼承一個抽象類,卻可以繼承多個接口啦,balabala一大堆,就好像把標準答案熟練的說出來一樣。

  抽象類和接口這篇文章講到了他們的區別和聯系,它們確實有很多相似的地方,但是從本質上看,或從語言的設計角度來看,這不是它們最本質的區別。

  不賣關子,我個人對這兩個的理解:

  類是具體實例的抽象,比如一個json字符串的抽象;而抽象類就是類的抽象;接口就是抽象類的抽象,接口更像是一種協議

  聽我慢慢道來~

  吐槽

  首先,我必須吐槽一下這種面試,我認為面試官凡事問出這種類似“說說抽象類和接口的區別”,“說說進程和線程的區別”等等問題,都是不負責的表現。

  為什么呢?

  一個原因就是,面試官對想要招的人完全沒有自己的評價標準,另一個原因就是對面試者不負責。這種問題根本不能考驗面試者的水平。

  那么,如果我來面試別人,我會問:請你說說你怎么理解抽象類和接口;如果要你向你外婆解釋進程和線程的區別,你會怎么解釋?

  我覺得這可以考驗面試者對問題的理解程度,我想微軟的面試題(你如何向你奶奶解釋Excel)一樣,考驗一個人對某一事物的理解程度(雖然,至今我還不能很好的想明白這個問題 -。-)

  抽象類和接口的區別

  說到抽象類和接口,就必須要說到類。

  一個類就是對現實事物的抽象。

  比如定義一個BenzCar類,就需要對現實的奔馳汽車有很好的抽象(當然奔馳汽車有好多系列,這里不鉆牛角尖)。也就是說如果你要造一輛奔馳汽車,就需要BenzCar這個類(這輛奔馳汽車就是內存中的一個Instance)。

  那么抽象類就是對類的抽象。

  怎么理解呢?就是說有很多汽車廠商一起定義一種規范(Car類),說要造一輛汽車就需要有發動機,輪胎,音響設備…(這些就相當于抽象方法),具體用什么發動機,輪胎,音響設備由每個汽車廠商自己去完成。這樣就有各種汽車了,奔馳牌的,寶馬牌的,豐田牌的…

  接口就是對抽象類的抽象

  這只是我個人的理解。

  在我們日常生活中可以看到各種“接口”,電源插座就是一種。開始我是看到耗子叔的博客在開始理解“控制翻轉”這個概念的——IoC/DIP其實是一種管理思想| 酷殼- CoolShell.cn。后來我就想,這個東西其實無處不在,制造電源插座的廠和制造電器的廠只要約定一種“接口”——兩口插座或三口插座,當然每個國家的接口都不一樣,不同接口之間的轉換就需要用適配器了。

  其實程序中也一樣,比如所有的交通工具可以抽象為一個接口Drivable(可能由于經驗原因,我考慮的不是很完善),表示實現這個接口的類創建的對象(比如:汽車,飛機,輪船等等)都是可以駕駛的

  public interface Drivable{ public void drive();

  }

  然后,我們就可以創建一個AbstractCar類,表示這個對所有汽車類的一個抽象,所有可以駕駛的汽車都必須繼承這個類,這個抽象類中規定了一些抽象方法,比如getEngine()方法,這說明每種汽車的引擎都不太一樣,需要在子類中自定義(當然,你也可以繼承AbstractCar類,對所有可能具有相同引擎的汽車進行一層抽象)。

  為什么對Drivable的drive()方法進行了默認實現,但是默認實現中卻直接拋出了異常呢?

  其實這是一種實現接口的方法,還有一種方法就是將drive()設為abstract。這兩種實現方式,我覺得從功能上講是一樣的,但是從類設計上講是不同的。

  下面代碼中的實現,我是參考了java.util.AbstractList中add(int location, E object)方法的設計,它的文檔中寫到:

  * @throws UnsupportedOperationException

  * if adding to this List is not supported.

  public abstract class AbstractCar implements Drivable { public abstract Engine getEngine(); public abstract Wheel getWheel(); @Override

  public void drive(){ throw new UnsupportedOperationException();

  } // 省略其他方法和屬性}

  那么上面這段代碼中的drive()可以理解為:

  默認情況下“汽車”是不能開的,你實現了一個汽車類后,需要Override這個方法,實現自己的drive方法

  以java容器中的List舉例

  20180328105348_657.jpg

 

  到源碼里面找,你就會發現List的繼承關系最頂層的就是Iterable,就表示說List是可以遍歷的,而且它還會產生一個Iterator接口對象。這表示一個列表可以通過這個迭代器來遍歷。

  這就像上面說的,所有的交通工具都是可以駕駛的一樣,所有的列表都是可以遍歷的。

  一層一層往下,類就變得更加具體。

  最后

  為什么接口可以繼承?

  其實這個原理很簡單。因為總有一個最本質的協議來約束大家,比如所有的交通工具都是可以駕駛的,所有的容易都是可以遍歷的。然后協議會漸漸變得更加具體:

  Iterable <- Collection <- List <- AbstractList <- List

  從下往上看,就是一層比一層抽象。

  就像我在文章開頭說的,

  你用ArrayList類可以創建很多個對象,ArrayList就是這些對象的一次抽象

  而AbstractList是對ArratList的一次抽象,你用AbstractList可以創建ArrayList,也可以創建Stack,或LinkedList等

  List接口就是對所有的列表類的抽象

  Collection就是對所有單一元素的容器的抽象

 

  Iterable就是一個最高層次的抽象了,表示所有的容器都是可以遍歷的

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