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抽象类(抽象类方法)

时间:2023-05-05 21:16:54 阅读:81564 作者:3341

前言

以前,写了将条件句置换为多态性这篇文章的简明代码之路(1)。 在实现多态性时,有人问我为什么要使用抽象类而不是接口。 写文章的时候没想到这个问题。 如果稍后仔细想想,这确实是一个值得探讨的问题。 多态性可以通过抽象类和接口实现,但重点应该用哪个? 更大的问题是,接口和抽象类的本质区别是什么? 在此,就以下问题进行说明。

抽象类和接口的对比从java容器类的设计出发讨论抽象类和接口的应用抽象类和接口的使用时机抽象类和接口的对比

参数抽象类接口的缺省方法实现缺省方法实现接口可以完全抽象。 方法的实现子类不会使用extends关键字继承抽象类。 如果子类不是抽象类,则必须提供抽象类中所有声明的方法的实现。 子类使用关键字implements实现接口。 必须提供接口中所有声明的方法的实现构造函数抽象类,无论是否具有构造函数,都与常规Java类没有区别。 除了无法实例化抽象类以外,与常规Java类完全不同的类型访问修饰符抽象方法还包括修饰符接口方法(如public、protected和default )的缺省修饰符。 不能使用其他修饰符。 main方法抽象方法有main方法,不能执行,因为可以执行的接口没有main方法。 多个继承抽象方法可以继承一个类并实现多个接口。 只能继承一个或多个其他接口的速度。 这比接口速度要慢一些,因为找到类中实现的方法需要一些时间。 添加新方法向抽象类添加新方法可以提供缺省实现。 所以没有必要改变现在的代码。 如果要将方法添加到接口,则必须修改实现该接口的类。

抽象类和接口有差异,也有相似之处。 有些书把接口叫做特殊类。 虽然不准确,但有相应的理由。 接口可以做的事,抽象类也可以做。 除了多重继承。 由于这些相似的特性,我们在使用它们时感到困惑。 这里应该使用抽象类还是接口?

从java容器类的设计探讨抽象类和接口的应用

除了上述问题之外,多态性是用抽象类还是接口实现的? 我还看到评论说,现在提倡接口导向编程,使用抽象的东西被称为上个世纪的古老代码农业。 哈哈。 看到他的说法我也苦笑不出来。 但是,面向接口的编程确实是一个趋势,java 8已经支持接口实现的缺省方法和静态方法,抽象类和接口的区别越来越小。 闲话不说,我们开始讨论抽象类和接口的应用。

全容器_塔西诺my

上图是java容器类的类继承关系。 以ArrayList为例研究抽象类和接口在容器类中的应用。

ArrayList类继承关系

数组列表

上图是ArrayList的类继承关系。 可以看到ArrayList的继承关系中同时使用了抽象类和接口。

最上面的接口是Iterable,表示它是可重复的类型。 所有容器类都是可重复的,这非常抽象。 第2层的接口是Collection,这是单元素容器的接口。 收藏,清单都是这样的。 第3层界面是List,这是所有列表的界面。 通过三个接口,可以找到容器类的三个抽象特性。 实现这些接口意味着它们具有这些接口的特性。

AbstractCollection实现了Collection的部分方法。 AbstractList实现了AbstractCollection和List的一些方法。 上面的抽象类提供了一些方法的缺省实现,并为特定类提供了多路复用代码。

纯抽象类的实现

如果我们像老码农一样用抽象类实现上面的接口会怎么样? 那么,类图可能会变成这样。

宏碁属

抽象类这里有个大问题,它不能继承很多,抽象层面上接口不高,也没有接口

灵活。例如说:

List + AbstractCollection -> AbstractList

Set + AbstractCollection -> AbstractSet

单纯用抽象类无法实现像接口一样灵活的扩展。

纯接口实现

如果我们像一个新码农一样,用纯接口来实现呢?

InterfaceList

这样写理论上没有问题,实际写代码的时候问题就来了。所有的接口都要提供实现,于是你不得不在各个实现类中重复代码。

总结

经过上面的讨论,我们得出两个结论:

抽象类和接口并不能互相替代。抽象类和接口各有不可替代的作用。

从容器类的类关系图中可以看到,接口主要是用来抽象类型的共性,例如说,容器的可迭代特性。抽象类主要是给具体实现类提供重用的代码,例如说,List 的一些默认方法。

抽象类和接口的使用时机

那么,什么时候该用抽象类,什么时候该用接口呢?

要解决上面的问题,我们先从弄清楚抽象类和接口之间的关系。首先,我们都知道类对事物的抽象,定义了事物的属性和行为。而抽象类是不完全的类,具有抽象方法。接口则比类的抽象层次更高。所以,我们可以这样理解它们之间的关系:类是对事物的抽象,抽象类是对类的抽象,接口是对抽象类的抽象。

从这个角度来看 java 容器类,你会发现,它的设计正体现了这种关系。不是吗?从 Iterable 接口,到 AbstractList 抽象类,再到 ArrayList类。

现在回答前面的问题:在设计类的时候,首先考虑用接口抽象出类的特性,zydcc发现某些方法可以复用的时候,可以使用抽象类来复用代码。简单说,接口用于抽象事物的特性,抽象类用于代码复用。

当然,不是所有类的设计都要从接口到抽象类,再到类。程序设计本就没有绝对的范式可以遵循。上面的说法只是提供一个角度来理解抽象类和接口的关系,每个人都会有自己的理解,有人认为两者一点关系都没有,这也有道理。总之,模式和语法是死的,人是活的。

参考资料

Java抽象类与接口的区别

我如何理解Java中抽象类和接口

面向接口编程详解

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