盘一盘 Java 中的 abstract 和 interface

1、简介

abstract 和 interface 关键字在 Java 中随处可见，它是 Java 三大特性封装、继承、多态特性的实现重要支柱之一。interface 关键字用于定义接口抽象，其本质上是用于定义类型、定义类所具有的能力。但是新手往往错误的使用了 abstract 和 interface，小捌其实也一样犯错误，这篇文章我们盘一盘 interface 接口和 abstract 抽象类的使用。​

文章开始前建议带着两个疑问阅读：

1. abstract 和 interface 有什么区别？

2. abstract 和 interface 应该怎么选？

2、准则

定义接口的时候，有一些准则可以参考，根据这些准则可以更好的确定自己应不应该定义接口、或者是否有其他更好的代替方案。（注意小捌说的点不是绝对正确的，实际开发过程中要具体分析，有不对的可以互相交流。）​

2.1 接口优先于抽象类

小捌这里用 JDK 的源码 HashMap 的继承体系来说明接口优先于抽象类这一点。HashMap 继承体系类图结构：

HashMap 的顶层接口：

public interface Map<K,V>{}

HashMap 实现的抽象类：

public abstract class AbstractMap<K,V> implements Map<K,V> {}

可以看到 HashMap 继承了 AbstractMap 抽象类实现了 Map 接口，但为什么说接口优先于抽象类呢？这些因为 Java 是单继承多实现，HashMap 继承了 AbstractMap 抽象类之后就无法继承其他类了，如果是接口就没有这个限制，比如 HashMap 还需要提供序列化和克隆的功能，HashMap 就可以实现三个接口 Map<K,V>, Cloneable, Serializable。​

既然这样为什么 HashMap 还要去继承 AbstractMap 抽象类呢？这是因为在 JDK 源码设计中，Map 结构 JDK 需要提供部分方法的默认实现，因此 JDK 的作者们单独拉取了一个抽象类来实现这些方法；尽管 Java8 Oracle 尝试在接口中提供静态方法和普通方法，但是小捌认为没有到一定的需求程度，尽量、甚至完全不应该将方法实现定义在接口中。​

abstract 和 interface 有什么区别呢？其实在 Java8 之后区别在不断的缩小，但是总体上来说还是两个完全不同的概念：​

抽象类 abstract 的特点：

• 抽象方法和抽象类都必须被 abstract 关键字修饰

• 一个类中有抽象方法，那么这个类一定是抽象类

• 抽象类中不一定有抽象方法

• 抽象类中可以存在构造方法

• 抽象类中可以存在普通属性、方法、静态属性和静态方法

• 抽象类的方法必须在子类中实现，否则子类也需要定义为抽象类

• 抽象类不可以用 new 创建对象，因为调用抽象方法没有实现就没有意义

接口 interface 的特点：

• 接口中的方法，都被 public 来修饰

• 接口中没有构造方法，不能实例化接口对象

• 接口中只有常量，如果定义变量，则默认加上 public static final

• 使用接口可以实现多继承

• 接口中只有方法的声明，没有方法体（适用于 Java8 之前，当我没说，但是很多人都是这么认为的，这种错误的认为往往能正确的设计代码）

• 接口中可以声明静态方法，必须是 public 修饰（默认），静态方法无法被子类重写

• 接口中可以声明普通方法，必须是 default 修饰

总结：

1. 在整个抽象实现体系中，必须提供一些方法的默认实现，可以使用抽象类（因为非常不建议在接口中直接实现某些方法）

2. 如果不需要提供默认实现，且需要实现多继承的功能就使用接口

2.2 接口中不应该实现方法

接口无处不在，接口作为类体系结构的最顶层，接口提供的一切约束和规范都是直接影响下层实现类。因此不建议在接口中实现具体的方法，尽管 Java8 之后的接口定义可以提供静态方法实现和普通方法实现，但是这种实现方式有很大的风险，除非你的接口设计真的很完美，完美到能对所有的实现类都负责任的说你的逻辑永远不会变。要不然接口的具体实现方法逻辑修改后，下面那些使用了该方法的类都得遭殃。因此接口尽可能的只用来定义类型、定义类所具有的能力。如果一定要定义实现，可以考虑使用抽象类来定义。​

2.3 接口不应该用于导出常量

由于接口中定义常量非常方便，因此有一些小伙伴会使用接口直接作为常量导出类，比如如下这种方式：

/** * <p> *      缓存key * </p> * * @Author: Liziba * @Date: 2021/11/2 23:12 */public interface CacheKey {
    String USER = "user";
    String ORDER = "order";
    String MAIL = "mail";
}

它虽然看起来非常简便、使用上也没什么问题。但是问题就出在接口它不是用来给你导出常量的，如果需要定义常量我们可以使用枚举或者常量类，比如如下这种方法：

public class CacheKey {
    public static final String USER = "user";
    public static final String ORDER = "order";
    public static final String MAIL = "mail";
}

注意小捌这里说的是不要拿接口仅仅只作为常量导出类，而不是说不能在接口中定义常量，如果部分常量是类抽象类型中统一使用的可以考虑这样设计（但是也不推荐啦！），单独抽出常量类来管理这些常量往往要更好一些的。