很多常見的面試題都會出諸如抽象類和接口有什麼區別,什麼情況下會使用抽象類和什麼情況你會使用接口這樣的問題。本文我們將仔細討論這些話題。
1.抽象類可以有構造方法,接口中不能有構造方法。
在抽象類中可以有構造方法,只是不能直接創建抽象類的實例對象,但實例化子類的時候,就會初始化父類,不管父類是不是抽象類都會調用父類的構造方法初始化一個類,先初始化父類。
在接口裏寫入構造方法時,編譯器提示:Interfaces cannot have constructors
A. 構造方法用於初始化成員變量,但是接口成員變量是常量,無需修改。接口是一種規範,被調用時,主要關注的是裏邊的方法,而方法是不需要初始化的,
B. 類可以實現多個接口,若多個接口都有自己的構造器,則不好決定構造器鏈的調用次序
C. 構造器是屬於類自己的,不能繼承。因爲是純虛的,接口不需要構造器。
3.抽象類中可以有普通成員變量,接口中沒有普通成員變量
也就是爲什麼接口中的成員變量非得是public static final的呢?首先明白一個原理,就是接口的存在意義。接口就是爲了實現多繼承的抽象類,是一種高度抽象的模板、標準或者說協議。規定了什麼東西該是這樣,如果你繼承了我這接口,就必須這樣。比如USB接口,就是小方口,兩根電源線和兩根數據線,不能多不能少。
(1)public
既然是公共的模板或者協議,那麼如果定義成private就沒有意義了,因爲所有繼承了你這接口的類都不能用,並且接口中的方法是不能夠被具體實現的,因此,接口內部中也沒有任何方法可使用。因此,爲了讓所有實現了該接口的類能夠使用,就必須是public的。接口中定義的所有東西就應該是對所有用戶開放的東西。
(2)static
所謂static,顧名思義,它代表着靜態,靜止不動的,都知道JVM內存中除了程序計數器,堆內存,棧內存,還有一塊不大的內存區,叫做靜態存儲區。這塊區域就是用來存儲所有靜態的方法和變量的。我想,java一開始設計static的原因也許是不想和實例捆綁在一起。你想想,java的主類中一定會有個public static main()方法,那是程序的執行入口。當初我在想,爲什麼一定要有個static呢?如果沒有static,那麼就必須先實例化main方法所在類對象,可是在哪實例化呢?JVM這樣就找不到入口,因爲沒有static就必須先實例化分配內存後,纔有main方法。如此死循環。
有了static就不一樣了,JVM加載類的時候,首先開始加載的就是靜態的成員變量和方法。而main()方法就在裏面,JVM不需要加載任何實例對象,就能開始執行了,因此main方法是必須static的。
好,羅嗦了。回到題目,如果接口中的成員變量是非靜態的,那麼每一個實現了該接口的類都會有這麼一個變量。那麼,因爲接口是多繼承的,那麼如果另一個接口也是有同樣這樣一個變量呢,那你用哪一個?所以,因爲是標準,所以我規定從一開始,這個東西只能有一份,只能放在靜態存儲區,如果第二個接口也想同命名這麼一個變量,那麼存儲時候就會報錯,因爲我靜態存儲區已經有一份了。你改名吧。
(3)final
想想,如果不是final的,那麼意味着每一個實現了該接口的子類都可以去修改這個變量。我們開頭說了,接口就是標準規範,也改也只能是制定該接口的架構師來改,如果某類隨便改的話,那麼其他也繼承了該接口的類就會受到影響。牽一髮而動全身!!因此,既然是標準,那麼就不能改,方便管理。
最後歸納:
- public是因爲接口是標準,必須對外完全開放,自己藏着掖着沒意義;
- static是因爲要確保該變量只有一份,避免重名;
- final是因爲接口的東西是大家共用的,不能隨便修改,因此乾脆不然你有修改的權限!
至此,解釋完畢。這次分析後,對接口的存在意義更深刻了。
5. 抽象類中可以包含靜態方法,接口中不能包含靜態方法
抽象方法是不能使用static進行修飾,有static的方法是不能override的,所以這樣定義接口才有意義。
Java 8 對接口做了進一步的增強。
public interface JDK8Interface {
// static修飾符定義靜態方法
static void staticMethod() {
System.out.println("接口中的靜態方法");
}
// default修飾符定義默認方法
default void defaultMethod() {
System.out.println("接口中的默認方法");
}
}
接口的實現
public class JDK8InterfaceImpl implements JDK8Interface {
//實現接口後,因爲默認方法不是抽象方法,所以可以不重寫,但是如果開發需要,也可以重寫
}
靜態方法,只能通過接口名調用,不可以通過實現類的類名或者實現類的對象調用。default方法,只能通過接口實現類的對象來調用。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// static方法必須通過接口類調用
JDK8Interface.staticMethod();
//default方法必須通過實現類的對象調用
new JDK8InterfaceImpl().defaultMethod();
}
}
a 在接口中可以添加使用 default 關鍵字修飾的非抽象方法。即:默認方法(或擴展方法)
b. 接口裏可以聲明靜態方法,並且可以實現。
我們都知道在Java語言的接口中只能定義方法名,而不能包含方法的具體實現代碼。接口中定義的方法必須在接口的非抽象子類中實現。下面就是關於接口的一個例子:
public interface SimpleInterface {
public void doSomeWork();
}
class SimpleInterfaceImpl implements SimpleInterface{
@Override
public void doSomeWork() {
System.out.println("Do Some Work implementation in the class");
}
public static void main(String[] args) {
SimpleInterfaceImpl simpObj = new SimpleInterfaceImpl();
simpObj.doSomeWork();
}
}
那麼,如果我們在SimpleInterface裏面添加一個新方法,會怎樣呢?
public interface SimpleInterface {
public void doSomeWork();
public void doSomeOtherWork();
}
如果我們嘗試編譯上面的這段代碼,會得到如下結果:
$javac .\SimpleInterface.java
.\SimpleInterface.java:18: error: SimpleInterfaceImpl is not abstract and does not
override abstract method doSomeOtherWork() in SimpleInterface
class SimpleInterfaceImpl implements SimpleInterface{
^
1 error
因爲接口有這個語法限制,所以要直接改變/擴展接口內的方法變得非常困難。我們在嘗試強化Java 8 Collections API,讓其支持lambda表達式的時候,就面臨了這樣的挑戰。爲了克服這個困難,Java 8中引入了一個新的概念,叫做default方法,也可以稱爲Defender方法,或者虛擬擴展方法(Virtual extension methods)。
Default方法是指,在接口內部包含了一些默認的方法實現(也就是接口中可以包含方法體,這打破了Java之前版本對接口的語法限制),從而使得接口在進行擴展的時候,不會破壞與接口相關的實現類代碼。接下來,讓我們看一個例子:
public interface SimpleInterface {
public void doSomeWork();
//A default method in the interface created using "default" keyword
//使用default關鍵字創在interface中直接創建一個default方法,該方法包含了具體的實現代碼
default public void doSomeOtherWork(){
System.out.println("DoSomeOtherWork implementation in the interface");
}
}
class SimpleInterfaceImpl implements SimpleInterface{
@Override
public void doSomeWork() {
System.out.println("Do Some Work implementation in the class");
}
/*
* Not required to override to provide an implementation
* for doSomeOtherWork.
* 在SimpleInterfaceImpl裏,不需要再去實現接口中定義的doSomeOtherWork方法
*/
public static void main(String[] args) {
SimpleInterfaceImpl simpObj = new SimpleInterfaceImpl();
simpObj.doSomeWork();
simpObj.doSomeOtherWork();
}
}
該程序的輸出是:
Do Some Work implementation in the class
DoSomeOtherWork implementation in the interface
現在大家問得比較多的一個問題是:如果一個類實現了兩個接口(可以看做是“多繼承”),這兩個接口又同時都包含了一個名字相同的default方法,那麼會發生什麼情況? 在這樣的情況下,編譯器會報錯。讓我用例子來解釋一下:
public interface InterfaceWithDefaultMethod {
public void someMethod();
default public void someOtherMethod(){
System.out.println("Default method implementation in the interface");
}
}
public interface InterfaceWithAnotherDefMethod {
default public void someOtherMethod(){
System.out.println("Default method implementation in the interface");
}
}
然後我們定義一個類,同時實現以上兩個接口:public class DefaultMethodSample implements
InterfaceWithDefaultMethod, InterfaceWithAnotherDefMethod{
@Override
public void someMethod(){
System.out.println("Some method implementation in the class");
}
public static void main(String[] args) {
DefaultMethodSample def1 = new DefaultMethodSample();
def1.someMethod();
def1.someOtherMethod();
}
}
如果編譯以上的代碼,會得到一個編譯器錯誤,如下所示。因爲編譯器不知道應該在兩個同名的default方法中選擇哪一個,因此產生了二義性。