Java의 추상 기능 - 추상 클래스 및 인터페이스에 대한 심층적인 이해-java지도 시간-php.cn

핵심사항:

추상수업
인터페이스
추상 클래스와 인터페이스의 차이점

추상화

객체지향 프로그래밍의 경우 추상화는 4가지 주요 기능 중 하나입니다. Java에서 OOP 추상화는 인터페이스와 추상 클래스라는 두 가지 형태로 반영될 수 있습니다. 인터페이스와 추상 클래스는 구현에서 인터페이스를 분리하는 보다 구조화된 방법을 제공합니다.

2. 추상 클래스

1) 개념적 기반

객체 지향 분야에서는 모든 것이 물체. 동시에 모든 객체는 클래스로 설명되지만 모든 클래스가 객체를 설명할 수 있는 것은 아닙니다(object = State + Behavior). 클래스에 특정 객체를 설명하는 데 필요한 정보가 충분하지 않은 경우 해당 클래스를 추상 클래스로 설정할 수 있습니다. 추상 클래스는 공개 및 기본 수정자를 통해서만 수정할 수 있습니다.

추상 클래스를 이해하기 전에 먼저 추상 메소드에 대해 알아봅시다. 추상 메서드는 특별한 메서드입니다. 선언만 있고 구체적인 구현은 없습니다. 추상 메서드의 선언 형식은 다음과 같습니다.

abstract void func();

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추상 메서드는 abstract 키워드로 수정해야 합니다. 클래스에 추상 메서드가 포함되어 있으면 추상 클래스라고 합니다. 추상 클래스는 클래스 앞에 추상 키워드 를 사용하여 수정해야 합니다. 추상 메서드, 즉 모든 메서드가 특정 메서드인 경우). 추상 클래스에는 구체적으로 구현되지 않은 메소드가 포함되어 있으므로 추상 클래스 를 사용하여 객체를 생성할 수 없습니다.

public abstract class ClassName {
    abstract void fun();
}

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여기에서 상속을 위해 추상 클래스가 존재하는 것을 알 수 있습니다. 그것을 상속받는다면 이 추상 클래스를 헛되이 만들게 될 것입니다. 왜냐하면 그것을 사용하여 아무 것도 할 수 없기 때문입니다. 상위 클래스의 경우 해당 메서드 중 하나가 상위 클래스에서 구현될 때 의미가 없고 하위 클래스의 실제 요구에 따라 다르게 구현되어야 하는 경우 이 메서드는 다음과 같이 선언될 수 있습니다. 추상 메서드, 이때 이 클래스는 추상 클래스가 됩니다.

추상 메소드를 포함하는 클래스를 추상 클래스라고 부르지만, 이는 추상 클래스가 추상 메소드만 가질 수 있다는 의미는 아닙니다. 일반 클래스와 마찬가지로 멤버 변수도 가질 수 있습니다. 클래스 및 일반 멤버 메서드 . 추상 클래스와 일반 클래스 사이에는 세 가지 주요 차이점이 있습니다.

추상 메서드는 비공개일 수 없으며, 그렇지 않으면 하위 클래스로 분류될 수 없습니다. 상속된 하위 클래스는 이 메서드를 구현할 수 없으므로 그렇게 해도 소용이 없습니다.
추상 클래스는 객체를 만드는 데 사용할 수 없습니다.
클래스가 추상 클래스에서 상속되는 경우 하위 클래스는 상위 클래스의 추상 메서드를 구현해야 합니다. 하위 클래스가 상위 클래스의 추상 메소드를 구현하지 않는 경우 하위 클래스도 추상 클래스로 정의되어야 합니다.
그 외에는 추상 클래스와 일반 클래스의 차이가 없습니다.

2) Essence

추상 클래스와 유일한 차이점 구체적인 클래스 차이점: 추상 메소드를 포함하는 클래스는 추상 클래스여야 합니다.
추상 클래스의 기본 기능은 상속입니다. 따라서 추상 클래스 메서드의 추상화는 비공개로 수정할 수 없습니다.
추상 클래스에는 구상 클래스보다 추상 요소가 하나만 더 있습니다. 행동 수준 추상화(추상 메소드 포함 가능) ;

3. 인터페이스

1).

　　接口(interface)，在软件工程中，接口泛指供别人调用的方法或者函数。从这里，我们可以体会到Java语言设计者的初衷，它是对行为的抽象。接口只能被public和默认修饰符修饰。 在Java中，定义一个接口的形式如下：

public interface InterfaceName {}

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　　接口中可以含有变量和方法。但是要注意，接口中的变量会被隐式地指定为 public static final变量（并且只能是public static final变量，而且 public static final 可省，即默认就是public static final 的） ，而方法会被隐式地指定为 public abstract方法且只能是 public abstract 方法（public abstract 可省，即默认就是 public abstract 的），并且接口中所有的方法不能有具体的实现，也就是说，接口中的方法必须都是抽象方法。从这里可以隐约看出接口和抽象类的区别，接口是一种极度抽象的类型，它比抽象类更加“抽象”。

　　要让一个类遵循某组特地的接口需要使用 implements 关键字，具体格式如下：

class ClassName implements Interface1,Interface2,[....]{

}

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　　可以看出，允许一个类遵循多个特定的接口。如果一个非抽象类遵循了某个接口，就必须实现该接口中的所有方法。对于遵循某个接口的抽象类，可以不实现该接口中的抽象方法。

2).本质

接口是一种行为契约，是对行为的抽象；

四. 接口与抽象类的区别

1.语法层面上的区别

　　1）抽象类可以提供成员方法的实现细节，而接口中只能存在 public abstract (可省) 方法；

　　2）抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是 public static final (可省) 类型的；

　　3）接口中不能含有静态代码块以及静态方法，而抽象类可以有静态代码块和静态方法；

　　4）一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。

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2.设计层面上的区别

　　1）抽象类是对一种事物的抽象，即对类抽象，而接口是对行为的抽象。抽象类是对整个类整体进行抽象，包括属性、行为，但是接口却是对类局部（行为）进行抽象。举个简单的例子，飞机和鸟是不同类的事物，但是它们都有一个共性，就是都会飞。那么在设计的时候，可以将飞机设计为一个类 Airplane，将鸟设计为一个类 Bird，但是不能将飞行这个特性也设计为类，因此它只是一个行为特性，并不是对一类事物的抽象描述。此时可以将飞行设计为一个接口Fly，包含方法fly()，然后Airplane和Bird分别根据自己的需要实现Fly这个接口。然后至于有不同种类的飞机，比如战斗机、民用飞机等直接继承Airplane即可，对于鸟也是类似的，不同种类的鸟直接继承Bird类即可。从这里可以看出，继承是一个 “是不是”的关系，而接口实现则是 “有没有”的关系。如果一个类继承了某个抽象类，则子类必定是抽象类的种类，而接口实现则是有没有、具备不具备的关系，比如鸟是否能飞（或者是否具备飞行这个特点），能飞行则可以实现这个接口，不能飞行就不实现这个接口。

　　2）设计层面不同，抽象类作为很多子类的父类，它是一种模板式设计。而接口是一种行为规范(契约)，它可以跨越不同的类，是一种辐射式设计。什么是模板式设计？最简单例子，大家都用过ppt里面的模板，如果用模板A设计了ppt B和ppt C，ppt B和ppt C公共的部分就是模板A了，如果它们的公共部分需要改动，则只需要改动模板A就可以了，不需要重新对ppt B和ppt C进行改动。而辐射式设计，比如某个电梯都装了某种报警器，一旦要更新报警器，就必须全部更新。也就是说对于抽象类，如果需要添加新的方法，可以直接在抽象类中添加具体的实现，子类可以不进行变更；而对于接口则不行，如果接口进行了变更，则所有实现这个接口的类都必须进行相应的改动。

　　下面看一个网上流传最广泛的例子：门和警报的例子：门都有open( )和close( )两个动作，此时我们可以定义通过抽象类和接口来定义这个抽象概念：

abstract class Door {    public abstract void open();    public abstract void close();
}

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或者

interface Door {    public abstract void open();    public abstract void close();
}

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但是现在如果我们需要门具有报警alarm( )的功能，那么该如何实现？下面提供两种思路：

　　1）将这三个功能都放在抽象类里面，但是这样一来所有继承于这个抽象类的子类都具备了报警功能，但是有的门并不一定具备报警功能；

　　2）将这三个功能都放在接口里面，需要用到报警功能的类就需要实现这个接口中的open( )和close( )，也许这个类根本就不具备open( )和close( )这两个功能，比如火灾报警器。

　　从这里可以看出， Door的open() 、close()和alarm()根本就属于两个不同范畴内的行为，open()和close()属于门本身固有的行为特性，而alarm()属于延伸的附加行为。因此最好的解决办法是单独将报警设计为一个接口，包含alarm()行为,Door设计为单独的一个抽象类，包含open和close两种行为。再设计一个报警门继承Door类和实现Alarm接口。

interface Alram {    void alarm();
}abstract class Door {    void open();    void close();
}

class AlarmDoor extends Door implements Alarm {    void oepn() {      //....
    }    void close() {      //....
    }    void alarm() {      //....
    }
}

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3、小结