多維度分析：抽象類和接口的區(qū)別

chengtao1633 發(fā)布于2019-08-14 12:30 / 3194人閱讀

摘要：本文中，作者通過多個(gè)方面深入剖析抽象類和接口的區(qū)別，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)供讀者借鑒學(xué)習(xí)，本文系工程師編譯整理。在開發(fā)人員崗位面試時(shí)，是否了解抽象類和接口之間的基本區(qū)別是一個(gè)很重要的考量因素。

【編者按】本文作者是Sebastian Malaca，是面向?qū)ο缶幊痰目駸嵴撸粩嗌罨芯空麧嵈a和高代碼質(zhì)量。本文中，作者通過多個(gè)方面深入剖析抽象類和接口的區(qū)別，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)供讀者借鑒學(xué)習(xí)，本文系 OneAPM 工程師編譯整理。

在開發(fā)人員崗位面試時(shí)，是否了解抽象類和接口之間的基本區(qū)別是一個(gè)很重要的考量因素。

顯而易見？

完全不是。筆者面試過很多人，通常問的第一個(gè)問題是關(guān)于接口和抽象類的區(qū)別。但實(shí)際上很少有程序員能給出正確的答案。

就這個(gè)問題來說，初級(jí)程序員可能都會(huì)清楚之間的區(qū)別，可能也并不一定理解其背后的原因，但其結(jié)構(gòu)上的差異，特別是針對(duì)特定語言（幾乎和所有的面向?qū)ο蟮恼Z言一樣）應(yīng)該深入了解。

同時(shí)，筆者也發(fā)現(xiàn)其他職位候選人（有時(shí)甚至是高級(jí)職位）竟然也不知道這之間的差異，或者只知道的一個(gè)或幾個(gè)。

如果只是需要了解這些內(nèi)容那并不難，但這些都是面向?qū)ο蟮幕A(chǔ)知識(shí)，因此想要設(shè)計(jì)良好的代碼必須對(duì)其有一個(gè)深入的認(rèn)識(shí)。

下面將詳細(xì)介紹這些基礎(chǔ)知識(shí)。

繼承

下面將從眾所周知的接口和抽象類的區(qū)別開始。這種差異是關(guān)于繼承的，任何類都可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，但是只能擴(kuò)展一個(gè)類，也只能有一個(gè)父類。

多個(gè)類擴(kuò)展是一個(gè)語言特性，它存在于一些面向?qū)ο蟮恼Z言。為什么呢？因?yàn)樗鼛淼膯栴}往往多于價(jià)值。

當(dāng)一個(gè)類有許多父類時(shí)，有一個(gè)情況就是完全相同的方法會(huì)聲明多個(gè)，因此必須顯式地「告知」究竟需要的是哪一個(gè)。

這樣的代碼通常難以維護(hù)，因?yàn)閷?duì)其進(jìn)行的任何修改或者重構(gòu)都必須小心地檢查。另一方面，如果一個(gè)類需要擴(kuò)展（至少）兩個(gè)擁有相同方法的類，那么 DRY 規(guī)則顯然會(huì)被破壞(因此需要從別處下手），或者說會(huì)干擾到 Single Responsibility Principle (SAP)。

「如果多個(gè)類的繼承如此糟糕，為什么它可以實(shí)現(xiàn)許多接口呢？」——如果這樣的問題在你的腦海盤旋，我不得不承認(rèn)這是一個(gè)絕妙的問題。

然而，答案很簡(jiǎn)單。每一個(gè)接口都是基于函數(shù)而不是一個(gè)類去實(shí)現(xiàn)。所以，即使實(shí)現(xiàn)十個(gè)不同的接口，每個(gè)包含相同的方法聲明，內(nèi)部也不會(huì)發(fā)生沖突。接口保證了方法的存在，而不是去說明方法的實(shí)現(xiàn)，這意味著，只要不違反 SRP ，你完全可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。

方法的可見度

接口中的所有方法都是 Public 的，但對(duì)于抽象類的聲明并沒有這樣的規(guī)則，當(dāng)然不能是 Private 。為什么不能 Private？因?yàn)橐粋€(gè)抽象方法需要在子類中實(shí)現(xiàn)，但 Private 無法訪問子類，因此不抽象類不可能存在 Private 屬性。

接著回歸主題。正如上文寫道的，接口是一個(gè)函數(shù)的保證，你可以把它當(dāng)作使用接口的類和實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口的類之間的一個(gè)合約——保證一個(gè)特定類將實(shí)現(xiàn)所有聲明的方法。這也是為什么這些方法必須是 Public 的原因。因?yàn)楸粐?yán)格的限制到了實(shí)現(xiàn)上，所以其他一切都不成問題。

然而，當(dāng)涉及到抽象類時(shí)并非這樣。我們總是可以有不同的類組，除了這幾方面基本上不同以外，其他地方幾乎一樣，類體的公共方法也是非常相似的。在這種情況下，可以創(chuàng)建 Protected 方法來保持類之間的差異。Template Method 就是一個(gè)很典型的例子。

聲明和定義

接口只能包含方法聲明，而抽象類還可以包含方法的定義。

接口的重點(diǎn)在于提供特定函數(shù)，而抽象類還在于子類實(shí)現(xiàn)的相似性，不僅僅是其中的函數(shù)。

常量

接口和抽象類中都可以定義常量。這是因?yàn)檫@些值不依賴于特定對(duì)象，對(duì)它們來說都是相同的。

屬性

抽象類可以包含屬性，但接口卻不能。原因與聲明和定義是一樣的。

總結(jié)

除了說明差異，筆者也試圖解釋它產(chǎn)生的原因。這不僅是因?yàn)槿藗儼l(fā)明某個(gè)語言時(shí)的突發(fā)奇想，而是源于語言背后所支撐的理念。

原文鏈接：Differences Between Abstract Class and Interface

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