【编者按】本文作者是Sebastian Malaca,是面向对象编程的狂热者,不断深化研究整洁代码和高代码质量。本文中,作者通过多个方面深入剖析抽象类和接口的区别,并结合经验供读者借鉴学习,本文系 OneAPM 工程师编译整理。

在开发人员岗位面试时,是否了解抽象类和接口之间的基本区别是一个很重要的考量因素。

显而易见?

完全不是。笔者面试过很多人,通常问的第一个问题是关于接口和抽象类的区别。但实际上很少有程序员能给出正确的答案。

就这个问题来说,初级程序员可能都会清楚之间的区别,可能也并不一定理解其背后的原因,但其结构上的差异,特别是针对特定语言(几乎和所有的面向对象的语言一样)应该深入了解。

同时,笔者也发现其他职位候选人(有时甚至是高级职位)竟然也不知道这之间的差异,或者只知道的一个或几个。

如果只是需要了解这些内容那并不难,但这些都是面向对象的基础知识,因此想要设计良好的代码必须对其有一个深入的认识。

下面将详细介绍这些基础知识。

继承

下面将从众所周知的接口和抽象类的区别开始。这种差异是关于继承的,任何类都可以实现多个接口,但是只能扩展一个类,也只能有一个父类。

多个类扩展是一个语言特性,它存在于一些面向对象的语言。为什么呢?因为它带来的问题往往多于价值。

当一个类有许多父类时,有一个情况就是完全相同的方法会声明多个,因此必须显式地「告知」究竟需要的是哪一个。

这样的代码通常难以维护,因为对其进行的任何修改或者重构都必须小心地检查。另一方面,如果一个类需要扩展(至少)两个拥有相同方法的类,那么 DRY 规则显然会被破坏(因此需要从别处下手),或者说会干扰到 Single Responsibility Principle (SAP)。

「如果多个类的继承如此糟糕,为什么它可以实现许多接口呢?」——如果这样的问题在你的脑海盘旋,我不得不承认这是一个绝妙的问题。

然而,答案很简单。每一个接口都是基于函数而不是一个类去实现。所以,即使实现十个不同的接口,每个包含相同的方法声明,内部也不会发生冲突。接口保证了方法的存在,而不是去说明方法的实现,这意味着,只要不违反 SRP ,你完全可以实现多个接口。

方法的可见度

接口中的所有方法都是 Public 的,但对于抽象类的声明并没有这样的规则,当然不能是 Private 。为什么不能 Private?因为一个抽象方法需要在子类中实现,但 Private 无法访问子类,因此不抽象类不可能存在 Private 属性。

接着回归主题。正如上文写道的,接口是一个函数的保证,你可以把它当作使用接口的类和实现这个接口的类之间的一个合约——保证一个特定类将实现所有声明的方法。这也是为什么这些方法必须是 Public 的原因。因为被严格的限制到了实现上,所以其他一切都不成问题。

然而,当涉及到抽象类时并非这样。我们总是可以有不同的类组,除了这几方面基本上不同以外,其他地方几乎一样,类体的公共方法也是非常相似的。在这种情况下,可以创建 Protected 方法来保持类之间的差异。Template Method 就是一个很典型的例子。

声明和定义

接口只能包含方法声明,而抽象类还可以包含方法的定义。

接口的重点在于提供特定函数,而抽象类还在于子类实现的相似性,不仅仅是其中的函数。

常量

接口和抽象类中都可以定义常量。这是因为这些值不依赖于特定对象,对它们来说都是相同的。

属性

抽象类可以包含属性,但接口却不能。原因与声明和定义是一样的。

总结

除了说明差异,笔者也试图解释它产生的原因。这不仅是因为人们发明某个语言时的突发奇想,而是源于语言背后所支撑的理念。

原文链接:Differences Between Abstract Class and Interface

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