抽象类与接口
抽象类：(abstract class)
一. 抽象类里面并非一定需要抽象方法，但是没有抽象方法，抽象类就没有存在的意义。
二. 在以下任一条件成立时，类必须定义成抽象类：
① 类中有至少一个抽象方法。
② 类继承了父类中的抽象方法，但是至少有一个抽象方法没有实现。
③ 类实现了某个接口，但没有全部实现接口中的方法。
一. 抽象类里面并非一定需要抽象方法，但是没有抽象方法，抽象类就没有存在的意义。
二. 在以下任一条件成立时，类必须定义成抽象类：
① 类中有至少一个抽象方法。
② 类继承了父类中的抽象方法，但是至少有一个抽象方法没有实现。
③ 类实现了某个接口，但没有全部实现接口中的方法。
接口：(interface)
一. 什么是接口
① 接口是方法和常量值的定义的集合。
② 接口是一种特殊的抽象类，这种抽象类中只包含常量和方法的定义，而没有变量和方法的实现。
③ 接口和类类似，也可以从一个父接口中派生。接口的继承也是使用"extends"关键字来完成。
二. 实现接口
① 多个无关的类可实现同一个接口。
② 一个类可实现多个无关的接口。接口的实现是使用"implements"关键字来完成。
③ 在Java中，可以通过接口来模拟多继承。
一. 什么是接口
① 接口是方法和常量值的定义的集合。
② 接口是一种特殊的抽象类，这种抽象类中只包含常量和方法的定义，而没有变量和方法的实现。
③ 接口和类类似，也可以从一个父接口中派生。接口的继承也是使用"extends"关键字来完成。
二. 实现接口
① 多个无关的类可实现同一个接口。
② 一个类可实现多个无关的接口。接口的实现是使用"implements"关键字来完成。
③ 在Java中，可以通过接口来模拟多继承。
多态:（Polymorphism）
① 在Java中，对象变量是多态的。一个类型为Aclass的变量既可以指向类型为Aclass的对象，又可
① 在Java中，对象变量是多态的。一个类型为Aclass的变量既可以指向类型为Aclass的对象，又可
以指向Aclass的任何子类的对象。
② 以多态的形式来传递参数，增强了参数类型的灵活性。
③ 一个对象只能有一种确切的数据类型。
④ 一个引用类型变量如果声明为父类的类型，但实际引用的是子类对象，那么该变量就不能再访问子类中添加的属性和方法。
② 以多态的形式来传递参数，增强了参数类型的灵活性。
③ 一个对象只能有一种确切的数据类型。
④ 一个引用类型变量如果声明为父类的类型，但实际引用的是子类对象，那么该变量就不能再访问子类中添加的属性和方法。
是一个(is-a)与像是一个(is-like-a)关系
对于继承可能会引发某种争论：
继承应该只重载基类的方法(而并不添加在基类中没有的新方法)吗？如果这样做，就意味着导出类和基类是完全相同的类型，因为它们具有完全相同的接口。如果你可以用一个导出类对象来完全替代一个基类对象。这可以被视为“纯粹替代(pure_substitution)”，通常称之为“替代法(substitution_principle)”。在某种意义上，这是一种处理继承的理想方式。我们经常将这种情况下的基类与导出类之间的关系称为“is-a”关系，因为你可以说“一个圆形就是一个几何形状”。判断是否继承，就是要确定你是否可以用is-a来描述之间的关系，并使之具有实际意义。
有时你必须在导出类型中添加新的接口元素，这样也就扩展了接口并创建了新的类型。这个新的类型仍然可以替代基类，但是这种替代并不完美，因为基类无法访问你新添加的方法。这种情况我们可以描述为“is-like-a”关系。新类型具有旧类型的接口，但是它还包含其他方法，所以你不能说它们完全相同
。
下面我们看看抽象类和接口中都能有些什么内容：
1 抽象类：
有构造器
有变量/也有常量
有抽象方法/方法实现
修饰符需要定义（public abstract final）
可以有游离块
2 接口：
没有构造器
只有常量
只有抽象方法
修饰符默认为（public abstract final）
没有游离块
1 抽象类：
有构造器
有变量/也有常量
有抽象方法/方法实现
修饰符需要定义（public abstract final）
可以有游离块
2 接口：
没有构造器
只有常量
只有抽象方法
修饰符默认为（public abstract final）
没有游离块
在Java中，abstract class 和 interface 是支持抽象类定义的两种机制。它们的目的都是为了程序的解耦合。使得我们在设计程序时更加灵活，便于后期的维护。它们对于抽象类定义方面的支持具有很大的相似性，甚至可以相互替换。但其实两者之间还是有很大区别的。对它们的选择可以反映出对于问题领域本质的理解，设计意图的理解是否正确，合理。
理解抽象类
abstract class和interface在Java语言中都是用来进行抽象类定义的，那么什么是抽象类，使用抽象类能为我们带来什么好处呢？（这里的抽象类并非从abstract class翻译而来，它表示的是一个抽象体，而abstract class为Java语言中用于定义抽象类的一种方法，请注意区分）
abstract class和interface在Java语言中都是用来进行抽象类定义的，那么什么是抽象类，使用抽象类能为我们带来什么好处呢？（这里的抽象类并非从abstract class翻译而来，它表示的是一个抽象体，而abstract class为Java语言中用于定义抽象类的一种方法，请注意区分）
在 面向对象的概念中，我们知道所有的对象都是通过类来描绘的，但是反过来却不是这样,并不是所有的类都是用来描绘对象的。如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。
抽象类往往用来表征我们在对问题领域进行分析、设计中得出的抽象概念，是对一系列看上去不同，但是本质上相同的具体概念的抽象。
比如：如果我们进行一个图形编辑软件的开发，就会发现问题领域存在着圆、三角形这样一些具体概念，它们是不同的，但是它们又都属于形状这样一个概念，形状这个概念在问题领域是不存在的，它就是一个抽象概念。正是因为抽象的概念在问题领域没有对应的具体概念，所以用以表征抽象概念的抽象类是不能够实例化的。
比如：如果我们进行一个图形编辑软件的开发，就会发现问题领域存在着圆、三角形这样一些具体概念，它们是不同的，但是它们又都属于形状这样一个概念，形状这个概念在问题领域是不存在的，它就是一个抽象概念。正是因为抽象的概念在问题领域没有对应的具体概念，所以用以表征抽象概念的抽象类是不能够实例化的。
在面向对象领域，抽象类主要用来进行类型隐藏。我们可以构造出一个固定的一组行为的抽象描述，但是这组行为却能够有任意个可能的具体实现方式。这个抽象描述就是抽象类，而这一组任意个可能的具体实现则表现为所有可能的派生类。模块可以操作一个抽象体。由于模块依赖于一个固定的抽象体，因此它可以是不允许修改的；同时，通过从这个抽象体派生，也可扩展此模块的行为功能。从语法定义层面看abstract class 和 interface在语法层面，Java语言对于abstract class和interface给出了不同的定义方式，下面以定义一个名为Demo的抽象类为例来说明这种不同。
使用abstract class的方式定义Demo抽象类的方式如下：
abstract class Demo｛
abstract void method1();
abstract void method2();
…
｝
使用interface的方式定义Demo抽象类的方式如下：
interface Demo{
void method1();
void method2();
…
}
abstract class Demo｛
abstract void method1();
abstract void method2();
…
｝
使用interface的方式定义Demo抽象类的方式如下：
interface Demo{
void method1();
void method2();
…
}
在abstractclass方式中，Demo可以有自己的数据成员，也可以有非abstract的成员方法，而在interface方式的实现中，Demo只能够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须是staticfinal的，不过在interface中一般不定义数据员），所有的成员方法都是abstract的。从某种意义上说，interface是一种特殊形式的 abstract class。
从编程的角度来看，abstract class和interface都可以用来实现 "design by contract" 的思想。但是在具体的使用上面还是有一些区别的。
首先，abstractclass在Java语言中表示的是一种继承关系，一个类只能使用一次继承关系(因为Java不支持多继承--转注)。但是，一个类却可以实现多个interface。也许，这是Java语言的设计者在考虑Java对于多重继承的支持方面的一种折中考虑吧。
其次，在abstract class的定义中，我们可以赋予方法的默认行为。但是在interface的定义中，方法却不能拥有默认行为，为了绕过这个限制，必须使用委托，但是这会增加一些复杂性，有时会造成很大的麻烦。
在抽象类中不能定义默认行为还存在另一个比较严重的问题，那就是可能会造成维护上的麻烦。因为如果后来想修改类的界面（一般通过 abstract class 或者interface来表示）以适应新的情况（比如，添加新的方法或者给已用的方法中添 加新的参数）时，就会非常的麻烦，可能要花费很多的时间（对于
派生类很多的情况，尤为如此）。但是如果界面是通过abstract class来实现的，那 么可能就只需要修改定义在abstract class中的默认行为就可以了。
同样，如果不能在抽象类中定义默认行为，就会导致同样的方法实现出现在该抽象类的每一个派生类中，违反了 "one rule，one place" 原则，造成代码重复，同样不利于以后的维护。因此，在abstract class和interface间进行选择时要非常的小心。
同样，如果不能在抽象类中定义默认行为，就会导致同样的方法实现出现在该抽象类的每一个派生类中，违反了 "one rule，one place" 原则，造成代码重复，同样不利于以后的维护。因此，在abstract class和interface间进行选择时要非常的小心。
从设计理念层面看 abstract class 和 interface上 面主要从语法定义和编程的角度论述了abstract class和interface的区 别，这些层面的区别是比较低层次的、非本质的。本小节将从另一个层面：abstract class和interface所反映出的设计理念，来分析一下二 者的区别。作者认为，从这个层面进行分析才能理解二者概念的本质所在。
前面 已经提到过，abstract class在Java语言中体现了一种继承关系，要想使得 继承关系合理，父类和派生类之间必须存在"is-a"关系，即父类和派生类在概念本质上应该是相同的。对于interface来说则不然，并不要求interface的实现者和interface定义在概念本质上是一致的， 仅仅是实现了interface定义的契约而已。为了使论述便于理解，下面将通过一个简单的实例进行说明。
考虑这样一个例子，假设在我们的问题领域中有一个关于Door的抽象概念，该Door具有执行两个动作open和close，此时我们可以通过abstract class或者interface来定义一个表示该抽象概念的类型，定义方式分别如下所示：
考虑这样一个例子，假设在我们的问题领域中有一个关于Door的抽象概念，该Door具有执行两个动作open和close，此时我们可以通过abstract class或者interface来定义一个表示该抽象概念的类型，定义方式分别如下所示：
使用abstract class方式定义Door：
abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close()；
}
使用interface方式定义Door：
interface Door{
void open();
void close();
}
abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close()；
}
使用interface方式定义Door：
interface Door{
void open();
void close();
}
其他具体的Door类型可以extends使用abstract class方式定义的Door或者implements使用interface方式定义的Door。看起来好像使用abstract class和interface没有大的区别。
如果 现在要求Door还要具有报警的功能。我们该如何设计针对该例子的类结构呢？下面将罗列出可能的解 决方案，并从设计理念层面对这些不同的方案进行分析。（在本例中主要是为了展示 abstract class 和interface 反映在设计理念上的区别）
如果 现在要求Door还要具有报警的功能。我们该如何设计针对该例子的类结构呢？下面将罗列出可能的解 决方案，并从设计理念层面对这些不同的方案进行分析。（在本例中主要是为了展示 abstract class 和interface 反映在设计理念上的区别）
解决方案一：
简单的在Door的定义中增加一个alarm方法，如下：
abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close()；
abstract void alarm();
}
或者
interface Door{
void open();
void close();
void alarm();
}
那么具有报警功能的AlarmDoor的定义方式如下：
class AlarmDoor extends Door{
void open(){…}
void close(){…}
void alarm(){…}
}
或者
class AlarmDoor implements Door｛
void open(){…}
void close(){…}
void alarm(){…}
｝
简单的在Door的定义中增加一个alarm方法，如下：
abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close()；
abstract void alarm();
}
或者
interface Door{
void open();
void close();
void alarm();
}
那么具有报警功能的AlarmDoor的定义方式如下：
class AlarmDoor extends Door{
void open(){…}
void close(){…}
void alarm(){…}
}
或者
class AlarmDoor implements Door｛
void open(){…}
void close(){…}
void alarm(){…}
｝
这种方法违反了面向对象设计中的一个核心原则 ISP (Interface Segregation Principle)，在Door的定义中把Door概念本身固有的行为方法和另外一个概念"报警器"的行为方法混在了一起。这样引起的一个问题是那些仅仅依赖于Door这个概念的模块会因为"报警器"这个概念的改变（比如：修改alarm方法的
参数）而改变，反之亦然。
解决方案二：
既然open、close和alarm属于两个不同的概念，根据ISP原则应该把它们分别定义在代表这两个概念的抽象类中。定义方式有：①这两个概念都使用 abstract class 方式定义；②两个概念都使用interface方式定义；③一个概念 使用 abstract class 方式定义，另一个概念使用interface方式定义。
显然，由于Java语言不支持多重继承，①是不可行的。② ③都是可行的，但是对于它们的选择却反映出对于问题领域中的概念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理。我们一一来分析、说明。
显然，由于Java语言不支持多重继承，①是不可行的。② ③都是可行的，但是对于它们的选择却反映出对于问题领域中的概念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理。我们一一来分析、说明。
如果两个概念都使用interface方式来定义，那么就反映出两个问题：1、我们可能没有理解清楚问题领域，AlarmDoor在概念本质上到底是Door还是报警器？2、如果我们对于问题领域的理解没有问题，比如：我们通过对于问题领域的分析发现AlarmDoor在概念本质上和Door是一致的，那么我们在实现时就没有能够正确的揭示我们的设计意图，因为在这两个概念的定义上（均使用 interface方式定义）反映不出上述含义。
如果我们对于问题领域的理解是：AlarmDoor在概念本质上是Door，同时它有具有报 警的功能。我们该如何来设计、实现来明确的反映出我们的意思呢？前面已经说过，abstract class在Java语言中表示一种继承关系，而继承关系 在本质上是"is-a"关系。所以对于Door这个概念，我们应该使用abstarct
class方式来定义。另外，AlarmDoor又具有报警功能，说 明它又能够完成报警概念中定义的行为，所以报警概念可以通过interface方式定义。
如下所示：
abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close()；
}
interface Alarm{
void alarm();
}
class Alarm Door extends Door implements Alarm{
void open(){…}
void close(){…}
void alarm(){…}
}
abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close()；
}
interface Alarm{
void alarm();
}
class Alarm Door extends Door implements Alarm{
void open(){…}
void close(){…}
void alarm(){…}
}
这种实现方式基本上能够明确的反映出我们对于问题领域的理解，正确的揭示我们的设计意图。其 实abstract class表示的是"is-a"关系，interface表示的是"like-a"关系，大家在选择时可以作为一个依据，当然这是建立在对 问题领域的理解上的，比如：如果我们认为AlarmDoor在概念本质上是报警器，同时又具有Door的功能，那么上述的定义方式就要反过来了。
小结
1.abstract class 在 Java 语言中表示的是一种继承关系，一个类只能使用一次继承关系。但是，一个类却可以实现多个interface。
2.在abstract class 中可以有自己的数据成员，也可以有非abstarct的成员方法，而在interface中，只能够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须是static final的，不过在 interface中一般不定义数据成员），所有的成员方法都是abstract的。
3.abstract class和interface所反映出的设计理念不同。其实abstract class表示的是"is-a"关系，interface表示的是"is-like-a"关系。
4.实现抽象类和接口的类必须实现其中的所有方法。抽象类中可以有非抽象方法。接口中则不能有实现方法。
5.接口中定义的变量默认是public static final 型，且必须给其初值，所以实现类中不能重新定义，也不能改变其值。
6.抽象类中的变量默认是 friendly 型，其值可以在子类中重新定义，也可以重新赋值。
7.接口中的方法默认都是 public,abstract 类型的。
1.abstract class 在 Java 语言中表示的是一种继承关系，一个类只能使用一次继承关系。但是，一个类却可以实现多个interface。
2.在abstract class 中可以有自己的数据成员，也可以有非abstarct的成员方法，而在interface中，只能够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须是static final的，不过在 interface中一般不定义数据成员），所有的成员方法都是abstract的。
3.abstract class和interface所反映出的设计理念不同。其实abstract class表示的是"is-a"关系，interface表示的是"is-like-a"关系。
4.实现抽象类和接口的类必须实现其中的所有方法。抽象类中可以有非抽象方法。接口中则不能有实现方法。
5.接口中定义的变量默认是public static final 型，且必须给其初值，所以实现类中不能重新定义，也不能改变其值。
6.抽象类中的变量默认是 friendly 型，其值可以在子类中重新定义，也可以重新赋值。
7.接口中的方法默认都是 public,abstract 类型的。
结论
abstract class 和 interface 是Java语言中的两种定义抽象类的方式，它们之间有很大的相似性。但是对于它们的选择却又往往反映出对于问题领域中的概 念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理，因为它们表现了概念间的不同的关系（虽然都能够实现需求的功能）。这其实也是语言的一种的惯用法。
abstract class 和 interface 是Java语言中的两种定义抽象类的方式，它们之间有很大的相似性。但是对于它们的选择却又往往反映出对于问题领域中的概 念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理，因为它们表现了概念间的不同的关系（虽然都能够实现需求的功能）。这其实也是语言的一种的惯用法。
//写一个抽象类完成利率的计算
public abstract class Bank {
private double interest;//利率
private double fund;//本金
//计算利率的方法
public double calc() {
interest = getFund() * getInterestRate();
return interest;
}
//抽象的方法，在具体的实例中根据需求定义
public abstract double getInterestRate();
//设置本金
public void setFund(double fund) {
this.fund = fund;
}
//获得本金
public double getFund() {
return this.fund;
}
}
---------------------------------------
//实例1
public class ICBC extends Bank {
//实现父类中的抽象方法
public double getInterestRate() {
return 0.022;
}
public void test (){
System.out.println("Test.............");
}
}
---------------------------------------
//实例2
public class CBC extends Bank {
//实现父类中的抽象方法
public double getInterestRate() {
return 0.033;
}
public void test (){
System.out.println("Test......");
}
}
---------------------------------------
public class TestBank {
public static void main(String[] args) {
//①声明子类类型，引用子类类型
ICBC i = new ICBC();
i.setFund(1000);
System.out.println(i.calc());
//变量"i"可以访问子类中添加的方法
i.test();
//②声明父类类型，引用子类类型
Bank c = new CBC();
c.setFund(1000);
System.out.println(c.calc());
//变量"c"不能访问子类中添加的方法
// c.test();
}
}
public abstract class Bank {
private double interest;//利率
private double fund;//本金
//计算利率的方法
public double calc() {
interest = getFund() * getInterestRate();
return interest;
}
//抽象的方法，在具体的实例中根据需求定义
public abstract double getInterestRate();
//设置本金
public void setFund(double fund) {
this.fund = fund;
}
//获得本金
public double getFund() {
return this.fund;
}
}
---------------------------------------
//实例1
public class ICBC extends Bank {
//实现父类中的抽象方法
public double getInterestRate() {
return 0.022;
}
public void test (){
System.out.println("Test.............");
}
}
---------------------------------------
//实例2
public class CBC extends Bank {
//实现父类中的抽象方法
public double getInterestRate() {
return 0.033;
}
public void test (){
System.out.println("Test......");
}
}
---------------------------------------
public class TestBank {
public static void main(String[] args) {
//①声明子类类型，引用子类类型
ICBC i = new ICBC();
i.setFund(1000);
System.out.println(i.calc());
//变量"i"可以访问子类中添加的方法
i.test();
//②声明父类类型，引用子类类型
Bank c = new CBC();
c.setFund(1000);
System.out.println(c.calc());
//变量"c"不能访问子类中添加的方法
// c.test();
}
}
