Java中接口和抽象類的異同以及具體的使用場景

更新時間：2025年11月17日 14:40:15 作者：菜鳥恒

文章主要介紹了Java中接口（Interface）和抽象類（AbstractClass）的區(qū)別和聯(lián)系,包括相同點(diǎn)和不同點(diǎn),以及它們在實(shí)際開發(fā)中的具體使用場景,結(jié)合實(shí)例代碼給大家介紹的非常詳細(xì),感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧

在 Java 中，接口（Interface） 和 抽象類（Abstract Class） 是實(shí)現(xiàn)抽象編程的核心機(jī)制，二者都用于定義 “規(guī)范” 而非完整實(shí)現(xiàn)，但在設(shè)計理念、語法規(guī)則和使用場景上存在顯著差異。下面從 異同點(diǎn)、核心區(qū)別對比、具體使用場景 三方面詳細(xì)解析。

一、接口和抽象類的 “相同點(diǎn)”

二者的核心目標(biāo)都是 抽象封裝共性行為 / 特征，避免代碼重復(fù)，同時約束子類實(shí)現(xiàn)，具體相同點(diǎn)如下：

都不能實(shí)例化：無法通過 new 關(guān)鍵字創(chuàng)建對象（抽象類本質(zhì)是 “不完整的類”，接口是 “純規(guī)范”，均缺少完整實(shí)現(xiàn)）。
都可包含抽象方法：抽象方法是 “只有聲明、沒有實(shí)現(xiàn)” 的方法（接口中默認(rèn)抽象，抽象類需顯式加 abstract 關(guān)鍵字），子類必須實(shí)現(xiàn)所有抽象方法（否則子類仍為抽象類）。
都用于被繼承 / 實(shí)現(xiàn)：抽象類通過 extends 被繼承，接口通過 implements 被實(shí)現(xiàn)，子類 / 實(shí)現(xiàn)類需遵循其定義的規(guī)范。
都支持多態(tài)：可以聲明抽象類 / 接口類型的引用，指向其具體子類 / 實(shí)現(xiàn)類的對象（核心體現(xiàn) “面向接口編程” 思想）。

示例（多態(tài)共性）：

// 抽象類多態(tài)
abstract class Animal {}
class Dog extends Animal {}
Animal animal = new Dog(); // 合法
// 接口多態(tài)
interface Flyable {}
class Bird implements Flyable {}
Flyable flyable = new Bird(); // 合法

二、接口和抽象類的 “核心區(qū)別”

這是重點(diǎn)，需從 語法規(guī)則 和 設(shè)計理念 兩方面區(qū)分，下表是全面對比：

對比維度	抽象類（Abstract Class）	接口（Interface）
繼承 / 實(shí)現(xiàn)方式	子類通過 `extends` 單繼承（Java 不支持多繼承）	類通過 `implements` 多實(shí)現(xiàn)（可同時實(shí)現(xiàn)多個接口）
構(gòu)造方法	可以有構(gòu)造方法（用于子類初始化時調(diào)用 `super()`）	不能有構(gòu)造方法（接口無 “實(shí)例狀態(tài)”，僅定義規(guī)范）
成員變量	可包含任意成員變量（`public`/`private`/`protected`、靜態(tài) / 非靜態(tài)）	只能是 `public static final` 常量（默認(rèn)隱式修飾，必須初始化）
成員方法	1. 抽象方法（`abstract` 修飾）； 2. 普通非抽象方法（有方法體）；3. JDK8+ 支持默認(rèn)方法（`default`）和靜態(tài)方法（`static`）	1. JDK7-：只能是抽象方法（默認(rèn) `public abstract`）； 2. JDK8+：支持默認(rèn)方法（`default`）和靜態(tài)方法（`static`）； 3. JDK9+：支持私有方法（`private`，用于內(nèi)部復(fù)用）
訪問權(quán)限	成員可聲明任意權(quán)限（`private`/`protected`/`public`）	所有成員（方法、常量）默認(rèn) `public`（顯式聲明也只能是 `public`）
設(shè)計理念	體現(xiàn) “is-a” 關(guān)系（子類是抽象類的 “一種具體實(shí)現(xiàn)”，包含繼承的屬性和行為）	體現(xiàn) “has-a” 關(guān)系（類 “具備” 接口定義的功能，是對行為的補(bǔ)充擴(kuò)展）
核心作用	封裝子類的共性屬性和行為（既有抽象規(guī)范，也有具體實(shí)現(xiàn)復(fù)用）	定義純行為規(guī)范（不關(guān)心類的本質(zhì)，只約束必須實(shí)現(xiàn)的功能）
靈活性	單繼承限制，靈活性低	多實(shí)現(xiàn) + 接口繼承（`extends` 多個接口），靈活性高

關(guān)鍵區(qū)別詳解（避免踩坑）

繼承限制：抽象類只能單繼承（子類 extends 一個抽象類），接口支持多實(shí)現(xiàn)（類 implements A, B）+ 接口多繼承（接口 extends A, B）。示例（接口多繼承）：

interface Runable { void run(); }
interface Flyable { void fly(); }
// 接口可繼承多個接口，合并規(guī)范
interface SuperAbility extends Runable, Flyable {}
// 類可實(shí)現(xiàn)多個接口，實(shí)現(xiàn)所有抽象方法
class Superman implements SuperAbility {
    @Override 
    public void run() {}
    @Override 
    public void fly() {}
}

成員變量差異：

抽象類的變量可修改（非 final）：

abstract class Person {
    protected String name; // 可被子類修改
    public static int age = 18; // 靜態(tài)變量可直接訪問
}

接口的變量默認(rèn)是 public static final（必須初始化，不可修改）：

interface Constants {
    String NAME = "Java"; // 等價于 public static final String NAME = "Java";
    // int NUM; // 編譯報錯：必須初始化
}

方法實(shí)現(xiàn)差異：

抽象類的普通方法可直接被子類復(fù)用：

abstract class Vehicle {
    // 具體方法（子類可直接使用，無需重寫）
    public void refuel() {
        System.out.println("加油...");
    }
    // 抽象方法（子類必須實(shí)現(xiàn)）
    public abstract void drive();
}
class Car extends Vehicle {
    @Override 
    public void drive() { 
        System.out.println("開車..."); 
    }
}
Car car = new Car();
car.refuel(); // 直接復(fù)用父類方法，輸出“加油...”

接口的默認(rèn)方法（JDK8+）是為了 “接口升級不破壞原有實(shí)現(xiàn)類”，實(shí)現(xiàn)類可重寫：

interface Greet {
    default void sayHello() {
        System.out.println("Hello");
    }
}
class Chinese implements Greet {
    // 可選重寫默認(rèn)方法
    @Override 
    public void sayHello() {
        System.out.println("你好");
    }
}

三、具體使用場景（核心：選對設(shè)計方向）

選擇接口還是抽象類，核心看 你要表達(dá)的是 “繼承關(guān)系” 還是 “功能擴(kuò)展”，以及是否需要復(fù)用具體實(shí)現(xiàn)。

1. 優(yōu)先使用抽象類的場景

當(dāng)你需要定義一個 “類的模板”，子類和父類是 “is-a” 關(guān)系，且需要復(fù)用 屬性或具體方法 時，用抽象類。典型場景：

共性屬性 + 行為復(fù)用：例如 Animal 抽象類（子類 Dog/Cat 是 “一種動物”），包含 name 屬性和 eat() 具體方法（所有動物都要吃飯，實(shí)現(xiàn)相同），同時定義 makeSound() 抽象方法（不同動物叫聲不同，子類實(shí)現(xiàn)）。

abstract class Animal {
    protected String name;
    // 具體方法：復(fù)用實(shí)現(xiàn)
    public void eat() {
        System.out.println(name + "在吃飯");
    }
    // 抽象方法：約束子類實(shí)現(xiàn)
    public abstract void makeSound();
}
class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        this.name = name; 
    }
    @Override 
    public void makeSound() { 
        System.out.println("汪汪叫"); 
    }
}
class Cat extends Animal {
    public Cat(String name) { 
        this.name = name; 
    }
    @Override 
    public void makeSound() { 
        System.out.println("喵喵叫"); 
    }
}

需要構(gòu)造方法初始化：抽象類的構(gòu)造方法可用于子類初始化（例如通過 super(name) 給父類屬性賦值），接口無構(gòu)造方法，無法實(shí)現(xiàn)。
限制子類數(shù)量：單繼承特性可避免子類過度擴(kuò)展（例如 HttpServlet 抽象類，子類只需重寫 doGet()/doPost()，無需關(guān)注其他 Servlet 生命周期方法）。

2. 優(yōu)先使用接口的場景

當(dāng)你需要定義 “功能規(guī)范”，類和接口是 “has-a” 關(guān)系，且需要 多實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展 或 跨類層次復(fù)用行為 時，用接口。典型場景：

定義純行為規(guī)范（不關(guān)心類的本質(zhì)）：例如 Runnable 接口（只要求類實(shí)現(xiàn) run() 方法，不管是 Thread、Task 還是其他類）、Comparable 接口（只要求類實(shí)現(xiàn)比較邏輯）。

// 接口定義“可比較”規(guī)范
interface Comparable<T> {
    int compareTo(T o);
}
// 任意類都可實(shí)現(xiàn)該接口，獲得比較能力（跨類層次復(fù)用）
class Student implements Comparable<Student> {
    private int score;
    @Override 
    public int compareTo(Student o) {
        return this.score - o.score;
    }
}
class Product implements Comparable<Product> {
    private double price;
    @Override 
    public int compareTo(Product o) {
        return Double.compare(this.price, o.price);
    }
}

多功能擴(kuò)展：一個類需要具備多種無關(guān)功能時，通過多實(shí)現(xiàn)接口實(shí)現(xiàn)（例如 Superman 類同時實(shí)現(xiàn) Runable、Flyable、Swimable 接口，獲得跑、飛、游泳三種能力）。
接口回調(diào) / 解耦：例如 Spring 框架的 ApplicationContextAware 接口（實(shí)現(xiàn)類可獲取 ApplicationContext 對象），框架通過接口規(guī)范調(diào)用方法，無需關(guān)心實(shí)現(xiàn)類的具體類型，降低耦合。
接口升級（默認(rèn)方法）：JDK8 后，接口可通過 default 方法添加新功能，而不破壞原有實(shí)現(xiàn)類（例如 Collection 接口新增 stream() default 方法，所有集合實(shí)現(xiàn)類無需修改即可使用）。

3. 抽象類和接口結(jié)合使用（最佳實(shí)踐）

實(shí)際開發(fā)中，常結(jié)合二者的優(yōu)勢：抽象類提供基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)，接口定義擴(kuò)展功能。典型示例：Java 集合框架中的 AbstractCollection（抽象類）和 Collection（接口）。

Collection 接口：定義所有集合的核心規(guī)范（add()、size()、iterator() 等抽象方法），不關(guān)心實(shí)現(xiàn)。
AbstractCollection 抽象類：實(shí)現(xiàn) Collection 接口的部分方法（例如 isEmpty()、contains()），復(fù)用基礎(chǔ)邏輯，子類（如 ArrayList、LinkedList）只需重寫核心方法（add()、iterator()）即可。

代碼簡化示例：

// 接口：定義規(guī)范
interface Collection {
    boolean add(Object obj);
    int size();
    boolean isEmpty();
}
// 抽象類：實(shí)現(xiàn)通用方法，減少子類重復(fù)代碼
abstract class AbstractCollection implements Collection {
    private int size = 0;
    @Override public boolean add(Object obj) {
        // 子類需實(shí)現(xiàn)具體添加邏輯，但size遞增可復(fù)用
        doAdd(obj);
        size++;
        return true;
    }
    @Override public int size() { return size; }
    @Override public boolean isEmpty() { return size == 0; }
    // 抽象方法：子類必須實(shí)現(xiàn)具體添加邏輯
    protected abstract void doAdd(Object obj);
}
// 具體子類：只需關(guān)注核心實(shí)現(xiàn)
class MyList extends AbstractCollection {
    private Object[] elements = new Object[10];
    @Override protected void doAdd(Object obj) {
        // 實(shí)現(xiàn)數(shù)組添加邏輯
        for (int i = 0; i < elements.length; i++) {
            if (elements[i] == null) {
                elements[i] = obj;
                break;
            }
        }
    }
}

四、總結(jié)（核心選型口訣）

若子類和父類是 “is-a” 關(guān)系，需復(fù)用屬性或具體方法 → 用 抽象類；
若類需要具備多種無關(guān)功能，或定義純行為規(guī)范 → 用接口；
若需既保證基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)復(fù)用，又支持靈活擴(kuò)展 → 抽象類 + 接口結(jié)合使用。

本質(zhì)區(qū)別：抽象類是 “類的模板”，側(cè)重繼承和復(fù)用；接口是 “行為的契約”，側(cè)重規(guī)范和擴(kuò)展。遵循 “面向接口編程” 的設(shè)計思想，優(yōu)先使用接口（解耦、靈活），僅在需要復(fù)用具體實(shí)現(xiàn)時才用抽象類。

到此這篇關(guān)于Java中接口和抽象類的異同以及具體的使用場景的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java接口和抽象類使用內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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