JavaSE核心知识点02面向对象编程02-03（抽象类与接口）

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JavaSE核心知识点02面向对象编程02-03（抽象类与接口）

好的！作为Java面向对象编程的两个核心概念，抽象类和接口是代码设计中非常重要的工具。下面我会从基础概念到实际应用，用简单易懂的方式为你详细讲解它们的区别和使用场景。

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一、抽象类（Abstract Class）

1. 什么是抽象类？

• 定义：用 abstract 关键字修饰的类，不能被实例化（不能直接 new）。
• 核心作用：为子类提供公共模板，强制子类实现某些方法。
• 特点：
  • 可以包含普通方法（有方法体）和抽象方法（无方法体）。
  • 可以有成员变量、构造方法、静态方法等。
  • 单继承：一个类只能继承一个抽象类。

2. 抽象方法

• 定义：用 abstract 修饰的方法，没有方法体，必须由子类实现。

  public abstract class Animal {// 抽象方法：没有方法体public abstract void eat();// 普通方法public void sleep() {System.out.println("动物在睡觉");}
  }
  

3. 继承抽象类

• 子类必须实现所有抽象方法，否则子类也必须声明为 abstract。

  public class Cat extends Animal {@Overridepublic void eat() {System.out.println("猫吃鱼");}
  }
  

4. 使用场景

• 代码复用：多个子类有共同的代码逻辑（如 sleep() 方法）。
• 强制规范：要求子类必须实现某些功能（如 eat() 方法）。

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二、接口（Interface）

1. 什么是接口？

• 定义：用 interface 关键字定义，表示一组行为规范。
• 核心作用：定义类能做什么（能力），而不是是什么（类型）。
• 特点：
  • 默认方法：Java 8+ 允许接口包含 default 方法（有方法体）。
  • 静态方法：Java 8+ 允许接口包含 static 方法。
  • 多实现：一个类可以实现多个接口。
  • 没有构造方法，不能实例化。
  • 成员变量默认是 public static final（常量）。

2. 定义接口

public interface Flyable {// 抽象方法（默认是 public abstract）void fly();// Java 8+ 默认方法default void land() {System.out.println("正在着陆");}// Java 8+ 静态方法static void checkAltitude() {System.out.println("检查飞行高度");}
}

3. 实现接口

• 使用 implements 关键字，必须实现所有抽象方法。

  public class Bird implements Flyable {@Overridepublic void fly() {System.out.println("鸟在飞");}
  }
  

4. 多实现

• 一个类可以实现多个接口，解决Java单继承的局限性。

  public class SuperDrone implements Flyable, Chargeable {// 实现所有接口的抽象方法
  }
  

5. 使用场景

• 定义行为：比如 Flyable（可飞）、Swimmable（可游泳）。
• 解耦代码：通过接口隔离不同模块的依赖。
• 多态性：通过接口类型引用对象，提高灵活性。

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三、抽象类 vs 接口：核心区别

特性	抽象类	接口
继承/实现	单继承（extends）	多实现（implements）
方法	可以有抽象方法和具体方法	Java 8前只有抽象方法，现在可以有默认方法和静态方法
成员变量	可以是普通变量	默认是 public static final（常量）
构造方法	有构造方法	无构造方法
设计目的	表示“是什么”（is-a关系）	表示“能做什么”（has-a能力）
使用场景	代码复用 + 部分规范	完全规范 + 行为扩展

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四、如何选择抽象类 vs 接口？

1. 用抽象类的情况

• 多个子类有共同的属性和方法需要复用。
• 需要定义非 public 的成员或非静态方法。
• 需要定义构造方法初始化状态。

2. 用接口的情况

• 需要定义一组行为规范（如不同设备的功能）。
• 需要实现多继承（一个类实现多个接口）。
• 希望解耦代码，提高扩展性。

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五、实际案例

场景：设计一个游戏中的角色系统

• 抽象类：Character（角色），定义公共属性（如生命值、位置）和方法（如移动）。
• 接口：Attackable（可攻击）、Defendable（可防御），定义不同角色的能力。

// 抽象类：角色基类
public abstract class Character {protected int health;protected int x, y;public Character(int health) {this.health = health;}public abstract void move();  // 抽象方法：移动方式由子类实现public void takeDamage(int damage) {health -= damage;}
}// 接口：可攻击
public interface Attackable {void attack(Character target);
}// 接口：可防御
public interface Defendable {void defend();
}// 具体类：战士
public class Warrior extends Character implements Attackable, Defendable {public Warrior() {super(100);}@Overridepublic void move() {System.out.println("战士步行移动");}@Overridepublic void attack(Character target) {System.out.println("战士用剑攻击");target.takeDamage(20);}@Overridepublic void defend() {System.out.println("战士举盾防御");}
}

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六、常见误区

1. 滥用继承：如果不需要复用代码，优先用接口。
2. 过度设计：不要为了用抽象类而用，根据需求选择。
3. 忽略默认方法：Java 8+ 的接口可以通过 default 方法提供默认实现，减少代码重复。

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七、总结

• 抽象类：是什么（is-a），适合代码复用 + 部分规范。
• 接口：能做什么（has-a），适合定义行为 + 多态扩展。

掌握两者的区别和适用场景，能帮助你写出更灵活、可维护的代码！如果还有疑问，可以尝试写几个小例子练习一下~ 😊

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