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【Java】抽象类和接口对比+详解

news 2025/9/7 5:52:20

1. 定义与基本语法

抽象类：

使用abstract关键字声明
可以包含抽象方法（无实现）和具体方法（有实现）
可以有成员变量、构造方法
子类通过extends关键字继承抽象类，必须实现所有抽象方法

接口：

使用interface关键字声明
Java 8 之前只能包含抽象方法和常量；Java 8 及以后可以有默认方法（default）和静态方法（static）
成员变量默认是public static final（常量）
类通过implements关键字实现接口，必须实现所有抽象方法

2. 核心区别对比

特性	抽象类	接口
继承方式	单继承（一个类只能继承一个抽象类）	多实现（一个类可以实现多个接口）
方法类型	可以包含抽象方法和具体方法	Java 8 后有默认方法和静态方法
成员变量	可以有各种类型的成员变量	只能是`public static final`常量
构造方法	有构造方法（供子类调用）	没有构造方法
访问修饰符	可以使用`private`、`protected`、`public`	方法默认`public`，变量默认`public static final`
使用场景	表示 "is-a" 关系，用于抽取类间的共性实现	表示 "has-a" 能力，用于定义类的行为规范

3. 示例代码

抽象类示例

// 抽象类 - 表示动物
abstract class Animal {// 成员变量protected String name;// 构造方法public Animal(String name) {this.name = name;}// 抽象方法（无实现）public abstract void makeSound();// 具体方法（有实现）public void eat() {System.out.println(name + "正在吃东西");}
}// 子类继承抽象类
class Dog extends Animal {public Dog(String name) {super(name);}// 必须实现抽象方法@Overridepublic void makeSound() {System.out.println(name + "汪汪叫");}
}class Cat extends Animal {public Cat(String name) {super(name);}@Overridepublic void makeSound() {System.out.println(name + "喵喵叫");}
}public class Test {public static void main(String[] args) {Animal dog = new Dog("阿黄");Animal cat = new Cat("咪咪");dog.makeSound();dog.eat();cat.makeSound();cat.eat();}
}

super(name)的作用是调用父类（Animal类）的构造方法，并将参数name传递给父类的构造方法。

Dog和Cat作为Animal的子类，它们的构造方法中必须通过super(name)显式调用父类的构造方法。这是因为父类Animal定义了带参数name的构造方法，而 Java 规定：当父类没有无参构造方法时，子类构造方法必须在第一行通过super(参数)调用父类对应的有参构造方法，以确保父类的成员变量（如name）能被正确初始化。

通过这种方式，子类创建对象时传入的name会被传递到父类，完成Animal类中name成员变量的赋值，使子类对象能继承并使用该属性（如在makeSound()和eat()方法中通过name输出动物名称）。

接口示例

// 接口 - 表示会飞的能力
interface Flyable {// 常量int MAX_HEIGHT = 1000; // 等价于 public static final int MAX_HEIGHT = 1000;// 抽象方法void fly();// 默认方法（Java 8+）default void land() {System.out.println("降落到地面");}// 静态方法（Java 8+）static void showMaxHeight() {System.out.println("最大飞行高度: " + MAX_HEIGHT + "米");}
}// 接口 - 表示会游泳的能力
interface Swimmable {void swim();
}// 类实现多个接口
class Duck extends Animal implements Flyable, Swimmable {public Duck(String name) {super(name);}@Overridepublic void makeSound() {System.out.println(name + "嘎嘎叫");}@Overridepublic void fly() {System.out.println(name + "在天空飞翔");}@Overridepublic void swim() {System.out.println(name + "在水里游泳");}
}

4. 使用场景分析

使用抽象类的情况：

多个类共享相同的实现逻辑时（代码复用）
需要定义类的基础行为并为子类提供默认实现
需要包含成员变量和构造方法
表示类之间的继承关系（"is-a"）

使用接口的情况：

定义类的行为规范但不关心具体实现
需要实现多继承的效果（一个类具备多种能力）
作为不同模块之间的契约（API 设计）
表示类具备某种能力（"has-a"）

5. Java 8+ 接口新特性带来的变化

Java 8 引入的默认方法和静态方法模糊了抽象类和接口的界限，但核心区别依然存在：

接口不能有构造方法和普通成员变量
一个类只能继承一个抽象类，但可以实现多个接口
接口的默认方法可以被实现类重写，而抽象类的具体方法也可以被重写

6. 综合示例

// 抽象类 - 交通工具
abstract class Vehicle {protected String brand;protected int speed;public Vehicle(String brand) {this.brand = brand;this.speed = 0;}// 抽象方法public abstract void accelerate();// 具体方法public void brake() {speed = Math.max(0, speed - 10);System.out.println(brand + "减速，当前速度: " + speed + "km/h");}public void displayInfo() {System.out.println("品牌: " + brand + ", 当前速度: " + speed + "km/h");}
}// 接口 - 可充电
interface Chargeable {int MAX_BATTERY = 100; // 最大电量void charge();default void showBatteryLevel(int level) {System.out.println("当前电量: " + level + "%");}
}// 接口 - 有导航
interface Navigable {void navigate(String destination);
}// 电动汽车 - 继承抽象类并实现多个接口
class ElectricCar extends Vehicle implements Chargeable, Navigable {private int batteryLevel;public ElectricCar(String brand) {super(brand);this.batteryLevel = 50; // 初始电量50%}@Overridepublic void accelerate() {if (batteryLevel > 0) {speed = Math.min(120, speed + 20);batteryLevel = Math.max(0, batteryLevel - 5);System.out.println(brand + "加速，当前速度: " + speed + "km/h");showBatteryLevel(batteryLevel);} else {System.out.println("电量耗尽，无法加速");}}@Overridepublic void charge() {batteryLevel = Math.min(MAX_BATTERY, batteryLevel + 30);System.out.println(brand + "正在充电");showBatteryLevel(batteryLevel);}@Overridepublic void navigate(String destination) {System.out.println("从当前位置导航到: " + destination);System.out.println("预计行驶时间: 30分钟");}
}// 测试类
public class AbstractInterfaceDemo {public static void main(String[] args) {ElectricCar tesla = new ElectricCar("特斯拉Model 3");tesla.displayInfo();tesla.accelerate();tesla.accelerate();tesla.brake();tesla.navigate("中央公园");tesla.charge();}
}