我如何理解Java中抽象類和介面

　　在面試中我們經常被問到：Java中抽象類和介面的區別是什麼？

　　然後，我們就大說一通抽象類可以有方法，介面不能有實際的方法啦；一個類只能繼承一個抽象類，卻可以繼承多個介面啦，balabala一大堆，就好像把標準答案熟練的說出來一樣。

　　抽象類和介面這篇文章講到了他們的區別和聯絡，它們確實有很多相似的地方，但是從本質上看，或從語言的設計角度來看，這不是它們最本質的區別。

　不賣關子，我個人對這兩個的理解：

類是具體例項的抽象，比如一個json字串的抽象；而抽象類就是類的抽象；介面就是抽象類的抽象，介面更像是一種協議

　　聽我慢慢道來~

　吐槽

　　首先，我必須吐槽一下這種面試，我認為面試官凡事問出這種類似“說說抽象類和介面的區別”，“說說程式和執行緒的區別”等等問題，都是不負責的表現。

　　為什麼呢？

　　一個原因就是，面試官對想要招的人完全沒有自己的評價標準，另一個原因就是對面試者不負責。這種問題根本不能考驗面試者的水平。

　　那麼，如果我來面試別人，我會問：請你說說你怎麼理解抽象類和介面；如果要你向你外婆解釋程式和執行緒的區別，你會怎麼解釋？

　　我覺得這可以考驗面試者對問題的理解程度，我想微軟的面試題（你如何向你奶奶解釋Excel）一樣，考驗一個人對某一事物的理解程度（雖然，至今我還不能很好的想明白這個問題 -。-）

　抽象類和介面的區別

　　說到抽象類和介面，就必須要說到類。

　　一個類就是對現實事物的抽象。

　　比如定義一個BenzCar類，就需要對現實的賓士汽車有很好的抽象（當然賓士汽車有好多系列，這裡不鑽牛角尖）。也就是說如果你要造一輛賓士汽車，就需要BenzCar這個類（這輛賓士汽車就是記憶體中的一個Instance）。

　　那麼抽象類就是對類的抽象。

　　怎麼理解呢？就是說有很多汽車廠商一起定義一種規範（Car類），說要造一輛汽車就需要有發動機，輪胎，音響裝置…（這些就相當於抽象方法），具體用什麼發動機，輪胎，音響裝置由每個汽車廠商自己去完成。這樣就有各種汽車了，賓士牌的，寶馬牌的，豐田牌的…

　　介面就是對抽象類的抽象

　　這只是我個人的理解。

　　在我們日常生活中可以看到各種“介面”，電源插座就是一種。開始我是看到耗子叔的部落格在開始理解“控制翻轉”這個概念的——IoC/DIP其實是一種管理思想| 酷殼- CoolShell.cn。後來我就想，這個東西其實無處不在，製造電源插座的廠和製造電器的廠只要約定一種“介面”——兩口插座或三口插座，當然每個國家的介面都不一樣，不同介面之間的轉換就需要用介面卡了。

　　其實程式中也一樣，比如所有的交通工具可以抽象為一個介面Drivable（可能由於經驗原因，我考慮的不是很完善），表示實現這個介面的類建立的物件（比如：汽車，飛機，輪船等等）都是可以駕駛的

public interface Drivable{
    public void drive();
}

　　然後，我們就可以建立一個AbstractCar類，表示這個對所有汽車類的一個抽象，所有可以駕駛的汽車都必須繼承這個類，這個抽象類中規定了一些抽象方法，比如getEngine()方法，這說明每種汽車的引擎都不太一樣，需要在子類中自定義（當然，你也可以繼承AbstractCar類，對所有可能具有相同引擎的汽車進行一層抽象）。

　　為什麼對Drivable的drive()方法進行了預設實現，但是預設實現中卻直接丟擲了異常呢？

　　其實這是一種實現介面的方法，還有一種方法就是將drive()設為abstract。這兩種實現方式，我覺得從功能上講是一樣的，但是從類設計上講是不同的。

　　下面程式碼中的實現，我是參考了java.util.AbstractList<E>中add(int location, E object)方法的設計，它的文件中寫到：

 * @throws UnsupportedOperationException
 *                if adding to this List is not supported.

public abstract class AbstractCar implements Drivable {
    public abstract Engine getEngine();

    public abstract Wheel getWheel();

    @Override
    public void drive(){
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
    // 省略其他方法和屬性
}

　　那麼上面這段程式碼中的drive()可以理解為：

預設情況下“汽車”是不能開的，你實現了一個汽車類後，需要Override這個方法，實現自己的drive方法

　以java容器中的List舉例

　　到原始碼裡面找，你就會發現List<E>的繼承關係最頂層的就是Iterable，就表示說List是可以遍歷的，而且它還會產生一個Iterator介面物件。這表示一個列表可以通過這個迭代器來遍歷。

　　這就像上面說的，所有的交通工具都是可以駕駛的一樣，所有的列表都是可以遍歷的。

　　一層一層往下，類就變得更加具體。

　最後

　　為什麼介面可以繼承？

　　其實這個原理很簡單。因為總有一個最本質的協議來約束大家，比如所有的交通工具都是可以駕駛的，所有的容易都是可以遍歷的。然後協議會漸漸變得更加具體：

Iterable <- Collection <- List <- AbstractList <- List

　　從下往上看，就是一層比一層抽象。

　　就像我在文章開頭說的，

• 你用ArrayList類可以建立很多個物件，ArrayList就是這些物件的一次抽象
• 而AbstractList是對ArratList的一次抽象，你用AbstractList可以建立ArrayList，也可以建立Stack，或LinkedList等
• List介面就是對所有的列表類的抽象
• Collection就是對所有單一元素的容器的抽象
• Iterable就是一個最高層次的抽象了，表示所有的容器都是可以遍歷的

　　注：

　　應該有很多我考慮不周全的地方，歡迎大家指正並且討論