讀者春夏秋冬在抽象類的那篇文章中留言，“二哥，面試官最喜歡問的一個問題就是，‘兄弟，說說抽象類和介面之間的區別？’，啥時候講講介面唄！”
對於物件導向程式設計來說，抽象是一個極具魅力的特徵。如果一個程式設計師的抽象思維很差，那他在程式設計中就會遇到很多困難，無法把業務變成具體的程式碼。在 Java 中，可以通過兩種形式來達到抽象的目的，一種是抽象類，另外一種就是介面。
如果你現在就想知道抽象類與介面之間的區別，我可以提前給你說一個：
- 一個類只能繼承一個抽象類，但卻可以實現多個介面。
當然了，在沒有搞清楚介面到底是什麼，它可以做什麼之前，這個區別理解起來會有點難度。
01、介面是什麼
介面是通過 interface 關鍵字定義的，它可以包含一些常量和方法，來看下面這個示例。
public interface Electronic {
// 常量
String LED = "LED";
// 抽象方法
int getElectricityUse();
// 靜態方法
static boolean isEnergyEfficient(String electtronicType) {
return electtronicType.equals(LED);
}
// 預設方法
default void printDescription() {
System.out.println("電子");
}
}
1）介面中定義的變數會在編譯的時候自動加上 public static final 修飾符，也就是說 LED 變數其實是一個常量。
Java 官方文件上有這樣的宣告：
Every field declaration in the body of an interface is implicitly public, static, and final.
換句話說，介面可以用來作為常量類使用，還能省略掉 public static final，看似不錯的一種選擇，對吧？
不過，這種選擇並不可取。因為介面的本意是對方法進行抽象，而常量介面會對子類中的變數造成名稱空間上的“汙染”。
2）沒有使用 private、default 或者 static 關鍵字修飾的方法是隱式抽象的，在編譯的時候會自動加上 public abstract 修飾符。也就是說 getElectricityUse() 其實是一個抽象方法，沒有方法體——這是定義介面的本意。
3）從 Java 8 開始，介面中允許有靜態方法，比如說 isEnergyEfficient() 方法。
靜態方法無法由（實現了該介面的）類的物件呼叫，它只能通過介面的名字來呼叫，比如說 Electronic.isEnergyEfficient("LED")。
介面中定義靜態方法的目的是為了提供一種簡單的機制，使我們不必建立物件就能呼叫方法，從而提高介面的競爭力。
4）介面中允許定義 default 方法也是從 Java 8 開始的，比如說 printDescription()，它始終由一個程式碼塊組成，為實現該介面而不覆蓋該方法的類提供預設實現，也就是說，無法直接使用一個“;”號來結束預設方法——編譯器會報錯的。
允許在介面中定義預設方法的理由是很充分的，因為一個介面可能有多個實現類，這些類就必須實現介面中定義的抽象類，否則編譯器就會報錯。假如我們需要在所有的實現類中追加某個具體的方法，在沒有 default 方法的幫助下，我們就必須挨個對實現類進行修改。
來看一下 Electronic 介面反編譯後的位元組碼吧，你會發現，介面中定義的所有變數或者方法，都會自動新增上 public 關鍵字——假如你想知道編譯器在背後都默默做了哪些輔助，記住反編譯位元組碼就對了。
public interface Electronic
{
public abstract int getElectricityUse();
public static boolean isEnergyEfficient(String electtronicType)
{
return electtronicType.equals("LED");
}
public void printDescription()
{
System.out.println("\u7535\u5B50");
}
public static final String LED = "LED";
}
有些讀者可能會問，“二哥，為什麼我反編譯後的位元組碼和你的不一樣，你用了什麼反編譯工具？”其實沒有什麼祕密，微信搜「沉默王二」回覆關鍵字「JAD」就可以免費獲取了，超級好用。
02、定義介面的注意事項
由之前的例子我們就可以得出下面這些結論：
- 介面中允許定義變數
- 介面中允許定義抽象方法
- 介面中允許定義靜態方法（Java 8 之後）
- 介面中允許定義預設方法（Java 8 之後）
除此之外，我們還應該知道：
1）介面不允許直接例項化。
需要定義一個類去實現介面，然後再例項化。
public class Computer implements Electronic {
public static void main(String[] args) {
new Computer();
}
@Override
public int getElectricityUse() {
return 0;
}
}
2）介面可以是空的，既不定義變數，也不定義方法。
public interface Serializable {
}
Serializable 是最典型的一個空的介面，我之前分享過一篇文章《Java Serializable：明明就一個空的介面嘛》，感興趣的讀者可以去我的個人部落格看一看，你就明白了空介面的意義。
http://www.itwanger.com/java/2019/11/14/java-serializable.html
3）不要在定義介面的時候使用 final 關鍵字，否則會報編譯錯誤，因為介面就是為了讓子類實現的，而 final 阻止了這種行為。
4）介面的抽象方法不能是 private、protected 或者 final。
5）介面的變數是隱式 public static final，所以其值無法改變。
03、介面可以做什麼
1）使某些實現類具有我們想要的功能，比如說，實現了 Cloneable 介面的類具有拷貝的功能，實現了 Comparable 或者 Comparator 的類具有比較功能。
Cloneable 和 Serializable 一樣，都屬於標記型介面，它們內部都是空的。實現了 Cloneable 介面的類可以使用 Object.clone() 方法，否則會丟擲 CloneNotSupportedException。
public class CloneableTest implements Cloneable {
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
CloneableTest c1 = new CloneableTest();
CloneableTest c2 = (CloneableTest) c1.clone();
}
}
執行後沒有報錯。現在把 implements Cloneable 去掉。
public class CloneableTest {
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
CloneableTest c1 = new CloneableTest();
CloneableTest c2 = (CloneableTest) c1.clone();
}
}
執行後丟擲 CloneNotSupportedException：
Exception in thread "main" java.lang.CloneNotSupportedException: com.cmower.baeldung.interface1.CloneableTest
at java.base/java.lang.Object.clone(Native Method)
at com.cmower.baeldung.interface1.CloneableTest.clone(CloneableTest.java:6)
at com.cmower.baeldung.interface1.CloneableTest.main(CloneableTest.java:11)
至於 Comparable 和 Comparator 的用法，感興趣的讀者可以參照我之前寫的另外一篇文章《來吧，一文徹底搞懂Java中的Comparable和Comparator》。
http://www.itwanger.com/java/2020/01/04/java-comparable-comparator.html
2）Java 原則上只支援單一繼承，但通過介面可以實現多重繼承的目的。
可能有些讀者會問，“二哥，為什麼 Java 只支援單一繼承？”簡單來解釋一下。
如果有兩個類共同繼承（extends）一個有特定方法的父類，那麼該方法會被兩個子類重寫。然後，如果你決定同時繼承這兩個子類，那麼在你呼叫該重寫方法時，編譯器不能識別你要呼叫哪個子類的方法。這也正是著名的菱形問題，見下圖。
ClassC 同時繼承了 ClassA 和 ClassB，ClassC 的物件在呼叫 ClassA 和 ClassB 中過載的方法時，就不知道該呼叫 ClassA 的方法，還是 ClassB 的方法。
介面沒有這方面的困擾。來定義兩個介面，Fly 會飛，Run 會跑。
public interface Fly {
void fly();
}
public interface Run {
void run();
}
然後讓一個類同時實現這兩個介面。
public class Pig implements Fly,Run{
@Override
public void fly() {
System.out.println("會飛的豬");
}
@Override
public void run() {
System.out.println("會跑的豬");
}
}
這就在某種形式上達到了多重繼承的目的：現實世界裡，豬的確只會跑，但在雷軍的眼裡，站在風口的豬就會飛，這就需要賦予這隻豬更多的能力，通過抽象類是無法實現的，只能通過介面。
3）實現多型。
什麼是多型呢？通俗的理解，就是同一個事件發生在不同的物件上會產生不同的結果，滑鼠左鍵點選視窗上的 X 號可以關閉視窗，點選超連結卻可以開啟新的網頁。
多型可以通過繼承（extends）的關係實現，也可以通過介面的形式實現。來看這樣一個例子。
Shape 是表示一個形狀。
public interface Shape {
String name();
}
圓是一個形狀。
public class Circle implements Shape {
@Override
public String name() {
return "圓";
}
}
正方形也是一個形狀。
public class Square implements Shape {
@Override
public String name() {
return "正方形";
}
}
然後來看測試類。
List<Shape> shapes = new ArrayList<>();
Shape circleShape = new Circle();
Shape squareShape = new Square();
shapes.add(circleShape);
shapes.add(squareShape);
for (Shape shape : shapes) {
System.out.println(shape.name());
}
多型的存在 3 個前提：
1、要有繼承關係，Circle 和 Square 都實現了 Shape 介面
2、子類要重寫父類的方法，Circle 和 Square 都重寫了 name() 方法
3、父類引用指向子類物件，circleShape 和 squareShape 的型別都為 Shape，但前者指向的是 Circle 物件，後者指向的是 Square 物件。
然後，我們來看一下測試結果：
圓
正方形
也就意味著，儘管在 for 迴圈中，shape 的型別都為 Shape，但在呼叫 name() 方法的時候，它知道 Circle 物件應該呼叫 Circle 類的 name() 方法，Square 物件應該呼叫 Square 類的 name() 方法。
04、介面與抽象類的區別
好了，關於介面的一切，你應該都搞清楚了。現在回到讀者春夏秋冬的那條留言，“兄弟，說說抽象類和介面之間的區別？”
1）語法層面上
- 介面中不能有 public 和 protected 修飾的方法，抽象類中可以有。
- 介面中的變數只能是隱式的常量，抽象類中可以有任意型別的變數。
- 一個類只能繼承一個抽象類，但卻可以實現多個介面。
2）設計層面上
抽象類是對類的一種抽象，繼承抽象類的類和抽象類本身是一種 is-a 的關係。
介面是對類的某種行為的一種抽象，介面和類之間並沒有很強的關聯關係，所有的類都可以實現 Serializable 介面，從而具有序列化的功能。
就這麼多吧，能說道這份上，我相信面試官就不會為難你了。
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我是沉默王二，一枚有顏值卻靠才華苟且的程式設計師。關注即可提升學習效率，別忘了三連啊，點贊、收藏、留言，我不挑，嘻嘻。