java抽象類和介面的優缺點---總結
理解抽象類
abstract class和interface在Java語言中都是用來進行抽象類（本文中的抽象類並非從abstract class翻譯而來，它表示的是一個抽象體，而abstract class為Java語言中用於定義抽象類的一種方法，請讀者注意區分）定義的，那麼什麼是抽象類，使用抽象類能為我們帶來什麼好處呢？
在面向物件的概念中，我們知道所有的物件都是通過類來描繪的，但是反過來卻不是這樣。並不是所有的類都是用來描繪物件的，如果一個類中沒有包含足夠的資訊來描繪一個具體的物件，這樣的類就是抽象類。抽象類往往用來表徵我們在對問題領域進行分析、設計中得出的抽象概念，是對一系列看上去不同，但是本質上相同的具體概念的抽象。比如：如果我們進行一個圖形編輯軟體的開發，就會發現問題領域存在著圓、三角形這樣一些具體概念，它們是不同的，但是它們又都屬於形狀這樣一個概念，形狀這個概念在問題領域是不存在的，它就是一個抽象概念。正是因為抽象的概念在問題領域沒有對應的具體概念，所以用以表徵抽象概念的抽象類是不能夠例項化的。
在面向物件領域，抽象類主要用來進行型別隱藏。我們可以構造出一個固定的一組行為的抽象描述，但是這組行為卻能夠有任意個可能的具體實現方式。這個抽象描述就是抽象類，而這一組任意個可能的具體實現則表現為所有可能的派生類。模組可以操作一個抽象體。由於模組依賴於一個固定的抽象體，因此它可以是不允許修改的；同時，通過從這個抽象體派生，也可擴充套件此模組的行為功能。熟悉OCP的讀者一定知道，為了能夠實現面向物件設計的一個最核心的原則 OCP(Open-Closed Principle)，抽象類是其中的關鍵所在。
從語法定義層面看abstract class和interface
在語法層面，Java語言對於abstract class和interface給出了不同的定義方式，下面以定義一個名為Demo的抽象類為例來說明這種不同。
使用abstract class的方式定義Demo抽象類的方式如下：
abstract class Demo ｛
abstract void method1();
abstract void method2();
…
｝
使用interface的方式定義Demo抽象類的方式如下：
interface Demo {
void method1();
void method2();
…
}
在abstract class方式中，Demo可以有自己的資料成員，也可以有非abstarct的成員方法，而在interface方式的實現中，Demo只能夠有靜態的不能被修改的資料成員（也就是必須是static final的，不過在interface中一般不定義資料成員），所有的成員方法都是abstract的。從某種意義上說，interface是一種特殊形式的abstract class。
從程式設計的角度來看，abstract class和interface都可以用來實現"design by contract"的思想。但是在具體的使用上面還是有一些區別的。
首先，abstract class在Java語言中表示的是一種繼承關係，一個類只能使用一次繼承關係。但是，一個類卻可以實現多個interface。也許，這是Java語言的設計者在考慮Java對於多重繼承的支援方面的一種折中考慮吧。
其次，在abstract class的定義中，我們可以賦予方法的預設行為。但是在interface的定義中，方法卻不能擁有預設行為，為了繞過這個限制，必須使用委託，但是這會 增加一些複雜性，有時會造成很大的麻煩。
在抽象類中不能定義預設行為還存在另一個比較嚴重的問題，那就是可能會造成維護上的麻煩。因為如果後來想修改類的介面（一般通過abstract class或者interface來表示）以適應新的情況（比如，新增新的方法或者給已用的方法中新增新的引數）時，就會非常的麻煩，可能要花費很多的時間（對於派生類很多的情況，尤為如此）。但是如果介面是通過abstract class來實現的，那麼可能就只需要修改定義在abstract class中的預設行為就可以了。
同樣，如果不能在抽象類中定義預設行為，就會導致同樣的方法實現出現在該抽象類的每一個派生類中，違反了"one rule，one place"原則，造成程式碼重複，同樣不利於以後的維護。因此，在abstract class和interface間進行選擇時要非常的小心。
從設計理念層面看abstract class和interface
上面主要從語法定義和程式設計的角度論述了abstract class和interface的區別，這些層面的區別是比較低層次的、非本質的。本小節將從另一個層面：abstract class和interface所反映出的設計理念，來分析一下二者的區別。作者認為，從這個層面進行分析才能理解二者概念的本質所在。
前面已經提到過，abstarct class在Java語言中體現了一種繼承關係，要想使得繼承關係合理，父類和派生類之間必須存在"is a"關係，即父類和派生類在概念本質上應該是相同的（參考文獻〔3〕中有關於"is a"關係的大篇幅深入的論述，有興趣的讀者可以參考）。對於interface 來說則不然，並不要求interface的實現者和interface定義在概念本質上是一致的，僅僅是實現了interface定義的契約而已。為了使論述便於理解，下面將通過一個簡單的例項進行說明。
考慮這樣一個例子，假設在我們的問題領域中有一個關於Door的抽象概念，該Door具有執行兩個動作open和close，此時我們可以通過abstract class或者interface來定義一個表示該抽象概念的型別，定義方式分別如下所示：
使用abstract class方式定義Door：
abstract class Door {
abstract void open();
abstract void close()；
}
使用interface方式定義Door：
interface Door {
void open();
void close();
}
其他具體的Door型別可以extends使用abstract class方式定義的Door或者implements使用interface方式定義的Door。看起來好像使用abstract class和interface沒有大的區別。
如果現在要求Door還要具有報警的功能。我們該如何設計針對該例子的類結構呢（在本例中，主要是為了展示abstract class和interface反映在設計理念上的區別，其他方面無關的問題都做了簡化或者忽略）？下面將羅列出可能的解決方案，並從設計理念層面對這些不同的方案進行分析。
解決方案一：
簡單的在Door的定義中增加一個alarm方法，如下：
abstract class Door {
abstract void open();
abstract void close()；
abstract void alarm();
}
或者
interface Door {
void open();
void close();
void alarm();
}
那麼具有報警功能的AlarmDoor的定義方式如下：
class AlarmDoor extends Door {
void open() { … }
void close() { … }
void alarm() { … }
}
或者
class AlarmDoor implements Door ｛
void open() { … }
void close() { … }
void alarm() { … }
｝
這種方法違反了面向物件設計中的一個核心原則ISP（Interface Segregation Priciple），在Door的定義中把Door概念本身固有的行為方法和另外一個概念"報警器"的行為方法混在了一起。這樣引起的一個問題是那些僅僅依賴於Door這個概念的模組會因為"報警器"這個概念的改變（比如：修改alarm方法的引數）而改變，反之依然。
解決方案二：
既然open、close和alarm屬於兩個不同的概念，根據ISP原則應該把它們分別定義在代表這兩個概念的抽象類中。定義方式有：這兩個概念都使用abstract class方式定義；兩個概念都使用interface方式定義；一個概念使用abstract class方式定義，另一個概念使用interface方式定義。
顯然，由於Java語言不支援多重繼承，所以兩個概念都使用abstract class方式定義是不可行的。後面兩種方式都是可行的，但是對於它們的選擇卻反映出對於問題領域中的概念本質的理解、對於設計意圖的反映是否正確、合理。我們一一來分析、說明。
如果兩個概念都使用interface方式來定義，那麼就反映出兩個問題：1、我們可能沒有理解清楚問題領域，AlarmDoor在概念本質上到底是 Door還是報警器？2、如果我們對於問題領域的理解沒有問題，比如：我們通過對於問題領域的分析發現AlarmDoor在概念本質上和Door是一致的，那麼我們在實現時就沒有能夠正確的揭示我們的設計意圖，因為在這兩個概念的定義上（均使用interface方式定義）反映不出上述含義。
如果我們對於問題領域的理解是：AlarmDoor在概念本質上是Door，同時它有具有報警的功能。我們該如何來設計、實現來明確的反映出我們的意思呢？前面已經說過，abstract class在Java語言中表示一種繼承關係，而繼承關係在本質上是"is a"關係。所以對於Door這個概念，我們應該使用abstarct class方式來定義。另外，AlarmDoor又具有報警功能，說明它又能夠完成報警概念中定義的行為，所以報警概念可以通過interface方式定義。如下所示：
abstract class Door {
abstract void open();
abstract void close()；
}
interface Alarm {
void alarm();
}
class AlarmDoor extends Door implements Alarm {
void open() { … }
void close() { … }
void alarm() { … }
}
這種實現方式基本上能夠明確的反映出我們對於問題領域的理解，正確的揭示我們的設計意圖。其實abstract class表示的是"is a"關係，interface表示的是"like a"關係，大家在選擇時可以作為一個依據，當然這是建立在對問題領域的理解上的，比如：如果我們認為AlarmDoor在概念本質上是報警器，同時又具有Door的功能，那麼上述的定義方式就要反過來了。
介面缺點：如果向一個java介面加入一個新的方法時，所有實現這個介面的類都得編寫具體的實現。
介面優點：一個類可以實現多個介面，介面可以讓這個類不僅具有主型別的行為，而且具有其他的次要行為，比如 HashMap主要型別是Map,而Cloneable介面使它具有一個次要型別，這個型別說明它可以安全的克隆.
抽象類的缺點：一個類只能由一個超類繼承，所以抽象類作為型別定義工具的效能大打折扣。
抽象類的優點：具體類可從抽象類自動得到這些方法的預設實現。
抽象類與介面的區別：
1、抽象類可以包含部分方法的實現，這是抽象類優於介面的一個主要地方。
2、由於Java的單繼承，每個類只能從一個抽象類繼承，但是每個類可以實現多個介面，使用介面還可以實現Mixin混合型別的類。介面可以繼承多個介面，即介面間可以多重繼承。
3、將類抽取出通用部分作為介面容易，要作為抽象類則不太方便，因為這個類有可能已經繼承自另一個類。
4、可以將介面和抽象類一起使用。在集合框架體系中，頂層介面Collection定義了一些方法，同時又提供了幾個抽象類 AbstractCollection、AbstractList、AbstractMap實現了一些方法，這樣具體的集合實現類可以選擇從抽象類中繼承或直接實現介面。
抽象類和介面在語法和設計原則上的區別:
1.類是對物件的抽象，可以把抽象類理解為把類當作物件，抽象成的類叫做抽象類
介面只是一個行為的規範或規定，微軟的自定義介面總是後帶able欄位，證明其是表述一類類“我能做。。。”抽象類更多的是定義在一系列緊密相關的類間，而介面大多數是關係疏鬆但都實現某一功能的類中
2.介面基本上不具備繼承的任何具體特點,它僅僅承諾了能夠呼叫的方法;
3.一個類一次可以實現若干個介面,但是隻能擴充套件一個父類
4.介面可以用於支援回撥,而繼承並不具備這個特點.
5.抽象類不能被密封。
6.抽象類實現的具體方法預設為虛的，但實現介面的類中的介面方法卻預設為非 虛的，當然您也可以宣告為虛的。 （C#）
7.（介面）與非抽象類類似，抽象類也必須為在該類的基類列表中列出的介面的所有成員提供它自己的實現。但是，允許抽象類將介面方法對映到抽象方法上。
8抽象類實現了oop中的一個原則，把可變的與不可變的分離。抽象類和介面就是定義為不可變的，而把可變的座位子類去實現。
9 好的介面定義應該是具有專一功能性的，而不是多功能的，否則造成介面汙染。如果一個類只是實現了這個介面的中一個功能，而不得不去實現介面中的其他方法，就叫介面汙染。
10 儘量避免使用繼承來實現組建功能，而是使用黑箱複用，即物件組合。因為繼承的層次增多，造成最直接的後果就是當你呼叫這個類群中某一類，就必須把他們全部載入到棧中！後果可想而知.（結合堆疊原理理解）。同時，有心的朋友可以留意到微軟在構建一個類時，很多時候用到了物件組合的方法。比如asp.net 中，Page類，有Server Request等屬性，但其實他們都是某個類的物件。使用Page類的這個物件來呼叫另外的類的方法和屬性，這個是非常基本的一個設計原則。
11 如果抽象類實現介面，則可以把介面中方法對映到抽象類中作為抽象方法而不必實現，而在抽象類的子類中實現介面中方法
如果預計要建立元件的多個版本，則建立抽象類。抽象類提供簡單的方法來控制組件版本。如果建立的功能將在大範圍的全異物件間使用，則使用介面。如果要設計小而簡練的功能塊，則使用介面。如果要設計大的功能單元，則使用抽象類。
如果要在元件的所有實現間提供通用的已實現功能，則使用抽象類。