在
JAVA
语言中
，
abstract class 和
interface
是支持
抽象类
定义的两种机制。正是由于这两种机制的存在，才赋予了Java
强大的 面向对象能力。
abstract class
和
interface
之间在对于抽象类定义的支持方面具有很大的相似性，甚至可以相互替换，因此很多开发者在进 行抽象类定义时对于
abstract class
和
interface
的选择显得比较随意。其实，两者之间还是有很大的区别的，对于它们的选择甚至反映出对 于问题领域本质的理解、对于设计意图的理解是否正确、合理。本文将对它们之间的区别进行一番剖析，试图给开发者提供一个在二者之间进行选择的依据。
理解抽象类
：
abstract class
和
interface
在
Java
语言中都是用来进行抽象类（本文中的抽象类并非从
abstract class
翻译而来，它表示的是一个抽象体，而
abstract class
为
Java
语言中用于定义抽象类的一种方法，请读者注意区分）定义的，那么什么是抽象类，使用抽象类能为我们带来什么好处呢？
在面向对象的概念中，我们知道所有的对象都是通过类来描绘的，但是反过来却不是这样。
并不是所有的类都是用来描绘对象的，如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。
抽象类往往用来表
示
我们在对问题领域进行分析、设计中得出的抽象概念，是对一系列看上去不同，但是本质上相同的具体概念的抽象。比如：如果我们进行一个图形编辑软件的开发，就会发现问题领域存在着圆、三角形这样一些具体概念，它们是不同的，但是它们又都属于形状这样一个概念，形状这个概念在问题领域是不存在的，它就是一个抽象概念。正是因为抽象的概念 在问题领域没有对应的具体概念，所以用以
表
示
抽象概念的抽象类是不能够实例化的。
在面向对象领域，抽象类主要用来进行类型隐藏。 我们可以构造出一个固定的一组行为的抽象描述，但是这组行为却能够有任意个可能的具体实现方式。这个抽象描述就是抽象类，而这一组任意个可能的具体实现则表现为所有可能的派生类。模块可以操作一个抽象体。由于模块依赖于一个固定的抽象体，因此它可以是不允许修改的；同时，通过从这个抽象体派生，也可扩展此模块的行为功能。熟悉OCP
的读者一定知道，为了能够实现面向对象设计的一个最核心的原则
OCP(Open-Closed Principle
：
Software entities should be open for extension,but closed for modification
。
一个软件实体应当对扩展开放
，
对修改关闭
)，抽象类是其中的关键所在。
从语法定义层面看abstract class
和
interface
：
在语法层面，Java
语言对于
abstract class
和
interface
给出了不同的定义方式，下面以定义一个名为
Demo
的抽象类为例来说明这种不同。
使用abstract class
的方式定义
Demo
抽象类的方式如下：
|
abstract class Demo｛ |
使用interface
的方式定义
Demo
抽象类的方式如下：
|
interface Demo{ |
在abstract class
方式中，
Demo
可以有自己的数据成员，也可以有非
abstract
的成员方法，而在
interface
方式的实现中，
Demo
只能够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须是
static final
的，不过在
interface
中一般不定义数据成员），所有的成员方法都是
abstract
的。
从某种意义上说
，
interface是一种特殊形式的
abstract class
。
从编程的角度来看
，
abstract class和
interface
都可以用来实现
“
design by contract
”
的思想。但是在具体的使用上面还是有一些区别的。
首先
，
abstract class在
Java
语言中表示的是一种继承关系，一个类只能使用一次继承关系
(因为
Java
不支持多继承
--
转注
)
。
但是，一个类却可以实现多个interface
。
也许，这是Java
语言的设计者在考虑
Java
对于多重继承的支持方面的一种折中考虑吧。
其次，
在abstract class
的定义中，我们可以赋予方法的默认行为。但是在
interface
的定义中，方法却不能拥有默认行为，为了绕过这个限制，必须使用
“
委托
模式”
，但是这会增加一些复杂性，有时会造成很大的麻烦。
在抽象类中不能定义默认行为还存在另一个比较严重的问题，那就是可能会造成维护上的麻烦。因为如果后来想修改类的界面（一般通过abstract class
或者
interface
来表示）以适应新的情况（比如，添加新的方法或者给已用的方法中添加新的参数）时，就会非常的麻烦，可能要花费很多的时间（对于派生类很多的情况，尤为如此）。但是
如果界面是通过abstract class
来实现的，那么可能就只需要修改定义在
abstract class
中的默认行为就可以了。
同样，如果不能在抽象类中定义默认行为，就会导致同样的方法实现出现在该抽象类的每一个派生类中，违反了
“
one rule，
one place
”
原则，造成代码重复，同样不利于以后的维护。因此，在abstract class
和
interface
间进行选择时要非常的小心。
从设计理念层面看 abstract class
和
interface
：
上面主要从语法定义和编程的角度论述了abstract class
和
interface
的区别，这些层面的区别是比较低层次的、非本质的。本小节将从另一个层面：
abstract class
和
interface
所反映出的设计理念，来分析一下二者的区别。作者认为，从这个层面进行分析才能理解二者概念的本质所在。
前面已经提到过，
abstract class在
Java
语言中体现了一种继承关系，要想使得继承关系合理，父类和派生类之间必须存在
“
is-a
”
关系，即父类和派生类在概念本质上应该是相同的。对于interface
来说则不然，并不要求
interface
的实现者和
interface
定义在概念本质上是一致的， 仅仅是实现了
interface
定义的契约而已。
为了使论述便于理解，下面将通过一个简单的实例进行说明。
考虑这样一个例子，假设在我们的问题领域中有一个关于Door
的抽象概念，该
Door
具有执行两个动作
open
和
close
，此时我们可以通过
abstract class
或者
interface
来定义一个表示该抽象概念的类型，定义方式分别如下所示：
使用abstract class
方式定义
Door
：
使用interface
方式定义
Door
：
|
abstract class Door{ |
其他具体的Door
类型可以
extends
使用
abstract class
方式定义的
Door
或者
implements
使用
interface
方式定义的
Door
。看起来好像使用
abstract class
和
interface
没有大的区别。
如果现在要求Door
还要具有报警的功能。我们该如何设计针对该例子的类结构呢（在本例中，主要是为了展示
abstract class
和
interface
反映在设计理念上的区别，其他方面无关的问题都做了简化或者忽略）？下面将罗列出可能的解决方案，并从设计理念层面对这些不同的方案进行分析。
解决方案一：
简单的在Door
的定义中增加一个
alarm
方法，如下：
|
interface Door{ |
或者
那么具有报警功能的AlarmDoor
的定义方式如下：
|
abstract class Door{ |
或者
|
interface Door{ |
这种方法违反了面向对象设计中的一个核心原则
ISP (Interface Segregation Principle)
，在Door
的定义中把
Door
概念本身固有的行为方法和另外一个概念
“
报警器
”
的行为方法混在了一起。这样引起的一个问题是那些仅仅依赖于Door
这个概念的模块会因为
“
报警器
”
这个概念的改变（比如：修改alarm
方法的参数）而改变，反之依然。
解决方案二：
既然open
、
close
和
alarm
属于两个不同的概念，根据
ISP
原则应该把它们分别定义在代表这两个概念的抽象类中。
定义方式有：这两个概念都使用 abstract class
方式定义；两个概念都使用
interface
方式定义；一个概念 使用
abstract class
方式定义，另一个概念使用
interface
方式定义。
显然，由于Java
语言不支持多重继承，所以两个概念都使用
abstract class
方式定义是不可行的。后面两种方式都是可行的，但是对于它们的选择却反映出对于问题领域中的概念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理。我们一一来分析、说明。
如果两个概念都使用interface
方式来定义，那么就反映出两个问题：
1
、我们可能没有 理解清楚问题领域，
AlarmDoor
在概念本质上到底是
Door
还是报警器？
2
、如果我们对于问题领域的理解没有问题，比如：我们通过对于问题领域的分析发现
AlarmDoor
在概念本质上和
Door
是一致的，那么我们在实现时就没有能够正确的揭示我们的设计意图，因为在这两个概念的定义上（均使用
interface
方式定义）反映不出上述含义。
如果我们对于问题领域的理解是：
AlarmDoor在概念本质上是
Door
，同时它有具有报 警的功能。
我们该如何来设计、实现来明确的反映出我们的意思呢？前面已经说过，
abstract class在
Java
语言中表示一种继承关系，而继承关系在本质上是
“
is-a
”
关系。所以对于Door
这个概念，我们应该使用
abstarct class
方式来定义。另外，
AlarmDoor
又具有报警功能，说明它又能够完成报警概念中定义的行为，所以报警概念可以通过
interface
方式定义。
如下所示：
这种实现方式基本上能够明确的反映出我们对于问题领域的理解，正确的揭示我们的设计意图。
其实abstract class
表示的是
"is-a"
关系，
interface
表示的是
"like-a"
关系，大家在选择时可以作为一个依据
，当然这是建立在对问题领域的理解上的，比如：如果我们认为AlarmDoor
在概念本质上是报警器，同时又具有
Door
的功能，那么上述的定义方式就要反过来了。
小结
：
1
、
abstract class 在
Java
语言中表示的是一种继承关系，一个类只能使用一次继承关系。但是，一个类却可以实现多个
interface
。
2
、
在abstract class 中可以有自己的数据成员，也可以有非abstarct
的成员方法，而在
interface
中，只能够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须是
static final
的，不过在
interface
中一般不定义数据成员），所有的成员方法都是
abstract
的。
abstract class
可以有自己的构造方法，但接口中不能有构造方法。
3
、
abstract class和
interface
所反映出的设计理念不同。其实
abstract class
表示的是
"is-a"
关系，
interface
表示的是
"like-a"
关系。
4
、
实现抽象类和接口的类必须实现其中的所有方法。抽象类中可以有非抽象方法。接口中则不能有实现方法。
5
、
接口中定义的变量默认是public static final
型，且必须给其初值，所以实现类中不能重新定义，也不能改变其值。
6
、
抽象类中的变量默认是 friendly
型，其值可以在子类中重新定义，也可以重新赋值。
7
、
接口中的方法默认都是 public,abstract
类型的。
8、
抽象类可以提供某些方法的实现。如果向抽象类中加入一个新的具体的方法，那么所有的子类一下子就得到了这个方法。接口做不到这一点！（这也许是抽象类的唯一优点）。
结论
：
abstract class
和
interface
是
Java
语言中的两种定义抽象类的方式，它们之间有很大的相似性。但是对于它们的选择却又往往反映出对于问题领域中的概 念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理，因为它们表现了概念间的不同的关系（虽然都能够实现需求的功能）。这其实也是语言的一种的惯用法，希望读者朋友能够细细体会。
几个有关抽象类和接口的设计原则：
1
、
抽象类应当拥有尽可能多的代码！（公用方法）。代码集中于抽象的方向。
2
、
抽象类应当拥有尽可能少的数据！（公共属性）。数据集中于具体的方向。
3、
Java
设计师应当主要使用接口和抽象类将软件单位与内部和外部耦合起来。换言之，
应当使用
java
接口和抽象类而不是具体类进行变量的类型声明、参数的类型声明、方法的返回类型声明、以及数据类型的转换等。
4、在理想的情况下，一个具体类应当只实现接口和抽象类中声明的方法，而不应当给出多余的方法！
5、只要有可能不要从具体类继承。