Java 中接口和抽象类的作用和设计原则

接口和抽象类作用：接口： 定义必须的行为，强制实现类遵守特定规范。抽象类： 定义通用行为，强制子类继承它，提供部分实现，允许子类定制特定行为。设计原则：接口： 保持小而专注，定义必须的行为。抽象类： 仅声明抽象方法，提供具体方法以实现通用行为。示例：形状类层次结构中，shape 接口定义获取面积行为，abstractshape 抽象类提供宽度和高度字段，rectangle 和 circle 类继承抽象类并提供特定形状的面积计算方法。

Java 中接口和抽象类的作用和设计原则

接口

• 定义方法但不提供实现。
• 声明一系列公共常量。
• 强制实现它的类提供所有方法的实现。
• 语法：public interface InterfaceName { ... }

抽象类

• 定义方法，可以是抽象方法或具体方法。
• 抽象方法没有实现，必须由子类实现。
• 允许字段和构造函数。
• 语法：public abstract class AbstractClassName { ... }

作用

接口

• 实现解耦，允许类专注于自己的职责。
• 促进模块化和可扩展性，使组件可以轻松地互换和扩展。
• 定义行为合同，强制实现类遵守特定规范。

抽象类

• 定义通用行为并强制子类继承它。
• 提供部分实现，减少子类中的重复代码。
• 提供钩子方法，允许子类定制特定行为。

设计原则

接口

• 仅定义必须的行为。
• 方法名称应清晰简明，表示预期行为。
• 接口应该保持小而专注。

抽象类

• 仅声明抽象方法，定义公共行为。
• 提供具体方法以实现通用行为。
• 考虑使用抽象类而不是接口，当需要共享实现时。

实战案例

考虑一个简单的形状类层次结构：

**`java
interface Shape {

double getArea();

}

abstract class AbstractShape implements Shape {

protected double width;
protected double height;

public AbstractShape(double width, double height) {
    this.width = width;
    this.height = height;
}

public double getWidth() {
    return width;
}

public double getHeight() {
    return height;
}

}

class Rectangle extends AbstractShape {

public Rectangle(double width, double height) {
    super(width, height);
}

@Override
public double getArea() {
    return width * height;
}

}

class Circle extends AbstractShape {

public Circle(double radius) {
    super(radius, radius);
}

@Override
public double getArea() {
    return Math.PI * width * width;
}

}

public class Main {

public static void main(String[] args) {
    Shape rectangle = new Rectangle(4, 5);
    Shape circle = new Circle(3);

    System.out.println("Rectangle area: " + rectangle.getArea());
    System.out.println("Circle area: " + circle.getArea());
}

}

在这个例子中：

* `Shape` 接口定义了一个通用行为：获取形状面积。
* `AbstractShape` 抽象类提供了通用行为的通用实现，例如宽度和高度字段。
* `Rectangle` 和 `Circle` 类通过继承 `AbstractShape` 类来扩展形状类层次结构，并提供特定形状的具体方法来计算面积。

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