2.3. 接口与抽象类

接口和抽象类是 Java 中两种实现抽象和多态的方法。它们之间有一些区别，但也有一些相似之处。这一节我们将通过详细的例子来更深入地了解接口和抽象类。

2.3.1. 接口

接口可以定义一组方法签名，但不能包含方法的实现。一个类可以实现多个接口，实现接口的类必须实现接口中定义的所有方法。

定义接口：

interface InterfaceName {
    ReturnType methodName(Parameters);
}

实现接口：

class ClassName implements InterfaceName {
    // 实现接口中的所有方法
}

示例1：接口

interface Drawable {
    void draw();
}

class Circle implements Drawable {
    double radius;

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle with radius " + radius);
    }
}

class Square implements Drawable {
    double sideLength;

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a square with side length " + sideLength);
    }
}

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Circle circle = new Circle();
        circle.radius = 5;
        circle.draw(); // 实现接口的方法

        Square square = new Square();
        square.sideLength = 4;
        square.draw(); // 实现接口的方法
    }
}

接口还可以具有默认方法和静态方法，这些方法可以包含实现。

interface InterfaceName {
    default ReturnType defaultMethodName(Parameters) {
        // 默认方法的实现
    }

    static ReturnType staticMethodName(Parameters) {
        // 静态方法的实现
    }
}

2.3.2. 抽象类

抽象类可以包含抽象方法（没有实现的方法）和具体方法。子类必须实现抽象类中的所有抽象方法。一个类只能继承一个抽象类。

定义抽象类：

abstract class AbstractClassName {
    abstract ReturnType methodName(Parameters);

    ReturnType methodName(Parameters) {
        // 具体方法的实现
    }
}

继承抽象类：

class ClassName extends AbstractClassName {
    // 实现抽象类中的所有抽象方法
}

示例2：抽象类

abstract class Shape {
    abstract double getArea();

    void printArea() {
        System.out.println("The area is " + getArea());
    }
}

class Circle extends Shape {
    double radius;

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

class Square extends Shape {
    double sideLength;

    @Override
    double getArea() {
        return sideLength * sideLength;
    }
}

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Circle circle = new Circle();
        circle.radius = 5;
        circle.printArea(); // 继承自抽象类的具体方法

        Square square = new Square();
        square.sideLength = 4;
        square.printArea(); // 继承自抽象类的具体方法
    }
}

2.3.3. 接口与抽象类的区别

1. 一个类可以实现多个接口，但只能继承一个抽象类。
2. 接口中的方法默认是 public，不能有其他访问修饰符。抽象类中的方法可以有不同的访问修饰符。
3. 接口不能包含实例变量（成员变量），只能声明静态常量。抽象类可以包含实例变量。
4. 接口支持默认方法和静态方法，抽象类不支持默认方法。

2.3.4. 何时使用接口和抽象类？

• 当你想要定义一组相关对象应该实现的方法，但不关心具体的实现时，使用接口。
• 当你想要为一组相关对象提供共享的实现和行为时，使用抽象类。
• 如果需要实现多个不同的行为组合，使用接口。因为 Java 不支持多继承，所以不能继承多个抽象类，但可以实现多个接口。

2.3.5. 小结

通过本节的学习，我们了解了接口和抽象类的概念以及它们之间的区别。接口和抽象类都可以实现抽象和多态，选择使用哪个取决于具体的需求和设计。

我们学习了如何定义接口和抽象类，如何使用它们来实现多态，并通过具体的例子加深了对这两个概念的理解。

在实际开发中，根据具体的应用场景和需求，合理地使用接口和抽象类，可以帮助我们设计出更加灵活、可扩展和易于维护的代码。