分享
 
 
 

选择Java接口还是抽象类

王朝java/jsp·作者佚名  2006-01-09
窄屏简体版  字體: |||超大  

选择Java接口还是抽象类

作者:俞良松 本文选自:开放系统世界-赛迪网 2003年03月12日

很多人有过这样的疑问:为什么有的地方必须使用接口而不是抽象类,而在另一些地方,又必须使用抽象类而不是接口呢?或者说,在考虑Java类的一般化问题时,很多人会在接口和抽象类之间犹豫不决,甚至随便选择一种。

实际上接口和抽象类的选择不是随心所欲的。 要理解接口和抽象类的选择原则,有两个概念很重要:对象的行为和对象的实现。如果一个实体可以有多种实现方式,则在设计实体行为的描述方式时,应当达到这样一个目标:在使用实体的时候,无需详细了解实体行为的实现方式。也就是说,要把对象的行为和对象的实现分离开来。既然Java的接口和抽象类都可以定义不提供具体实现的方法,在分离对象的行为和对象的实现时,到底应该使用接口还是使用抽象类呢?

通过抽象类建立行为模型

在接口和抽象类的选择上,必须遵守这样一个原则:行为模型应该总是通过接口而不是抽象类定义。为了说明其原因,下面试着通过抽象类建立行为模型,看看会出现什么问题。

假设要为销售部门设计一个软件,这个软件包含一个“发动机”(Motor)实体。显然无法在发动机对象中详细地描述发动机的方方面面,只能描述某些对当前软件来说重要的特征。至于发动机的哪些特征是重要的,则要与用户(销售部门)交流才能确定。

销售部门的人要求每一个发动机都有一个称为马力的参数。对于他们来说,这是惟一值得关心的参数。基于这一判断,可以把发动机的行为定义为以下行为。

行为1:查询发动机的马力,发动机将返回一个表示马力的整数。

虽然现在还不清楚发动机如何取得马力这个参数,但可以肯定发动机一定支持这个行为,而且这是所有发动机惟一值得关注的行为特征。这个行为特征既可以用接口定义,也可以用抽象类定义。为了说明用抽象类定义可能出现的问题,下面用抽象类建立发动机的行为模型,并用Java方法描述行为1,代码如下:

public abstract Motor{

abstract public int getHorsepower();

}

在Motor抽象类的基础上构造出多种具体实现,例如A型发动机、B型发动机等,再加上系统的其它部分,最后得到1.0版的软件并交付使用。一段时间过去了,现在要设计2.0版的软件。在评估2.0版软件需求的过程中,发现一小部分发动机是电池驱动的,而电池需要一定的充电时间。销售部门的人希望能够通过计算机查阅充电时间。根据这一要求定义一个新的行为,如图1所示。

行为2:查询电驱动发动机的充电时间,发动机将返回一个表示充电时间的整数。

用Java方法来描述这个行为,代码如下:

public abstract BatteryPoweredMotor extends Motor{

abstract public int getTimeToRecharge();

}

在销售部门的软件中,电驱动发动机也以类的形式实现,但这些类从BatteryPoweredMotor而不是Motor派生。这些改动加入到2.0版软件之后,销售部门很满意。随着业务的不断发展,不久之后光驱动的发动机出现了。销售部门要求光驱动发动机需要一定光能才能运转,光能以流明(Lumen)度量。这个信息对客户很重要,因为下雨或多云的天气里,某些光驱动发动机可能无法运转。销售部门要求为软件增加对光驱动发动机的支持,所以要定义一个新的行为。

行为3:查询光驱动发动机能够正常运转所需要的最小流明数,发动机返回一个整数。

再定义一个抽象类并把行为3转换成Java方法,代码如下:

public abstract SolarPoweredMotor extends Motor{

abstract public int getLumensToOperate();

选择Java接口还是抽象类

作者:俞良松 本文选自:开放系统世界-赛迪网 2003年03月12日

很多人有过这样的疑问:为什么有的地方必须使用接口而不是抽象类,而在另一些地方,又必须使用抽象类而不是接口呢?或者说,在考虑Java类的一般化问题时,很多人会在接口和抽象类之间犹豫不决,甚至随便选择一种。

实际上接口和抽象类的选择不是随心所欲的。 要理解接口和抽象类的选择原则,有两个概念很重要:对象的行为和对象的实现。如果一个实体可以有多种实现方式,则在设计实体行为的描述方式时,应当达到这样一个目标:在使用实体的时候,无需详细了解实体行为的实现方式。也就是说,要把对象的行为和对象的实现分离开来。既然Java的接口和抽象类都可以定义不提供具体实现的方法,在分离对象的行为和对象的实现时,到底应该使用接口还是使用抽象类呢?

通过抽象类建立行为模型

在接口和抽象类的选择上,必须遵守这样一个原则:行为模型应该总是通过接口而不是抽象类定义。为了说明其原因,下面试着通过抽象类建立行为模型,看看会出现什么问题。

假设要为销售部门设计一个软件,这个软件包含一个“发动机”(Motor)实体。显然无法在发动机对象中详细地描述发动机的方方面面,只能描述某些对当前软件来说重要的特征。至于发动机的哪些特征是重要的,则要与用户(销售部门)交流才能确定。

销售部门的人要求每一个发动机都有一个称为马力的参数。对于他们来说,这是惟一值得关心的参数。基于这一判断,可以把发动机的行为定义为以下行为。

行为1:查询发动机的马力,发动机将返回一个表示马力的整数。

虽然现在还不清楚发动机如何取得马力这个参数,但可以肯定发动机一定支持这个行为,而且这是所有发动机惟一值得关注的行为特征。这个行为特征既可以用接口定义,也可以用抽象类定义。为了说明用抽象类定义可能出现的问题,下面用抽象类建立发动机的行为模型,并用Java方法描述行为1,代码如下:

public abstract Motor{

abstract public int getHorsepower();

}

在Motor抽象类的基础上构造出多种具体实现,例如A型发动机、B型发动机等,再加上系统的其它部分,最后得到1.0版的软件并交付使用。一段时间过去了,现在要设计2.0版的软件。在评估2.0版软件需求的过程中,发现一小部分发动机是电池驱动的,而电池需要一定的充电时间。销售部门的人希望能够通过计算机查阅充电时间。根据这一要求定义一个新的行为,如图1所示。

行为2:查询电驱动发动机的充电时间,发动机将返回一个表示充电时间的整数。

用Java方法来描述这个行为,代码如下:

public abstract BatteryPoweredMotor extends Motor{

abstract public int getTimeToRecharge();

}

在销售部门的软件中,电驱动发动机也以类的形式实现,但这些类从BatteryPoweredMotor而不是Motor派生。这些改动加入到2.0版软件之后,销售部门很满意。随着业务的不断发展,不久之后光驱动的发动机出现了。销售部门要求光驱动发动机需要一定光能才能运转,光能以流明(Lumen)度量。这个信息对客户很重要,因为下雨或多云的天气里,某些光驱动发动机可能无法运转。销售部门要求为软件增加对光驱动发动机的支持,所以要定义一个新的行为。

行为3:查询光驱动发动机能够正常运转所需要的最小流明数,发动机返回一个整数。

再定义一个抽象类并把行为3转换成Java方法,代码如下:

public abstract SolarPoweredMotor extends Motor{

abstract public int getLumensToOperate();

}

如图1所示,SolarPoweredMotor和BatteryPoweredMotor都从Motor抽象类派生。在整个软件中,90%以上的代码以相同的方式对待所有的发动机。偶尔需要检查一下发动机是光驱动还是电驱动,使用instanceof实现,代码如下:

[color=#336600]

if (instanceof SolarPoweredMotor){...}

if (instanceof BatteryPoweredMotor){...}

无论是哪种发动机,马力这个参数都很重要,所以在所有派生的抽象类(SolarPoweredMotor和BatteryPoweredMotor)中,getHorsepower()方法都有效。

现在销售部门又有了一种新的发动机,它是一种既有电驱动又有光驱动的双重驱动发动机。光驱动和电驱动的行为本身没有变化,但新的发动机同时支持两种行为。在考虑如何定义新型的光电驱动发动机时,接口和抽象类的差别开始显示出来了。新的目标是在增加新型发动机的前提下尽量少改动代码。因为与光驱动发动机、电驱动发动机有关的代码已经过全面的测试,不存在已知的Bug。为了增加光电驱动发动机,要定义一个新的SolarBatteryPowered抽象类。如果让SolarBatteryPowered从Motor抽象类派生,SolarBatteryPowered将不支持针对光驱动发动机和电驱动发动机的instanceof操作。也就是说,如果查询一个光电驱动的发动机是光驱动的,还是电驱动的,得到的答案是:都不是。

如果让SolarBatteryPowered从SolarPoweredMotor(或BatteryPoweredMotor)抽象类派生,类似的问题也会出现,SolarBatteryPowered将不支持针对BatteryPoweredMotor(或SolarPoweredMotor)的instanceof操作。从行为上看,光电驱动的发动机必须同时从两个抽象类派生,但Java语言不允许多重继承。之所以会出现这个问题,根本的原因在于使用抽象类不仅意味着定义特定的行为,而且意味着定义实现的模式。也就是说,应该定义一个发动机如何获得行为的模型,而不仅仅是声明发动机具有某一个行为。

通过接口建立行为模型

如果用接口来建立行为模型,就可以避免隐含地规定实现模式。例如,前面的几个行为改用接口定义如下。

行为1:

public interface Motor(){

public int getHorsepower();

}

行为2:

public interface BatteryPoweredMotor extends Motor(){

public int getTimeToRecharge();

}

行为3:

public interface SolarPoweredMotor extends Motor{

abstract public int getLumensToOperate();

}

现在光电驱动的发动机可以描述为:

[color=#336600]

public DualPoweredMotor implements SolarPoweredMotor, BatteryPoweredMotor{}

DualPoweredMotor只继承行为定义,而不是行为的实现模式,如图2所示。

在使用接口的同时仍旧可以使用抽象类,不过这时抽象类的作用是实现行为,而不是定义行为。只要实现行为的类遵从接口定义,即使它改变了父抽象类,也不用改变其它代码与之交互的方式。特别是对于公用的实现代码,抽象类有它的优点。抽象类能够保证实现的层次关系,避免代码重复。然而,即使在使用抽象类的场合,也不要忽视通过接口定义行为模型的原则。从实践的角度来看,如果依赖于抽象类来定义行为,往往导致过于复杂的继承关系,而通过接口定义行为能够更有效地分离行为与实现,为代码的维护和修改带来方便。

 
 
 
免责声明:本文为网络用户发布,其观点仅代表作者个人观点,与本站无关,本站仅提供信息存储服务。文中陈述内容未经本站证实,其真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。
2023年上半年GDP全球前十五强
 百态   2023-10-24
美众议院议长启动对拜登的弹劾调查
 百态   2023-09-13
上海、济南、武汉等多地出现不明坠落物
 探索   2023-09-06
印度或要将国名改为“巴拉特”
 百态   2023-09-06
男子为女友送行,买票不登机被捕
 百态   2023-08-20
手机地震预警功能怎么开?
 干货   2023-08-06
女子4年卖2套房花700多万做美容:不但没变美脸,面部还出现变形
 百态   2023-08-04
住户一楼被水淹 还冲来8头猪
 百态   2023-07-31
女子体内爬出大量瓜子状活虫
 百态   2023-07-25
地球连续35年收到神秘规律性信号,网友:不要回答!
 探索   2023-07-21
全球镓价格本周大涨27%
 探索   2023-07-09
钱都流向了那些不缺钱的人,苦都留给了能吃苦的人
 探索   2023-07-02
倩女手游刀客魅者强控制(强混乱强眩晕强睡眠)和对应控制抗性的关系
 百态   2020-08-20
美国5月9日最新疫情:美国确诊人数突破131万
 百态   2020-05-09
荷兰政府宣布将集体辞职
 干货   2020-04-30
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案逍遥观:鹏程万里
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案神机营:射石饮羽
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案昆仑山:拔刀相助
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案天工阁:鬼斧神工
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案丝路古道:单枪匹马
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案镇郊荒野:与虎谋皮
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案镇郊荒野:李代桃僵
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案镇郊荒野:指鹿为马
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案金陵:小鸟依人
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案金陵:千金买邻
 干货   2019-11-12
 
推荐阅读
 
 
 
>>返回首頁<<
 
靜靜地坐在廢墟上,四周的荒凉一望無際,忽然覺得,淒涼也很美
© 2005- 王朝網路 版權所有