【Java】抽象类与接口全解析

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【前言】

在Java面向对象编程中，抽象类和接口是两个非常重要的概念，它们为代码的抽象化、模块化和可扩展性提供了强大的支持。无论是开发大型企业级应用，还是小型程序，掌握抽象类和接口的使用都至关重要。本文将通过详细的理论讲解、丰富的代码示例、直观的图片以及对比表格，帮助你深入理解Java抽象类和接口的本质与应用。

文章目录：

一、抽象类
- 1.什么是抽象类
- 2.抽象类语法
- 3.抽象类特征
- - 3.1 抽象类不能实例化对象
  - 3.2 抽象方法不能是private的
  - 3.3 抽象方法不能被final和static修饰，因为抽象方法要被子类重写
  - 3.4 抽象类必须被继承，并且继承后子类要重写父类的抽象方法，除非子类也是抽象类，用abstract修饰
  - 3.5 抽象类中不⼀定包含抽象⽅法，但是有抽象⽅法的类⼀定是抽象类
  - 3.6 抽象类中可以有构造⽅法，供⼦类创建对象时，初始化⽗类的成员变量
- 4.抽象类的作用
二、接口
- 1.什么是接口？
- 2.语法规则
- 3.接口的使用
- 4.接口特性
- - 4.1 接口是一种引用类型，但是不能直接new接口的对象
  - 4.2 接口中的方法会被默认为public abstract,其他修饰符会报错
  - 4.3 接口中的方法不能在接口中实现，只能通过接口的类来实现
  - 4.4 重写接口方法时，不能使用默认的访问权限
  - 4.5 接口中可以有变量，但他会被默认为public static final 变量
  - 4.6 接口中不能有静态代码块和构造方法
- 5.实现多个接口
- 6.接口间的继承
- 7.接口使用实例
- 8.Clonable接口和深拷贝
- - 8.1 Clonable接口
  - 8.2 浅拷贝
  - 8.3 深拷贝
- 9.抽象类和接口的区别

一、抽象类

1.什么是抽象类

在面对对象的概念中，所以对象都是通过类来描述的，但并不是所有的类都是用来描述对象的，如果一个类中没有包含足够的信息来描述一个具体的对象，这样的类就是抽象类
【Java】抽象类与接口全解析

Dog类和Cat类都属于Animal类，但Dog（）和Cat（）方法没有实际的行为，可以将他们设计成抽象方法，包含抽象方法的类就是抽象类。

2.抽象类语法

在Java中，被abstract修饰的类称抽象类，抽象类中，被abstract修饰的方法称为抽象方法，抽象方法不用给出具体的实现体。

public abstract class Animal { abstract public void eat();//抽象方法：被abstract修饰，没有方法体 public double show(){ //自己增加的方法 return show1; } protected double show1;//参数}

3.抽象类特征

3.1 抽象类不能实例化对象

public abstract class Animal { Animal animal = new Animal();}

【Java】抽象类与接口全解析

3.2 抽象方法不能是private的

public abstract class Animal { abstract private void eat();//抽象方法：被abstract修饰，没有方法体}

【Java】抽象类与接口全解析

3.3 抽象方法不能被final和static修饰，因为抽象方法要被子类重写

abstract final void eat();abstract public static void eat();

【Java】抽象类与接口全解析

3.4 抽象类必须被继承，并且继承后子类要重写父类的抽象方法，除非子类也是抽象类，用abstract修饰

public abstract class Cat extends Animal { @Override public void eat(){ }}

public abstract class Cat extends Animal { @Override public abstract void eat(); }

3.5 抽象类中不⼀定包含抽象⽅法，但是有抽象⽅法的类⼀定是抽象类

3.6 抽象类中可以有构造⽅法，供⼦类创建对象时，初始化⽗类的成员变量

4.抽象类的作用

抽象类本身不能被实例化，只能创建子类，并且重写抽象方法，这就起到检验的作用

二、接口

1.什么是接口？

字面意思：我们生活中的水龙头，插座，充电线都是有接口的，才能插上。接口就是公共的行为规范标准，在实现时，只要符合规范标准，就能通用

2.语法规则

接口的定义和类基本相同，将class换成interface关键字

public interface IShape { public static final int SIZE = 100;//接口变量默认public static final public abstract void test();//接口方法默认public abstract}

【注意】

接口命名一般以大写字母I开头;

接口不能被实例化；

3.接口的使用

类与接口之间是implements的关系

public class 类名 implenments 接口名{//...}

这里建立一个IUSB接口和Mouse类

public interface IUSB { void openDevice(); void closeDevice();}

public class Mouse implements IUSB{ @Override public void openDevice() { System.out.println(\"打开鼠标\"); } @Override public void closeDevice() { System.out.println(\"关闭鼠标\"); }}

4.接口特性

4.1 接口是一种引用类型，但是不能直接new接口的对象

public class TestUSB { public static void main(String[] args) { USB usb = new USB(); }}

【Java】抽象类与接口全解析

4.2 接口中的方法会被默认为public abstract,其他修饰符会报错

public interface USB { private void openDevice();//private使用错误 void closeDevice();}

【Java】抽象类与接口全解析

4.3 接口中的方法不能在接口中实现，只能通过接口的类来实现

public interface USB { //void openDevice(); void closeDevice(){ System.out.println(\"关闭USB设备\"); }}

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4.4 重写接口方法时，不能使用默认的访问权限

public class Mouse implements USB{ @Override public void openDevice() { System.out.println(\"打开鼠标\"); }}

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4.5 接口中可以有变量，但他会被默认为public static final 变量

public interface USB { int susu = 250;//默认被final public static修饰 void openDevice(); void closeDevice();}

4.6 接口中不能有静态代码块和构造方法

public interface USB { public USB(){ } { } int susu = 250;//默认被final public static修饰 void openDevice(); void closeDevice();}

【Java】抽象类与接口全解析

5.实现多个接口

一个类可以实现多个接口，这就是继承所做不到的

这里创建一个Dog类，可以让他实现多个接口，如IRunning,ISwimming,IFlying。每个接口的抽象方法都有重写，否则必须设置为抽象类

AIT + InS快捷键重写

public class Dog extends Animal implements IRunning,ISwimming{ @Override public void run() { } @Override public void swim() { }}

狗：既能跑，又能游；

【注意】

有了接口之后，我们就不用注意具体类型，只需要关注这个类是否具备某种类型

6.接口间的继承

在Java中，类和类之间是单继承的，但一个类可以实现多个接口，接口与接口之间可以多继承

这段代码就继承了两个接口：游和跑

public class Dog extends Animal implements ISwimming,IRunning{ @Override public void run() { } @Override public void swim() { }}

7.接口使用实例

对象之间大小比较:

public class Student { public String name; public int score; public Student (String name,int score){ this.name=name; this.score=score; } @Override public String toString() { return super.toString(); }}

public class Test { public static void main(String[] args) { Student s1 = new Student(\"小华\",20); Student s2 = new Student(\"小张\",10); System.out.println(s1>s2); }}

【Java】抽象类与接口全解析

这样进行比较会报错，因为没有指定根据分数还是什么来比较，这样不太灵活，我们可以使用接口，如下：

使用Comparable接口

public class Student implements Comparable<Student>{ public String name; public int age; public Student (String name,int age){ this.name=name; this.age=age; } @Override public String toString() { return \"Student{\" +  \"name=\'\" + name + \'\\\'\' +  \", age=\" + age +  \'}\'; } @Override public int compareTo(Student o) { if(this.age>o.age) return 1; else if(this.age == o.age) return 0; else return -1; } }

public class Test { public static void main(String[] args) { Student s1 = new Student(\"小华\",20); Student s2 = new Student(\"小张\",12); //System.out.println(s1>s2); if(s1.compareTo(s2)>0){ System.out.println(\"s1>s2\"); } }}

【Java】抽象类与接口全解析
使用Comparator接口

import java.util.Comparator;public class AgeComparator implements Comparator<Student> { @Override public int compare(Student o1, Student o2) { return o1.age-o2.age; }}

public class Test { public static void main(String[] args) { Student s1 = new Student(\"小华\",20); Student s2 = new Student(\"小张\",12); AgeComparator ageComparator=new AgeComparator(); int ret = ageComparator.compare(s1,s2); if(ret>0){ System.out.println(\"s1>s2\"); }

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如果是根据名字来比较的，就要看对应字母的大小

8.Clonable接口和深拷贝

8.1 Clonable接口

Java 中内置了⼀些很有⽤的接⼝,Clonable就是其中之⼀.
Object 类中存在⼀个clone⽅法,调⽤这个⽅法可以创建⼀个对象的\"拷⻉\".但是要想合法调⽤clone
⽅法,必须要先实现Clonable接⼝,否则就会抛出CloneNotSupportedException异常.

public class Person implements Cloneable{ public String name; public int age; public Person (String name,int age){ this.name=name; this.age=age; } @Override public String toString() { return \"Student{\" + \"name=\'\" + name + \'\\\'\' + \", age=\" + age + \'}\'; } @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); }}

public class Test1 { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{ Person person1 = new Person(\"小华子\",20); Person person2 = (Person) person1.clone();//强制类型转换 System.out.println(person2); }}

【Java】抽象类与接口全解析
受查异常/编译时异常

解决方法：

8.2 浅拷贝

class Money implements Cloneable{ public double money = 9.9;

 @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone();

lic class Test1 { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{ Person person1 = new Person(\"小华子\",20); Person person2 = (Person) person1.clone(); System.out.println(person1.m.money); System.out.println(person2.m.money); System.out.println(\"==============\"); person2.m.money = 19.9; System.out.println(person1.m.money); System.out.println(person2.m.money); }

【Java】抽象类与接口全解析

通过clone，我们只是拷⻉了Person对象。但是Person对象中的Money对象，并没有拷⻉。通过person2这个引⽤修改了m的值后，person1这个引⽤访问m的时候，值也发⽣了改变。这⾥就是发⽣了浅拷⻉。

8.3 深拷贝

class Money implements Cloneable{ public double money = 9.9; @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); }}public class Person implements Cloneable{ public String name; public int age; public Money m = new Money(); public Person (String name,int age){ this.name=name; this.age=age; } @Override public String toString() { return \"Student{\" + \"name=\'\" + name + \'\\\'\' + \", age=\" + age + \'}\'; } @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { //return super.clone(); Person tmp = (Person) super.clone(); tmp.m = (Money) this.m.clone(); return tmp; }}

public class Test1 { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{ Person person1 = new Person(\"小华子\",20); Person person2 = (Person) person1.clone(); System.out.println(person1.m.money); System.out.println(person2.m.money); System.out.println(\"==============\"); person2.m.money = 19.9; System.out.println(person1.m.money); System.out.println(person2.m.money); }

核心代码：
【Java】抽象类与接口全解析

9.抽象类和接口的区别

抽象类中可以包含普通⽅法和普通字段,这样的普通⽅法和字段可以被⼦类直接使⽤(不必重写),
⽽接⼝中不能包含普通⽅法,⼦类必须重写所有的抽象⽅法.

No 区别抽象类(abstract) 接口(interface) 1 结构组成普通类+抽象方法抽象方法+全局常量 2 权限各种权限 public 3 子类使用使用extends关键字继承抽象类使用implements关键字实现接口 4 关系一个抽象类可以实现若干接口接口不能继承抽象类，可extends继承多个父接口 5 子类限制一个子类只能继承一个抽象类一个子类可以实现多个接口

【总结】

在 Java 里，抽象类与接口是实现抽象编程的关键工具。抽象类融合普通类与抽象方法，可定义部分实现逻辑，权限灵活；接口由抽象方法和全局常量构成，成员权限默认 public 。子类继承抽象类用 extends ，实现接口用 implements 。关系上，抽象类能实现多个接口，接口可多继承。继承限制方面，子类单继承抽象类，却可多实现接口。二者各有适用场景，抽象类适合提炼共性、留存部分实现；接口利于规范行为、实现多态解耦。合理运用它们，能让代码架构更清晰、可扩展与可维护，助力构建灵活且健壮的 Java 程序。

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【Java】抽象类与接口全解析

文章目录：

一、抽象类

1.什么是抽象类

2.抽象类语法

3.抽象类特征

3.1 抽象类不能实例化对象

3.2 抽象方法不能是private的

3.3 抽象方法不能被final和static修饰，因为抽象方法要被子类重写

3.4 抽象类必须被继承，并且继承后子类要重写父类的抽象方法，除非子类也是抽象类，用abstract修饰

3.5 抽象类中不⼀定包含抽象⽅法，但是有抽象⽅法的类⼀定是抽象类

3.6 抽象类中可以有构造⽅法，供⼦类创建对象时，初始化⽗类的成员变量

4.抽象类的作用

二、接口

1.什么是接口？

2.语法规则

3.接口的使用

4.接口特性

4.1 接口是一种引用类型，但是不能直接new接口的对象

4.2 接口中的方法会被默认为public abstract,其他修饰符会报错

4.3 接口中的方法不能在接口中实现，只能通过接口的类来实现

4.4 重写接口方法时，不能使用默认的访问权限

4.5 接口中可以有变量，但他会被默认为public static final 变量

4.6 接口中不能有静态代码块和构造方法

5.实现多个接口

6.接口间的继承

7.接口使用实例

8.Clonable接口和深拷贝

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9.抽象类和接口的区别

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文章目录：

一、抽象类

1.什么是抽象类

2.抽象类语法

3.抽象类特征

3.1 抽象类不能实例化对象

3.2 抽象方法不能是private的

3.3 抽象方法不能被final和static修饰，因为抽象方法要被子类重写

3.4 抽象类必须被继承，并且继承后子类要重写父类的抽象方法，除非子类也是抽象类，用abstract修饰

3.5 抽象类中不⼀定包含抽象⽅法，但是有抽象⽅法的类⼀定是抽象类

3.6 抽象类中可以有构造⽅法，供⼦类创建对象时，初始化⽗类的成员变量

4.抽象类的作用

二、接口

1.什么是接口？

2.语法规则

3.接口的使用

4.接口特性

4.1 接口是一种引用类型，但是不能直接new接口的对象

4.2 接口中的方法会被默认为public abstract,其他修饰符会报错

4.3 接口中的方法不能在接口中实现，只能通过接口的类来实现

4.4 重写接口方法时，不能使用默认的访问权限

4.5 接口中可以有变量，但他会被默认为public static final 变量

4.6 接口中不能有静态代码块和构造方法

5.实现多个接口

6.接口间的继承

7.接口使用实例

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