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抽象类、普通类和接口的区别详细讲解（面试题）

ops 2025/7/30 22:01:46

抽象类、普通类和接口是面向对象编程中三个核心概念，它们在设计模式、代码复用和扩展性上有不同的作用。下面用详细的对比和示例来讲解它们的区别。

1. 普通类（Concrete Class）

定义：普通类是具体实现所有方法的类，可以直接实例化对象。
核心特点：
- 完全实现的方法：所有方法都有具体实现。
- 直接实例化：可以通过 new 关键字创建对象。
- 可继承性：可以作为父类被其他类继承，或独立使用。
适用场景：定义具体的对象或行为（如 String、ArrayList）。

示例：

// 普通类：可以直接实例化
class Dog {private String name;public Dog(String name) {this.name = name;}// 具体方法public void bark() {System.out.println(name + " 汪汪叫！");}
}// 使用
Dog myDog = new Dog("小黑");
myDog.bark(); // 输出：小黑 汪汪叫！

2. 抽象类（Abstract Class）

定义：用 abstract 声明的类，不能直接实例化，可以包含抽象方法（无实现）和具体方法（有实现）。
核心特点：
- 不可实例化：必须通过子类继承并实现抽象方法后才能使用。
- 抽象方法：用 abstract 声明的方法，没有方法体（如 void run();）。
- 混合实现：可以同时包含抽象方法和具体方法。
- 构造方法：可以有构造方法（供子类初始化时调用）。
适用场景：定义公共代码（如模板方法模式）和强制子类实现特定行为。

示例：

// 抽象类：不能直接实例化
abstract class Animal {protected String name;public Animal(String name) {this.name = name;}// 抽象方法（子类必须实现）public abstract void makeSound();// 具体方法（子类可以直接继承）public void sleep() {System.out.println(name + " 正在睡觉...");}
}// 子类必须实现抽象方法
class Cat extends Animal {public Cat(String name) {super(name);}@Overridepublic void makeSound() {System.out.println(name + " 喵喵叫！");}
}// 使用
Animal myCat = new Cat("小白");
myCat.makeSound(); // 输出：小白 喵喵叫！
myCat.sleep();     // 输出：小白 正在睡觉...

3. 接口（Interface）

定义：用 interface 声明的类型，完全抽象（Java 8 前），定义一组方法规范，不包含具体实现。
核心特点：
- 完全抽象（默认）：所有方法默认是 public abstract 的（Java 8 前）。
- 默认方法：Java 8 后允许用 default 定义具体方法。
- 静态方法：Java 8 后允许定义静态方法。
- 多继承：一个类可以实现多个接口。
- 无状态：不能包含实例字段（只有 public static final 常量）。
适用场景：定义行为规范（如 Runnable、Comparable）。

示例：

// 接口：定义行为规范
interface Flyable {// 抽象方法（默认 public abstract）void fly();// 默认方法（Java 8+）default void land() {System.out.println("正在着陆...");}// 静态方法（Java 8+）static void checkFuel() {System.out.println("燃料检查完成！");}
}// 实现接口
class Bird implements Flyable {@Overridepublic void fly() {System.out.println("鸟儿在飞翔！");}
}// 使用
Bird sparrow = new Bird();
sparrow.fly();   // 输出：鸟儿在飞翔！
sparrow.land();  // 输出：正在着陆...
Flyable.checkFuel(); // 输出：燃料检查完成！

三者的核心区别对比表

特性	普通类	抽象类	接口（Java 8+）
关键字	无	`abstract`	`interface`
实例化	可以直接实例化	不能直接实例化	不能直接实例化
方法实现	所有方法必须实现	可以包含抽象方法和具体方法	默认只有抽象方法，但支持 `default` 和 `static` 方法
字段	可以有实例字段	可以有实例字段	只能有 `public static final` 常量
构造方法	有	有	无
继承/实现	单继承（extends）	单继承（extends）	多实现（implements）
设计目的	具体实现	定义部分规范 + 公共代码	定义纯行为规范

关键使用场景总结

普通类：
- 需要直接实例化对象。
- 所有方法都有具体实现。
- 例如：工具类（StringUtils）、实体类（User）。
抽象类：
- 需要定义公共代码，同时强制子类实现某些方法。
- 适合模板方法模式（定义算法骨架）。
- 例如：InputStream（定义读取流程，子类实现具体细节）。
接口：
- 定义行为规范，不关心具体实现。
- 需要实现多继承（如一个类同时实现 Runnable 和 Serializable）。
- 例如：Comparable（定义比较规则）、List（定义集合操作）。

如何选择？

优先用接口：
- 需要多继承。
- 定义纯行为规范（如 Runnable 的 run()）。
- 例如：微服务中的 API 定义。
用抽象类：
- 需要复用代码（如公共方法）。
- 需要部分方法由子类实现。
- 例如：AbstractList 提供集合的通用实现，子类只需实现 get() 和 size()。
用普通类：
- 所有方法都已明确实现。
- 不需要被扩展（用 final 修饰防止继承）。

常见误区

抽象类 vs 接口：
- 抽象类可以包含字段和构造方法，接口不能。
- 接口可以实现多继承，抽象类只能单继承。
Java 8 后的接口：
- 接口的 default 方法是为了向后兼容，避免破坏现有实现。
- 如果多个接口有相同的 default 方法，实现类必须重写该方法。
抽象类可以有 main 方法：
- 抽象类可以有 main 方法，但不能实例化自身（只能通过子类）。