Использование интерфейсов и абстрактных классов в Java

Абстракция является одной из ключевых основ объектно-ориентированного программирования. Она позволяет скрыть сложности реализации, предоставляя функциональные возможности через более простые интерфейсы. В Java мы достигаем абстракции, используя либо интерфейс, либо абстрактный класс.

В этой статье мы обсудим, когда использовать интерфейс, а когда абстрактный класс при разработке приложений. Кроме того, рассмотрим ключевые различия между ними и какой из них выбрать в конкретной ситуации.

Класс vs Интерфейс

Во-первых, давайте рассмотрим различия между обычным классом и интерфейсом.

Класс - это определяемый пользователем тип, который действует как схема для создания объекта. Он может иметь свойства и методы, которые представляют состояния и поведение объекта соответственно.

Интерфейс также является определяемым пользователем типом, который синтаксически похож на класс. Он может содержать набор констант полей и сигнатур методов, которые будут переопределены классами, реализующими интерфейс.

В дополнение к этому, новые функции Java 8 поддерживают статические методы и методы по умолчанию в интерфейсах для поддержки обратной совместимости. Методы в интерфейсе неявно абстрактны, если они не являются статическими или не являются стандартными, и все они являются общедоступными. А начиная с Java 9, мы также можем добавлять приватные методы в интерфейсы.

Интерфейс vs Абстрактный класс

Абстрактный класс - это не что иное, как класс, который объявляется с использованием ключевого слова abstract. Также мы можем объявлять методы с использованием ключевого слова abstract (абстрактный метод), что заставляет подклассы этого класса реализовывать все объявленные методы. Также, если класса содержит хотя бы один абстрактный метод, то и сам класс должен быть абстрактным.

Абстрактные классы не имеют ограничений на модификаторы полей и методов, в то время как в интерфейсе все они являются общедоступными (public) по умолчанию. В абстрактном классе могут быть блоки статической инициализации , тогда как в интерфейсе их быть не может. Абстрактные классы также могут иметь конструкторы, которые будут вызываться во время создания экземпляра дочернего объекта.

Java 8 представила функциональные интерфейсы - интерфейс с одним абстрактным методом. Любой интерфейс с одним абстрактным методом, отличным от статических методов и методов по умолчанию, считается функциональным интерфейсом. Мы можем использовать эту функцию, чтобы ограничить количество объявляемых абстрактных методов.

Абстрактные классы в некотором смысле аналогичны интерфейсам:

1. Мы не можем создать экземпляр ни одного из них. т. е. мы не можем использовать оператор new ABSTRACT_CLASS_NAME() непосредственно для создания экземпляра объекта. Если бы мы использовали вышеупомянутое утверждение, нам пришлось бы переопределить все методы, использующие анонимный класс
2. Они оба могут содержать набор методов, объявленных и определенных с их реализацией или без нее. т.е. статические методы и методы по умолчанию (определенные) в интерфейсе, методы экземпляра (определенные) в абстрактном классе, абстрактные методы (объявленные) в них обоих

Когда использовать интерфейс?

1. Если проблема должна быть решена с использованием множественного наследования и состоит из большой иерархии классов
2. Когда несвязанные классы реализуют наш интерфейс. Например, Comparable предоставляет метод compareTo(), который может быть переопределен для сравнения двух объектов
3. Когда функциональные возможности приложения должны быть определены как контракт, но не важно, кто будет реализовывать поведение. т. е. реализация интерфейса остается за поставщиком
4. Рассмотрите возможность использования интерфейса, когда в задаче делается утверждение "A способен [сделать это]". Например, "Clonable способен клонировать объект", "Drawable способен рисовать форму" и т.д.

В этой статье мы сделали обзор интерфейсов и абстрактных классов и рассмотрели ключевые различия между ними.