10年老兵带你学Java（第5课）：接口与抽象类 - 抽象与契约
本课目标
- 抽象类：抽象概念的类
- 接口：行为的契约
- 两者的区别和使用场景
- Java 8/9/11 接口新特性
上节课学了继承，继承是"是什么"的关系。
这节课学接口和抽象类，是"能做什么"的关系。
一、抽象类：抽象概念的类
1.1 什么是抽象类？
抽象类就是用abstract修饰的类，不能直接实例化（不能 new）。
为什么需要抽象类？
举个例子：
- “动物"是一个抽象概念，你不能创造一个"动物”，只能说"这是猫"或"这是狗"
- “形状"是一个抽象概念，你不能说"给我画一个形状”，只能说"画个圆"或"画个方"
抽象类的特点：
- 用
abstract修饰 - 不能直接
new创建对象 - 可以有抽象方法（没有方法体的方法）
- 也可以有普通方法和属性
1.2 抽象类的语法
// 抽象类：用abstract修饰publicabstractclassAnimal{protectedStringname;// 抽象方法：没有方法体，子类必须实现publicabstractvoidsound();// 普通方法：有方法体，子类可以直接继承publicvoideat(){System.out.println(name+"在吃东西");}// 构造方法（子类调用）publicAnimal(Stringname){this.name=name;}}子类继承抽象类：
// 用extends继承抽象类publicclassCatextendsAnimal{publicCat(Stringname){super(name);// 调用父类构造}// 必须实现父类的抽象方法@Overridepublicvoidsound(){System.out.println(name+"喵喵喵");}}使用：
publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){// 不能直接new抽象类// Animal a = new Animal(); // 错误！// 只能创建子类对象Animalcat=newCat("小花");cat.eat();// 继承来的方法cat.sound();// 重写的方法}}1.3 抽象方法
抽象方法是只有方法签名、没有方法体的方法。
publicabstractclassAnimal{// 抽象方法：没有{}publicabstractvoidsound();publicabstractvoidmove();}子类必须实现所有抽象方法，否则子类也必须是抽象类。
二、接口：行为的契约
2.1 什么是接口？
接口是一种行为规范，它定义了一组"能做什么"的方法，但不关心"怎么做"。
打个比方：
- USB接口：定义了供电和数据传输的规范，不管你是U盘还是鼠标，只要符合这个接口就能用
- Java接口：定义了一组方法的规范，不管哪个类实现，只要符合接口就能互换
2.2 接口的语法
// 定义接口：用interfacepublicinterfaceFlyable{// 接口中的方法默认是抽象的（Java 7以前）// 抽象方法：没有方法体voidfly();// 接口中的属性默认是常量（public static final）intMAX_SPEED=1000;}类实现接口：用 implements
// 鸟实现飞接口publicclassBirdimplementsFlyable{@Overridepublicvoidfly(){System.out.println("鸟儿扇动翅膀飞翔");}}// 飞机实现飞接口publicclassAirplaneimplementsFlyable{@Overridepublicvoidfly(){System.out.println("飞机发动机推动飞翔");}}使用：
publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){// 接口引用指向实现类对象Flyablef1=newBird();Flyablef2=newAirplane();f1.fly();// 鸟儿扇动翅膀飞翔f2.fly();// 飞机发动机推动飞翔}}2.3 接口的特点
- 接口不能实例化（不能new）
- 接口的方法默认是抽象的（Java 7及以前）
- 接口的属性默认是常量（public static final）
- 一个类可以实现多个接口（弥补单继承的不足）
- 接口可以继承接口（多继承）
2.4 接口的多实现
// 接口1publicinterfaceRunnable{voidrun();}// 接口2publicinterfaceEatable{voideat();}// 一个类可以实现多个接口publicclassPersonimplementsRunnable,Eatable{@Overridepublicvoidrun(){System.out.println("人在跑步");}@Overridepublicvoideat(){System.out.println("人在吃饭");}}这解决了单继承的问题——类只能继承一个父类，但可以实现多个接口。
2.5 接口的默认方法（Java 8）
Java 8开始，接口可以有默认方法：
publicinterfaceFlyable{// 抽象方法voidfly();// 默认方法：用default修饰，有方法体defaultvoidland(){System.out.println("安全降落");}}作用：如果接口需要新增方法，旧实现类不用全部重写。
publicclassBirdimplementsFlyable{@Overridepublicvoidfly(){System.out.println("鸟儿飞翔");}// 不需要实现land()，可以直接用默认的}// 使用Flyableb=newBird();b.land();// 输出：安全降落2.6 接口的静态方法（Java 8）
publicinterfaceMathUtil{staticintmax(inta,intb){returna>b?a:b;}}// 调用：直接用接口名调用intm=MathUtil.max(10,20);// 20三、抽象类 vs 接口
3.1 核心区别
| 对比项 | 抽象类 | 接口 |
|---|---|---|
| 关键字 | abstract class | interface |
| 继承/实现 | extends（单继承） | implements（多实现） |
| 属性 | 无限制 | 默认常量public static final |
| 方法 | 抽象 + 普通都可以 | Java 7：抽象方法；Java 8+：抽象 + 默认 + 静态 |
| 构造方法 | 有 | 没有 |
| 什么时候用 | "是什么"的关系 | "能做什么"的关系 |
3.2 选择原则
用抽象类：
- 类之间有明显的"是…的"关系（猫是动物）
- 需要共享代码（普通方法）
- 需要控制属性访问权限
用接口：
- 类之间有相同的行为但没有继承关系
- 需要多实现（一个类实现多个接口）
- 需要解耦（面向接口编程）
3.3 经典例子：门
// 抽象类：门（抽象概念）abstractclassDoor{protectedStringmaterial;publicDoor(Stringmaterial){this.material=material;}// 开门（普通方法）publicvoidopen(){System.out.println("门打开了");}// 关门（普通方法）publicvoidclose(){System.out.println("门关上了");}// 报警（抽象方法，子类实现）publicabstractvoidalarm();}// 木门classWoodenDoorextendsDoor{publicWoodenDoor(){super("木头");}@Overridepublicvoidalarm(){System.out.println("木头门发出警报：哔哔哔");}}// 铁门classIronDoorextendsDoor{publicIronDoor(){super("铁");}@Overridepublicvoidalarm(){System.out.println("铁门发出警报：滴滴滴");}}四、综合练习：宠物店系统
4.1 需求
用接口和抽象类，实现一个宠物店系统：
- 抽象类 Pet：宠物的基本属性
- 接口 Jumpable：能跳的动作
- 接口 Eatable：能吃的动作
4.2 代码
// 抽象类：宠物abstractclassPet{protectedStringname;protectedintage;publicPet(Stringname,intage){this.name=name;this.age=age;}// 普通方法publicvoidshowInfo(){System.out.println("宠物名："+name+"，年龄："+age);}}// 接口：能跳interfaceJumpable{voidjump();}// 接口：能吃interfaceEatable{voideat();}// 狗：继承Pet，实现Jumpable和EatableclassDogextendsPetimplementsJumpable,Eatable{publicDog(Stringname,intage){super(name,age);}@Overridepublicvoidjump(){System.out.println(name+"跳起来了！");}@Overridepublicvoideat(){System.out.println(name+"在吃狗粮");}}// 猫：继承Pet，实现Jumpable和EatableclassCatextendsPetimplementsJumpable,Eatable{publicCat(Stringname,intage){super(name,age);}@Overridepublicvoidjump(){System.out.println(name+"轻盈地跳上了桌子");}@Overridepublicvoideat(){System.out.println(name+"在吃猫粮");}}// 主程序publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){Pet[]pets={newDog("旺财",3),newCat("小白",2)};System.out.println("=== 宠物店 ===");for(Petpet:pets){pet.showInfo();// 强制类型转换后调用接口方法if(petinstanceofJumpable){((Jumpable)pet).jump();}if(petinstanceofEatable){((Eatable)pet).eat();}System.out.println();}// 统一管理：能跳的宠物System.out.println("=== 能跳的宠物 ===");for(Petpet:pets){if(petinstanceofJumpable){Jumpablej=(Jumpable)pet;j.jump();}}}}4.3 运行结果
=== 宠物店 === 宠物名：旺财，年龄：3 旺财跳起来了！ 旺财在吃狗粮 宠物名：小白，年龄：2 小白轻盈地跳上了桌子 小白在吃猫粮 === 能跳的宠物 === 旺财跳起来了！ 小白轻盈地跳上了桌子五、常见错误
❌ 错误1：抽象类能直接new
publicabstractclassAnimal{publicabstractvoidsound();}// 错误！抽象类不能实例化Animala=newAnimal();// 正确Animala=newCat();❌ 错误2：接口属性不是常量
publicinterfaceFlyable{// 错误！这是常量，默认是 public static finalintMAX_SPEED=1000;// 如果写：intspeed;// 等价于 public static final int speed = 1000;}❌ 错误3：接口方法漏写public
publicinterfaceFlyable{// Java 7以前，必须写publicvoidfly();// 等价于 public abstract void fly();// 错误！子类实现时需要public，这里不写会报错voidland();}❌ 错误4：抽象方法没有全部实现
publicabstractclassAnimal{publicabstractvoidsound();publicabstractvoidmove();}// 错误！子类必须实现所有抽象方法classCatextendsAnimal{@Overridepublicvoidsound(){System.out.println("喵");}// 缺少move()的实现，报错！}// 正确classCatextendsAnimal{@Overridepublicvoidsound(){System.out.println("喵");}@Overridepublicvoidmove(){System.out.println("猫在走");}}六、本课总结
抽象类：
- 用
abstract class定义 - 单继承，有构造方法
- 适合"是什么"的关系
- 可以有抽象方法和普通方法
接口：
- 用
interface定义 - 多实现，无构造方法
- 适合"能做什么"的关系
- Java 7：抽象方法；Java 8+：默认方法、静态方法
选择：
- 有继承关系，用抽象类
- 需要多实现，用接口
- 既要继承又要多实现：先extends一个类，再implements多个接口
七、下节课预告
第6课：常用类
- String 字符串
- StringBuilder 可变字符串
- 日期时间 API
- 包装类
学完这课，你就能更高效地处理数据了。
关注我，跟着老兵学Java，少走弯路。
💬评论区聊聊：抽象类和接口，哪个更容易搞混？