讀者春夏秋冬在抽象類的那篇文章中留言，“二哥，面試官最喜歡問的一個問題就是，‘兄弟，說說抽象類和接口之間的區別？’，啥時候講講接口唄！”
對於面向對象編程來說，抽象是一個極具魅力的特征。如果一個程序員的抽象思維很差，那他在編程中就會遇到很多困難，無法把業務變成具體的代碼。在 Java 中，可以通過兩種形式來達到抽象的目的，一種是抽象類，另外一種就是接口。
如果你現在就想知道抽象類與接口之間的區別，我可以提前給你說一個：
- 一個類只能繼承一個抽象類，但卻可以實現多個接口。
當然了，在沒有搞清楚接口到底是什么，它可以做什么之前，這個區別理解起來會有點難度。
01、接口是什么
接口是通過 interface 關鍵字定義的，它可以包含一些常量和方法，來看下面這個示例。
public interface Electronic {
// 常量
String LED = "LED";
// 抽象方法
int getElectricityUse();
// 靜態方法
static boolean isEnergyEfficient(String electtronicType) {
return electtronicType.equals(LED);
}
// 默認方法
default void printDescription() {
System.out.println("電子");
}
}
1）接口中定義的變量會在編譯的時候自動加上 public static final 修飾符，也就是說 LED 變量其實是一個常量。
Java 官方文檔上有這樣的聲明：
Every field declaration in the body of an interface is implicitly public, static, and final.
換句話說，接口可以用來作為常量類使用，還能省略掉 public static final，看似不錯的一種選擇，對吧？
不過，這種選擇並不可取。因為接口的本意是對方法進行抽象，而常量接口會對子類中的變量造成命名空間上的“污染”。
2）沒有使用 private、default 或者 static 關鍵字修飾的方法是隱式抽象的，在編譯的時候會自動加上 public abstract 修飾符。也就是說 getElectricityUse() 其實是一個抽象方法，沒有方法體——這是定義接口的本意。
3）從 Java 8 開始，接口中允許有靜態方法，比如說 isEnergyEfficient() 方法。
靜態方法無法由（實現了該接口的）類的對象調用，它只能通過接口的名字來調用，比如說 Electronic.isEnergyEfficient("LED")。
接口中定義靜態方法的目的是為了提供一種簡單的機制，使我們不必創建對象就能調用方法，從而提高接口的競爭力。
4）接口中允許定義 default 方法也是從 Java 8 開始的，比如說 printDescription()，它始終由一個代碼塊組成，為實現該接口而不覆蓋該方法的類提供默認實現，也就是說，無法直接使用一個“;”號來結束默認方法——編譯器會報錯的。
允許在接口中定義默認方法的理由是很充分的，因為一個接口可能有多個實現類，這些類就必須實現接口中定義的抽象類，否則編譯器就會報錯。假如我們需要在所有的實現類中追加某個具體的方法，在沒有 default 方法的幫助下，我們就必須挨個對實現類進行修改。
來看一下 Electronic 接口反編譯后的字節碼吧，你會發現，接口中定義的所有變量或者方法，都會自動添加上 public 關鍵字——假如你想知道編譯器在背后都默默做了哪些輔助，記住反編譯字節碼就對了。
public interface Electronic
{
public abstract int getElectricityUse();
public static boolean isEnergyEfficient(String electtronicType)
{
return electtronicType.equals("LED");
}
public void printDescription()
{
System.out.println("\u7535\u5B50");
}
public static final String LED = "LED";
}
有些讀者可能會問，“二哥，為什么我反編譯后的字節碼和你的不一樣，你用了什么反編譯工具？”其實沒有什么秘密，微信搜「沉默王二」回復關鍵字「JAD」就可以免費獲取了，超級好用。
02、定義接口的注意事項
由之前的例子我們就可以得出下面這些結論：
- 接口中允許定義變量
- 接口中允許定義抽象方法
- 接口中允許定義靜態方法（Java 8 之后）
- 接口中允許定義默認方法（Java 8 之后）
除此之外，我們還應該知道：
1）接口不允許直接實例化。
需要定義一個類去實現接口，然后再實例化。
public class Computer implements Electronic {
public static void main(String[] args) {
new Computer();
}
@Override
public int getElectricityUse() {
return 0;
}
}
2）接口可以是空的，既不定義變量，也不定義方法。
public interface Serializable {
}
Serializable 是最典型的一個空的接口，我之前分享過一篇文章《Java Serializable：明明就一個空的接口嘛》，感興趣的讀者可以去我的個人博客看一看，你就明白了空接口的意義。
http://www.itwanger.com/java/2019/11/14/java-serializable.html
3）不要在定義接口的時候使用 final 關鍵字，否則會報編譯錯誤，因為接口就是為了讓子類實現的，而 final 阻止了這種行為。
4）接口的抽象方法不能是 private、protected 或者 final。
5）接口的變量是隱式 public static final，所以其值無法改變。
03、接口可以做什么
1）使某些實現類具有我們想要的功能，比如說，實現了 Cloneable 接口的類具有拷貝的功能，實現了 Comparable 或者 Comparator 的類具有比較功能。
Cloneable 和 Serializable 一樣，都屬於標記型接口，它們內部都是空的。實現了 Cloneable 接口的類可以使用 Object.clone() 方法，否則會拋出 CloneNotSupportedException。
public class CloneableTest implements Cloneable {
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
CloneableTest c1 = new CloneableTest();
CloneableTest c2 = (CloneableTest) c1.clone();
}
}
運行后沒有報錯。現在把 implements Cloneable 去掉。
public class CloneableTest {
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
CloneableTest c1 = new CloneableTest();
CloneableTest c2 = (CloneableTest) c1.clone();
}
}
運行后拋出 CloneNotSupportedException：
Exception in thread "main" java.lang.CloneNotSupportedException: com.cmower.baeldung.interface1.CloneableTest
at java.base/java.lang.Object.clone(Native Method)
at com.cmower.baeldung.interface1.CloneableTest.clone(CloneableTest.java:6)
at com.cmower.baeldung.interface1.CloneableTest.main(CloneableTest.java:11)
至於 Comparable 和 Comparator 的用法，感興趣的讀者可以參照我之前寫的另外一篇文章《來吧，一文徹底搞懂Java中的Comparable和Comparator》。
http://www.itwanger.com/java/2020/01/04/java-comparable-comparator.html
2）Java 原則上只支持單一繼承，但通過接口可以實現多重繼承的目的。
可能有些讀者會問，“二哥，為什么 Java 只支持單一繼承？”簡單來解釋一下。
如果有兩個類共同繼承（extends）一個有特定方法的父類，那么該方法會被兩個子類重寫。然后，如果你決定同時繼承這兩個子類，那么在你調用該重寫方法時，編譯器不能識別你要調用哪個子類的方法。這也正是著名的菱形問題，見下圖。
ClassC 同時繼承了 ClassA 和 ClassB，ClassC 的對象在調用 ClassA 和 ClassB 中重載的方法時，就不知道該調用 ClassA 的方法，還是 ClassB 的方法。
接口沒有這方面的困擾。來定義兩個接口，Fly 會飛，Run 會跑。
public interface Fly {
void fly();
}
public interface Run {
void run();
}
然后讓一個類同時實現這兩個接口。
public class Pig implements Fly,Run{
@Override
public void fly() {
System.out.println("會飛的豬");
}
@Override
public void run() {
System.out.println("會跑的豬");
}
}
這就在某種形式上達到了多重繼承的目的：現實世界里，豬的確只會跑，但在雷軍的眼里，站在風口的豬就會飛，這就需要賦予這只豬更多的能力，通過抽象類是無法實現的，只能通過接口。
3）實現多態。
什么是多態呢？通俗的理解，就是同一個事件發生在不同的對象上會產生不同的結果，鼠標左鍵點擊窗口上的 X 號可以關閉窗口，點擊超鏈接卻可以打開新的網頁。
多態可以通過繼承（extends）的關系實現，也可以通過接口的形式實現。來看這樣一個例子。
Shape 是表示一個形狀。
public interface Shape {
String name();
}
圓是一個形狀。
public class Circle implements Shape {
@Override
public String name() {
return "圓";
}
}
正方形也是一個形狀。
public class Square implements Shape {
@Override
public String name() {
return "正方形";
}
}
然后來看測試類。
List<Shape> shapes = new ArrayList<>();
Shape circleShape = new Circle();
Shape squareShape = new Square();
shapes.add(circleShape);
shapes.add(squareShape);
for (Shape shape : shapes) {
System.out.println(shape.name());
}
多態的存在 3 個前提：
1、要有繼承關系，Circle 和 Square 都實現了 Shape 接口
2、子類要重寫父類的方法，Circle 和 Square 都重寫了 name() 方法
3、父類引用指向子類對象，circleShape 和 squareShape 的類型都為 Shape，但前者指向的是 Circle 對象，后者指向的是 Square 對象。
然后，我們來看一下測試結果：
圓
正方形
也就意味着，盡管在 for 循環中，shape 的類型都為 Shape，但在調用 name() 方法的時候，它知道 Circle 對象應該調用 Circle 類的 name() 方法，Square 對象應該調用 Square 類的 name() 方法。
04、接口與抽象類的區別
好了，關於接口的一切，你應該都搞清楚了。現在回到讀者春夏秋冬的那條留言，“兄弟，說說抽象類和接口之間的區別？”
1）語法層面上
- 接口中不能有 public 和 protected 修飾的方法，抽象類中可以有。
- 接口中的變量只能是隱式的常量，抽象類中可以有任意類型的變量。
- 一個類只能繼承一個抽象類，但卻可以實現多個接口。
2）設計層面上
抽象類是對類的一種抽象，繼承抽象類的類和抽象類本身是一種 is-a 的關系。
接口是對類的某種行為的一種抽象，接口和類之間並沒有很強的關聯關系，所有的類都可以實現 Serializable 接口，從而具有序列化的功能。
就這么多吧，能說道這份上，我相信面試官就不會為難你了。
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