抽像類和接口的區別

你好！在本課中，我們將討論抽像類與接口的不同之處，並考慮一些常見抽像類的示例。 我們專門用一節課來介紹抽像類和接口之間的區別，因為這個主題非常重要。在 90% 的未來面試中，你會被問及這些概念之間的區別。這意味著您應該確保弄清楚您正在閱讀的內容。如果您不完全理解某些內容，請閱讀其他資源。所以，我們知道什麼是抽像類，什麼是接口。現在我們將討論它們的差異。

1. 接口僅描述行為。它沒有狀態。但是抽像類包括狀態：它描述了兩者。

   Bird以抽像類和接口為例CanFly：

   
   public abstract class Bird {
      private String species;
      private int age;
   
      public abstract void fly();
   
      public String getSpecies() {
          return species;
      }
   
      public void setSpecies(String species) {
          this.species = species;
      }
   
      public int getAge() {
          return age;
      }
   
      public void setAge(int age) {
          this.age = age;
      }
   }
   

   讓我們創建一個MockingJay鳥類並讓它繼承Bird：

   
   public class MockingJay extends Bird {
   
      @Override
      public void fly() {
          System.out.println("Fly, bird!");
      }
   
      public static void main(String[] args) {
   
          MockingJay someBird = new MockingJay();
          someBird.setAge(19);
          System.out.println(someBird.getAge());
      }
   }
   

   如您所見，我們可以輕鬆訪問抽像類的狀態——itsspecies和agevariables。

   但如果我們嘗試對界面做同樣的事情，情況就不一樣了。我們可以嘗試給它添加變量：

   
   public interface CanFly {
   
      String species = new String();
      int age = 10;
   
      public void fly();
   }
   
   public interface CanFly {
   
      private String species = new String(); // Error
      private int age = 10; // Another error
   
      public void fly();
   }
   

   我們甚至不能在接口內聲明私有變量。為什麼？因為創建private修飾符是為了對用戶隱藏實現。接口內部沒有實現：沒有什麼可隱藏的。

   接口僅描述行為。因此，我們不能在接口內實現 getter 和 setter。這是接口的本質：它們需要處理行為，而不是狀態。

   Java 8 為具有實現的接口引入了默認方法。你已經知道他們了，所以我們不會重複自己。

2. 抽像類連接和聯合非常密切相關的類。同時，單個接口可以由完全沒有共同點的類實現。

   讓我們回到鳥類的例子。

   需要我們的Bird抽像類來創建基於該類的鳥類。只有鳥，沒有別的！當然，會有不同種類的鳥。

   有了CanFly界面，每個人都以自己的方式前進。它僅描述與其名稱相關的行為（飛行）。許多不相關的東西“可以飛”。

   這 4 個實體彼此無關。他們甚至都不是活著的。然而，他們都CanFly。

   我們無法使用抽像類來描述它們。它們不共享相同的狀態或相同的字段。要定義一架飛機，我們可能需要型號、生產年份和最大乘客人數等字段。對於 Carlson，我們需要一些田地來存放他今天吃的所有糖果，以及他將與他的弟弟一起玩的遊戲列表。對於一隻蚊子，……呃……我什至不知道……也許，一個“煩人程度”？:)

   關鍵是我們不能用一個抽像類來描述它們。他們太不一樣了。但它們確實有共同的行為：它們會飛。界面非常適合描述世界上所有可以飛行、游泳、跳躍或表現出其他行為的事物。

3. 類可以實現任意多個接口，但只能繼承一個類。

   我們已經不止一次提到過這一點。Java沒有類的多繼承，但是支持接口的多繼承。這一點部分源自前一點：一個接口連接許多通常沒有其他共同點的不同類，而抽像類是為一組非常密切相關的類創建的。因此，您只能繼承一個這樣的類是有道理的。抽像類描述了一種“is-a”關係。

標準接口：InputStream 和 OutputStream

我們已經了解了負責輸入和輸出流的各種類。讓我們考慮InputStream和OutputStream。通常，這些根本不是接口，而是完全真正的抽像類。現在你知道那是什麼意思了，所以使用它們會容易得多:) InputStream是一個負責字節輸入的抽像類。Java 有幾個繼承InputStream. 它們中的每一個都旨在從不同來源接收數據。因為InputStream是父類，所以它提供了多種方法，可以輕鬆處理數據流。每個後代InputStream都有這些方法：

• int available()返回可供讀取的字節數；
• close()關閉輸入流；
• int read()返回流中下一個可用字節的整數表示。如果已到達流的末尾，則返回 -1；
• int read(byte[] buffer)嘗試將字節讀入緩衝區，並返回讀取的字節數。當到達文件末尾時，返回-1；
• int read(byte[] buffer, int byteOffset, int byteCount)寫入字節塊的一部分。當字節數組可能沒有完全填充時使用它。當到達文件末尾時，返回-1；
• long skip(long byteCount)跳過輸入流中的 byteCount 個字節，並返回忽略的字節數。

我建議您研究完整的方法列表。實際上有十多個子類。例如，這裡有一些：

1. FileInputStream: 最常見的類型InputStream。它用於從文件中讀取信息；
2. StringBufferInputStream: 另一種有用的類型InputStream。它將字符串轉換為InputStream;
3. BufferedInputStream：緩衝輸入流。它最常用於提高性能。

還記得我們過去BufferedReader說你不必使用它嗎？ 當我們寫：

BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))

......你不必使用BufferedReader: AnInputStreamReader就可以完成這項工作。但是BufferedReader提高了性能並且還可以讀取整行數據而不是單個字符。同樣的事情適用於BufferedInputStream！該類在特殊緩衝區中累積輸入數據，而無需不斷訪問輸入設備。讓我們考慮一個例子：

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;

public class BufferedInputExample {

   public static void main(String[] args) throws Exception {
       InputStream inputStream = null;
       BufferedInputStream buffer = null;

       try {

           inputStream = new FileInputStream("D:/Users/UserName/someFile.txt");

           buffer = new BufferedInputStream(inputStream);

           while(buffer.available()>0) {

               char c = (char)buffer.read();

                System.out.println("Character read: " + c);
           }
       } catch(Exception e) {

           e.printStackTrace();

       } finally {

           inputStream.close();
           buffer.close();
       }
   }
}

在此示例中，我們從位於計算機“ D:/Users/UserName/someFile.txt ”的文件中讀取數據。我們創建了 2 個對象——aFileInputStream和一個BufferedInputStream“包裝”它的對象。然後我們從文件中讀取字節並將它們轉換為字符。我們這樣做直到文件結束。如您所見，這裡沒有什麼複雜的。您可以復制此代碼並在計算機上的真實文件上運行它:) 該類OutputStream是表示字節輸出流的抽像類。如您所知，這與InputStream. 它不負責從某處讀取數據，而是負責將數據發送到某處。就像 一樣InputStream，這個抽像類為它的所有後代提供了一組方便的方法：

• void close()關閉輸出流；
• void flush()清除所有輸出緩衝區；
• abstract void write(int oneByte)將 1 個字節寫入輸出流；
• void write(byte[] buffer)將字節數組寫入輸出流；
• void write(byte[] buffer, int offset, int count)從數組的偏移位置開始寫入一系列 count 字節。

以下是該類的一些後代OutputStream：

1. DataOutputStream. 包含用於編寫標準 J​​ava 數據類型的方法的輸出流。

   一個非常簡單的類，用於編寫原始 Java 數據類型和字符串。即使沒有解釋，您也可能會理解以下代碼：

   
   import java.io.*;
   
   public class DataOutputStreamExample {
   
      public static void main(String[] args) throws IOException {
   
          DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("testFile.txt"));
   
          dos.writeUTF("SomeString");
          dos.writeInt(22);
          dos.writeDouble(1.21323);
          dos.writeBoolean(true);
   
      }
   }
   

   它對每種類型都有單獨的方法—— writeDouble()、writeLong()、writeShort()等等。



2. FileOutputStream. 此類實現了一種將數據發送到磁盤文件的機制。順便說一句，我們已經在上一個例子中使用了它。你注意到了嗎？我們將它傳遞給充當“包裝器”的 DataOutputStream。


3. BufferedOutputStream. 緩衝輸出流。這裡也沒有什麼複雜的。它的目的類似於BufferedInputStream(or BufferedReader)。它不是通常的順序讀取數據，而是使用特殊的“累積”緩衝區寫入數據。緩衝區可以減少訪問數據接收器的次數，從而提高性能。

   
   import java.io.*;
   
   public class DataOutputStreamExample {
   
        public static void main(String[] args) throws IOException {
   
              FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("D:/Users/Username/someFile.txt");
              BufferedOutputStream bufferedStream = new BufferedOutputStream(outputStream);
   
              String text = "I love Java!"; // We'll convert this string to a byte array and write it to a file
   
              byte[] buffer = text.getBytes();
   
              bufferedStream.write(buffer, 0, buffer.length);
        }
   }
   

   同樣，您可以自己試用此代碼並驗證它是否適用於您計算機上的真實文件。

我們將有一節關於FileInputStream,FileOutputStream和 的單獨課程BuffreredInputStream，所以對於初次相識的人來說，這些信息已經足夠了。 就是這樣！我們希望您了解接口和抽像類之間的區別，並準備好回答任何問題，甚至是技巧性問題 :)