很多人有過(guò)這樣的疑問(wèn)：為什么有的地方必須使用接口而不是抽象類(lèi)，而在另一些地方，又必須使用抽象類(lèi)而不是接口呢？或者說(shuō)，在考慮Java類(lèi)的一般化問(wèn)題時(shí)，很多人會(huì)在接口和抽象類(lèi)之間猶豫不決，甚至隨便選擇一種。

　　實(shí)際上接口和抽象類(lèi)的選擇不是隨心所欲的。 要理解接口和抽象類(lèi)的選擇原則，有兩個(gè)概念很重要：對(duì)象的行為和對(duì)象的實(shí)現(xiàn)。如果一個(gè)實(shí)體可以有多種實(shí)現(xiàn)方式，則在設(shè)計(jì)實(shí)體行為的描述方式時(shí)，應(yīng)當(dāng)達(dá)到這樣一個(gè)目標(biāo)：在使用實(shí)體的時(shí)候，無(wú)需詳細(xì)了解實(shí)體行為的實(shí)現(xiàn)方式。也就是說(shuō)，要把對(duì)象的行為和對(duì)象的實(shí)現(xiàn)分離開(kāi)來(lái)。既然Java的接口和抽象類(lèi)都可以定義不提供具體實(shí)現(xiàn)的方法，在分離對(duì)象的行為和對(duì)象的實(shí)現(xiàn)時(shí)，到底應(yīng)該使用接口還是使用抽象類(lèi)呢？

通過(guò)抽象類(lèi)建立行為模型

　　在接口和抽象類(lèi)的選擇上，必須遵守這樣一個(gè)原則：行為模型應(yīng)該總是通過(guò)接口而不是抽象類(lèi)定義。為了說(shuō)明其原因，下面試著通過(guò)抽象類(lèi)建立行為模型，看看會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題。

　　假設(shè)要為銷(xiāo)售部門(mén)設(shè)計(jì)一個(gè)軟件，這個(gè)軟件包含一個(gè)“發(fā)動(dòng)機(jī)”（Motor）實(shí)體。顯然無(wú)法在發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)象中詳細(xì)地描述發(fā)動(dòng)機(jī)的方方面面，只能描述某些對(duì)當(dāng)前軟件來(lái)說(shuō)重要的特征。至于發(fā)動(dòng)機(jī)的哪些特征是重要的，則要與用戶（銷(xiāo)售部門(mén)）交流才能確定。

　　銷(xiāo)售部門(mén)的人要求每一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)都有一個(gè)稱為馬力的參數(shù)。對(duì)于他們來(lái)說(shuō)，這是惟一值得關(guān)心的參數(shù)。基于這一判斷，可以把發(fā)動(dòng)機(jī)的行為定義為以下行為。

　　行為1：查詢發(fā)動(dòng)機(jī)的馬力，發(fā)動(dòng)機(jī)將返回一個(gè)表示馬力的整數(shù)。

　　雖然現(xiàn)在還不清楚發(fā)動(dòng)機(jī)如何取得馬力這個(gè)參數(shù)，但可以肯定發(fā)動(dòng)機(jī)一定支持這個(gè)行為，而且這是所有發(fā)動(dòng)機(jī)惟一值得關(guān)注的行為特征。這個(gè)行為特征既可以用接口定義，也可以用抽象類(lèi)定義。為了說(shuō)明用抽象類(lèi)定義可能出現(xiàn)的問(wèn)題，下面用抽象類(lèi)建立發(fā)動(dòng)機(jī)的行為模型，并用Java方法描述行為1，代碼如下：

public abstract Motor{ abstract public int getHorsepower(); }

　　在Motor抽象類(lèi)的基礎(chǔ)上構(gòu)造出多種具體實(shí)現(xiàn)，例如A型發(fā)動(dòng)機(jī)、B型發(fā)動(dòng)機(jī)等，再加上系統(tǒng)的其它部分，最后得到1.0版的軟件并交付使用。一段時(shí)間過(guò)去了，現(xiàn)在要設(shè)計(jì)2.0版的軟件。在評(píng)估2.0版軟件需求的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)一小部分發(fā)動(dòng)機(jī)是電池驅(qū)動(dòng)的，而電池需要一定的充電時(shí)間。銷(xiāo)售部門(mén)的人希望能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)查閱充電時(shí)間。根據(jù)這一要求定義一個(gè)新的行為，如圖1所示。

　　行為2：查詢電驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的充電時(shí)間，發(fā)動(dòng)機(jī)將返回一個(gè)表示充電時(shí)間的整數(shù)。

　　用Java方法來(lái)描述這個(gè)行為，代碼如下：

public abstract BatteryPoweredMotor extends Motor{ abstract public int getTimeToRecharge(); }

　　在銷(xiāo)售部門(mén)的軟件中，電驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)也以類(lèi)的形式實(shí)現(xiàn)，但這些類(lèi)從BatteryPoweredMotor而不是Motor派生。這些改動(dòng)加入到2.0版軟件之后，銷(xiāo)售部門(mén)很滿意。隨著業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，不久之后光驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了。銷(xiāo)售部門(mén)要求光驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要一定光能才能運(yùn)轉(zhuǎn)，光能以流明（Lumen）度量。這個(gè)信息對(duì)客戶很重要，因?yàn)橄掠昊蚨嘣频奶鞖饫铮承┕怛?qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)可能無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。銷(xiāo)售部門(mén)要求為軟件增加對(duì)光驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的支持，所以要定義一個(gè)新的行為。

　　行為3：查詢光驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的最小流明數(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)返回一個(gè)整數(shù)。

　　再定義一個(gè)抽象類(lèi)并把行為3轉(zhuǎn)換成Java方法，代碼如下：

public abstract SolarPoweredMotor extends Motor{ abstract public int getLumensToOperate(); }

　　如圖1所示，SolarPoweredMotor和BatteryPoweredMotor都從Motor抽象類(lèi)派生。在整個(gè)軟件中，90％以上的代碼以相同的方式對(duì)待所有的發(fā)動(dòng)機(jī)。偶爾需要檢查一下發(fā)動(dòng)機(jī)是光驅(qū)動(dòng)還是電驅(qū)動(dòng)，使用instanceof實(shí)現(xiàn)，代碼如下：

if (instanceof SolarPoweredMotor){...} if (instanceof BatteryPoweredMotor){...}

　　無(wú)論是哪種發(fā)動(dòng)機(jī)，馬力這個(gè)參數(shù)都很重要，所以在所有派生的抽象類(lèi)（SolarPoweredMotor和BatteryPoweredMotor）中，getHorsepower()方法都有效。

　　現(xiàn)在銷(xiāo)售部門(mén)又有了一種新的發(fā)動(dòng)機(jī)，它是一種既有電驅(qū)動(dòng)又有光驅(qū)動(dòng)的雙重驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。光驅(qū)動(dòng)和電驅(qū)動(dòng)的行為本身沒(méi)有變化，但新的發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)支持兩種行為。在考慮如何定義新型的光電驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，接口和抽象類(lèi)的差別開(kāi)始顯示出來(lái)了。新的目標(biāo)是在增加新型發(fā)動(dòng)機(jī)的前提下盡量少改動(dòng)代碼。因?yàn)榕c光驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、電驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)的代碼已經(jīng)過(guò)全面的測(cè)試，不存在已知的Bug。為了增加光電驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，要定義一個(gè)新的SolarBatteryPowered抽象類(lèi)。如果讓SolarBatteryPowered從Motor抽象類(lèi)派生，SolarBatteryPowered將不支持針對(duì)光驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和電驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的instanceof操作。也就是說(shuō)，如果查詢一個(gè)光電驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)是光驅(qū)動(dòng)的，還是電驅(qū)動(dòng)的，得到的答案是：都不是。

　　如果讓SolarBatteryPowered從SolarPoweredMotor（或BatteryPoweredMotor）抽象類(lèi)派生，類(lèi)似的問(wèn)題也會(huì)出現(xiàn)，SolarBatteryPowered將不支持針對(duì)BatteryPoweredMotor（或SolarPoweredMotor）的instanceof操作。從行為上看，光電驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)必須同時(shí)從兩個(gè)抽象類(lèi)派生，但Java語(yǔ)言不允許多重繼承。之所以會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，根本的原因在于使用抽象類(lèi)不僅意味著定義特定的行為，而且意味著定義實(shí)現(xiàn)的模式。也就是說(shuō)，應(yīng)該定義一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)如何獲得行為的模型，而不僅僅是聲明發(fā)動(dòng)機(jī)具有某一個(gè)行為。

通過(guò)接口建立行為模型

　　如果用接口來(lái)建立行為模型，就可以避免隱含地規(guī)定實(shí)現(xiàn)模式。例如，前面的幾個(gè)行為改用接口定義如下。

　　行為1：

public interface Motor(){ public int getHorsepower(); }

行為2：

public interface BatteryPoweredMotor extends Motor(){ public int getTimeToRecharge(); }

行為3：

public interface SolarPoweredMotor extends Motor{ abstract public int getLumensToOperate(); }

　　現(xiàn)在光電驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)可以描述為：

public DualPoweredMotor implements SolarPoweredMotor, BatteryPoweredMotor{}

　　DualPoweredMotor只繼承行為定義，而不是行為的實(shí)現(xiàn)模式，如圖2所示。

　　在使用接口的同時(shí)仍舊可以使用抽象類(lèi)，不過(guò)這時(shí)抽象類(lèi)的作用是實(shí)現(xiàn)行為，而不是定義行為。只要實(shí)現(xiàn)行為的類(lèi)遵從接口定義，即使它改變了父抽象類(lèi)，也不用改變其它代碼與之交互的方式。特別是對(duì)于公用的實(shí)現(xiàn)代碼，抽象類(lèi)有它的優(yōu)點(diǎn)。抽象類(lèi)能夠保證實(shí)現(xiàn)的層次關(guān)系，避免代碼重復(fù)。然而，即使在使用抽象類(lèi)的場(chǎng)合，也不要忽視通過(guò)接口定義行為模型的原則。從實(shí)踐的角度來(lái)看，如果依賴于抽象類(lèi)來(lái)定義行為，往往導(dǎo)致過(guò)于復(fù)雜的繼承關(guān)系，而通過(guò)接口定義行為能夠更有效地分離行為與實(shí)現(xiàn)，為代碼的維護(hù)和修改帶來(lái)方便。