特定于子类的代码 - 我应该使用抽象基类方法还是接口？答案

【问题标题】：Subclass-specific code - should I use abstract base class methods or an interface?特定于子类的代码 - 我应该使用抽象基类方法还是接口？
【发布时间】：2013-04-14 21:40:15
【问题描述】：

我有一个超类 Animal，它有两个子类 Cat 和 Dog。狗和猫都需要有特定的说话和移动方法。以下是实现此目的的两种选择：

Animal 会有两个抽象方法，move() 和 speak()； Dog、Cat 和 Dog 分别覆盖这两个方法，因此它们是特定于它们的。
我可以有一个具有通用动物方法 move() 和 speak() 的接口，两个子类实现这些方法，因此它们再次特定于它们。

其中一种方法是否比另一种更合适？我意识到如果我有一个动物数组列表，我会写：

ArrayList Animal<allAnimals> = new ArrayList <Animal>():
allAnimals.add(new Dog());
allAnimals.add(new Cat());

//If I override the methods, I can simply go: 
for (Animal a: allAnimals) a.move();

//Where as if I implemented the methods, I would not need be able to do this. I would need to cast the animal as its specific animal. e.g. If I knew the animal was a dog.

Dog aDog= (Dog) a; 
a.move();

因此，根据使用情况，覆盖和实施可能具有某些优点和缺点。其他人可以详细说明吗？

【问题讨论】：

标签： java methods implementation abstract overriding

【解决方案1】：

首先，从子类的角度来看，覆盖或实现方法没有区别。因此，您编写的代码在所有情况下都将完全相同（在 Java 中，所有方法的行为都类似于 C++ virtual 函数；调用的方法是被引用的实际类之一）。

因此，决定是定义一个超类，它是一个接口、一个抽象类或一个可实例化的类。

如果有必要创建超类的对象 (new Animal())，则应使用可实例化类。

抽象类，当没有超类的对象但某些方法的实现将由所有（或几乎所有）子类共享。

接口，当你只定义契约而实现留给每个子类时。

这取决于问题的范围来决定使用哪种。例如，如果move() 仅表示“更改动物的 x,y 坐标”，则可能它应该是抽象类中的实现方法。但是如果你必须定义动物如何移动，那么Animal 会是一个更好的接口，所以每个子类都定义它。

【讨论】：

【解决方案2】：

作为一般经验法则，当且仅当您的扩展类将共享大量行为时，才使用扩展（抽象类）。在这种情况下，可以使用扩展来消除重复代码的需要，这是一件好事（TM）。

另一方面，如果您的类只需要具有相同的签名，则使用更灵活的接口（例如，您可以实现多个接口，但您只能从一个类扩展） .

这只是一些通用的建议，因为每个用例都不同。为了避免扩展的限制，还可以使用其他技术，例如组合：(http://en.wikipedia.org/wiki/Composition_over_inheritance)。

最后但并非最不重要的一点是，我认为您的代码略有错误。您可以以完全相同的方式调用基类上的方法，无论它们是从抽象类还是接口继承。

【讨论】：

谢谢 - 很棒的信息 - 如果可以的话 + 代表你。
您可以接受，对我或任何您认为最能回答您的问题的人。 :)

【解决方案3】：

在这种情况下，它可能取决于您是否希望拥有 move() 的默认实现，因此 Dog 和 Cat 不必提供自己的实现。大概 move() 方法在猫和狗之间有很多共同点，因此您可以通过超类中的通用实现具有更好的可重用性。

【讨论】：

【解决方案4】：

//Where as if I implemented the methods, I would not need be able to do this. I would need to cast the animal as its specific animal. e.g. If I knew the animal was a dog.

Dog aDog= (Dog) a; 
a.move();

不，您根本不必这样做。如果Animal 是一个接口而不是一个抽象类，那么您为抽象类显示的过程就可以正常工作。

【讨论】：

我想把Animal作为一个抽象类，有通用的方法和属性，然后实现move和speak。不知道我会怎么称呼它。如果我这样做，我需要将对象作为它的特定动物..
如果您只调用抽象类或接口中定义的方法，则不会。无论是抽象类还是定义这些方法的接口，都没有区别。
好的，如果我有一个包含狗和猫的动物 (allAnimals) 的 ArrayList，那么对于狗和猫，我实现了包含 speak 方法的 Vocalizable。我无法使用 for (Animal a: allAnimals) a.speak(); 访问 speak 方法我需要将其转换为狗或猫，因为它们是知道不讲抽象类的类。无论如何，这就是我的理解 - 我可能会对你的意思感到困惑，如果我错了，请详细说明？
您可以将其转换为可发声...现在我对您的难题有了更多了解，也许我会更新我的答案。
不会费心更新答案，因为您接受的答案很好。

【解决方案5】：

从概念上讲，抽象类描述事物的本质，接口描述事物的作用。在这种情况下，将 Animal 作为抽象类是合适的，因为 Cat 或 Dog 是 Animal。从功能上讲，选择导致最少编码量/最干净的类层次结构的选项。

【讨论】：

【解决方案6】：

一般来说，经验法则是使用接口，如果你可以使一个 Java 类可以实现许多接口但只能扩展一个类。

只有当几个类有很多共同点并且您希望能够重用相同的代码时，才应该使用扩展（继承）。

顺便说一句，在您作为示例提供的代码中，您可以使用：

for (Animal a: allAnimals) a.move();

在你使用接口和继承的情况下。

【讨论】：

【解决方案7】：

首先，您有第三种选择，即：拥有一个接口（例如 MoverAndSpeaker；虽然这名字有点蹩脚），并拥有 抽象基类 Animal 'implmenent'它：

static public abstract class Animal implements MoverAndSpeaker {
    @Override
    public abstract void move();
    public abstract void speak();
}

你为什么想要这样的东西？

与这里的一些答案不同，我认为语义一致性是最重要的考虑因素，避免代码重复等问题要么自行解决，要么只占少数。

如果我处于你的位置，我将应用的关键标准是：

“有没有不是动物的会动会说话的物体？”

如果答案是“否”，那么动物会做移动和说话。因此，只使用抽象方法
如果答案是“是”，那我问自己

“所有的动物都会移动和说话吗？”

如果第二个答案是“是”，则使用上面的代码（假设您不希望所有动物都使用默认实现）。
如果第二个答案是“否”，则只考虑接口。虽然您可能想要一个介于 Dog、Cat 和 Animal 之间的中间类 - 如果您在所有也会移动和说话的 Animals 之间有一些共享代码或字段。

最后，如果所有动物都没有共同点，那么正如其他答案中所建议的那样，您可能根本不需要 Animal 基类。

【讨论】：