[!info] related notes

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• 容易混淆：抽象类 vs 接口

Java 接口与抽象类

这个概念为什么出现

需要“能做什么”的契约，而不绑定唯一实现树时，用接口；需要在血缘相近的一类对象间共享部分实现时，用抽象类。Java 允许类实现多个接口，但只继承一个类——这塑造了组合式设计。

[!abstract] 一句话理解 接口定义能力契约（可含默认/静态方法）；抽象类提供可继承的部分实现与模板；优先面向接口编程，抽象类用于受控复用。

最小可运行示例

场景：通知系统可发邮件或短信，计费服务只关心“可通知”

interface Notifier {
    void notify(String userId, String msg);
    // 默认方法：校验 userId 后调用通知入口，实现类可覆盖
    default void notifySafe(String userId, String msg) {
        if (userId == null || userId.isBlank()) {
            throw new IllegalArgumentException("userId");
        }
        notify(userId, msg);
    }
}

final class EmailNotifier implements Notifier {
    public void notify(String userId, String msg) {
        System.out.println("email -> " + userId + ": " + msg);
    }
}

final class SmsNotifier implements Notifier {
    public void notify(String userId, String msg) {
        System.out.println("sms -> " + userId + ": " + msg);
    }
}

abstract class RetryingNotifier implements Notifier {
    private final int maxAttempts;
    protected RetryingNotifier(int maxAttempts) {
        if (maxAttempts < 1) throw new IllegalArgumentException("maxAttempts");
        this.maxAttempts = maxAttempts;
    }
    protected abstract void doSend(String userId, String msg);
    public final void notify(String userId, String msg) {
        for (int i = 1; i <= maxAttempts; i++) {
            try {
                doSend(userId, msg);
                return;
            } catch (RuntimeException ex) {
                if (i == maxAttempts) throw ex;
            }
        }
    }
}

public class NotifyDemo {
    static void welcome(Notifier n, String userId) {
        n.notifySafe(userId, "welcome");
    }
    public static void main(String[] args) {
        welcome(new EmailNotifier(), "u1");
        welcome(new SmsNotifier(), "u2");
    }
}

建议运行：

javac NotifyDemo.java && java NotifyDemo

期望输出：

email -> u1: welcome
sms -> u2: welcome

此重试类仅展示模板结构：实际发送需要区分可重试错误、退避和幂等性，不能把所有 RuntimeException 都当作应重试的故障。main 只演示两个直接实现，未触发重试类。

结合场景再看三个关注点

1. 业务代码依赖 Notifier，不依赖邮件实现。
2. 默认方法可演进接口，但多接口冲突要显式解决。
3. 抽象类适合模板方法（重试骨架），接口适合横切能力。

核心概念与准确模型

1. 接口

• 普通无方法体的接口方法隐式 public abstract；Java 8 支持 default/static 方法，Java 9 支持有方法体的 private 辅助方法。
• 字段隐式 public static final，必须初始化；引用字段指向的对象仍可能可变。
• 类用 implements，可多实现

2. 抽象类

• 可有构造器、字段、已实现方法、抽象方法
• 不能实例化
• 表达“is-a 且共享实现”

3. 选择表

需求	更合适
多来源能力混入	接口
共享状态与构造逻辑	抽象类
API 演进加方法	接口默认方法 / 新接口
强模板流程	抽象类模板方法

边界情况与反直觉行为

1. 无关接口提供同签名 default 方法时，实现类需显式解决；更具体的子接口可优先，适用的类方法也可优先，不能把所有多接口情形都视为冲突。
2. 抽象类构造仍遵循初始化顺序。
3. 标记接口仍可参与静态类型约束、泛型边界与 instanceof；注解是元数据，不是可直接替代的子类型关系。

常见误区

[!warning] 常见误区：先写大抽象类树再找场景 先发现真实变化点，再抽象；过早抽象比重复代码更贵。

工程实践

1. 模块对外暴露接口，对内放实现。
2. 接口保持小而内聚（ISP）。
3. 默认方法避免变成“第二套继承体系”。
4. 测试用假实现/测试替身实现接口。

本节总结

• 接口=契约；抽象类=受控共享实现
• 多态对接口与抽象类同样适用
• 设计向组合与小接口倾斜

自测题

1. 为什么 Java 类不能多继承类却能多实现接口？
2. 默认方法解决了什么演进问题？

参考答案

1. 类多继承带来状态与菱形构造复杂性；接口以行为契约为主，冲突规则更可控。
2. 可为既有实现提供新增方法的默认实现，但可能与已有类/接口方法发生冲突或改变行为，不能保证所有演进都兼容。

延伸阅读与资料来源

资料	类型	支撑内容
Interfaces (Oracle Tutorial)	教程	接口
Abstract Methods and Classes	教程	抽象类
JLS Interface Declarations	规范	接口语义