[!info] 关联笔记

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• 前置概念：继承与多态 · 方法
• 后续概念：泛型 · 集合
• 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：提供通用日志钩子，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) { 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

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

• 隐式抽象方法 + 可 default/static/private 方法（版本演进）
• 字段默认 public static final
• 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. 接口多继承默认方法冲突必须重写解决。
2. 抽象类构造仍遵循初始化顺序。
3. 标记接口（无方法）现代更常用注解/泛型边界。

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. 允许在不破坏既有实现类的情况下为接口增加方法（有限制与设计成本）。

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