Java集合：接口和抽象类

Question

所有集合都实现了接口Collection，这些集合具有特定的抽象层次结构，例如

• AbstractCollection -> AbstractList -> ArrayList
• AbstractCollection -> AbstractSet -> HashSet

但是也有相应的接口，如Collection、List、Set。这些接口对我来说似乎有点多余。

它们为什么存在？只是惯例还是有理由只实现接口而不扩展抽象类。

- jellyfication

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请先阅读 http://docs.oracle.com/javase/tutorial/collections/index.html。 - artbristol

答案的一部分已经在javadoc中了。接口是没有实现的契约，而抽象类是带有一些实现的契约。这将取决于您的需求，您可能希望依赖现有的实现（抽象），或者您可能会发现后者不适合您的项目（接口）。 - VirtualTroll

对我来说，这些接口似乎除了集合之外没有其他用途，而这些抽象骨架类就是所需的一切。 - jellyfication

Answer 1

接口存在的原因是为了能够将类型分配给变量或参数，而不强加实现。

例如，如果我创建一个用于在Hibernate中使用的持久实体，并且它有一些东西的集合，我想将List或Set类型分配给它。Hibernate将使用一些特定于Hibernate的实现替换任何我初始化的列表，该实现具有延迟加载或其他所需的功能。Hibernate开发人员可能不想受到必须扩展抽象类的限制。

抽象类是为实现者提供方便而存在的。接口是客户端使用的契约。

- Nathan Hughes

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这个。这是非常明智的建议。 - Shark

@Jellyfication：是的，接口不会强制实施任何特定的实现。大多数情况下，如果你有一个Map、Set或List，你希望能够编写不关心实现的代码（我并不是说实现不重要，只是你想分离关注点）。 - Nathan Hughes

好的，我现在可能明白了。我大概想到了AbstractList非常轻量级（有很少的实现或者没有人会受到这种实现的限制），以至于它可以替代接口本身。或者类似这样的解释。 - jellyfication

@Jellification：抽象类中仍有一些实现。当你需要设计一个API时，你会遇到的问题之一是你无法预见人们将要做什么，而且你不想毫无必要地限制他们（特别是因为你未来的自己很可能也是那些不可预测的人之一）。因此，接口的作用是提供一个最小的契约，规定了期望的行为，但没有对实现施加任何限制。由于他们的决策很难或根本无法撤回，这使得API编写者非常谨慎。 - Nathan Hughes

@Jellification：接口是API设计者为了为客户端提供有用的东西而想要承诺的绝对最低限度。抽象类提供实现者可能会发现有用的公共功能，但不强制使用。 - Nathan Hughes

Answer 2

实现接口与继承抽象类有很大不同。

假设Animal类是一个抽象类，而Dog、Cat、Snake和Shark都是它的子类。

默认的Animal.move()实现只是移动它们。

但是，接口允许我们进一步分组相似的动物，例如RunningAnimal、SwimmingAnimal。

因此，如果Dog继承Animal并实现了RunningAnimal，除了继承的move()之外，他还必须实现自己的run()，这可能会在从Animal继承的重写move()中找到它的位置。这对你有意义吗？或者我需要更好地解释一下/用一些代码来说明呢？ :)

接口可以让你将不同类的相似功能分组起来。“Clickable”、“Sortable”、“Serializable”……它们都通过共享功能（因此可点击列表不仅仅是按钮列表）而包含成员，而不是相同的目的。

所以，就像这样考虑它：

Cat extends Animal implements RunningAnimal, ClimbingAnimal  -- inherits move() has to implement run() and climbTree()
Dog extends Animal implements RunningAnimal  -- inherits move(), has to implement run()
Snake extends Animal                         -- likely overrides inherited move()
Shark extends Animal implements SwimmingAnimal -- likely overrides move(), has to implement swim()

- Shark

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对我来说，这些接口似乎除了集合之外没有其他用途，而这些抽象骨架类就是所需的一切。 - jellyfication

有时候接口也被用来在实际实现之前解决问题。当你在团队中工作时，周一达成接口协议是很有用的，这样到了周五，你就不会遇到任何集成代码的问题，因为你从一开始就知道它应该如何交互 :) - Shark

Answer 3

为什么不呢？抽象类的作用在于简化继承过程。当您想要创建自己的集合时，您不必从头开始做所有事情。

但是当然没有人告诉您应该从AbstractCollection继承。您可以从头开始编写自己的实现。

对于API来说，拥有接口并区分实现和接口是一种常见的良好做法。

- Igor Konoplyanko

Answer 4

接口是用户和实现者之间达成的一种契约。抽象基类旨在作为一个通用基础类来访问一些行为类似的对象。

- Charu Khurana

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抽象类可以被使用，但是使用接口更加方便，因为它不承载任何实现。有点像一种约定。就是这样吗？ - jellyfication

这不是一个惯例，而是一个具体问题。有时候你需要一个接口，有时候你需要一个常用的共享实现，你希望进一步完善它。 - Shark