java抽象类和模板方法设计

前言

最近，在做项目时，遇到一个业务场景是这样的：有一种类型的电子锁，开锁的方式有两种，这两种方式开锁的过程有不同的地方也有相同的地方，主要的开锁流程差不多一致，设计这两种方式开锁流程的时候，我想到了利用java抽象类来进行模板方法设计。

Java抽象类与接口的区别

面试的过程中，很多面试官考察java基础知识的时候，通常都会问诸如“Java抽象类与接口有什么区别？请你说说两者各自的使用场景？”这样的问题，那么两者有什么区别呢，大概总结如下：

参数	抽象类	接口
默认的方法实现	它可以有默认的方法实现	接口完全是抽象的。它根本不存在方法的实现
实现	子类使用extends关键字来继承抽象类。如果子类不是抽象类的话，它需要提供抽象类中所有声明的方法的实现。	子类使用关键字implements来实现接口。它需要提供接口中所有声明的方法的实现
构造器	抽象类可以有构造器	接口不能有构造器
与正常Java类的区别	除了你不能实例化抽象类之外，它和普通Java类没有任何区别	接口是完全不同的类型
成员变量	抽象类中的静态成员变量的访问类型可以任意	接口中定义的变量只能是public static final类型，并且默认即为public static final类型。
成员方法	抽象方法可以有public、protected和default这些修饰符，可以包含静态方法	接口方法默认修饰符是public，并且默认即为public abstract类型，不能包含静态方法
多继承	抽象方法可以继承一个类和实现多个接口	接口只可以继承一个或多个其它接口
速度	它比接口速度要快	接口是稍微有点慢的，因为它需要时间去寻找在类中实现的方法。
添加新方法	如果你往抽象类中添加新的方法，你可以给它提供默认的实现。因此你不需要改变你现在的代码。	如果你往接口中添加方法，那么你必须改变实现该接口的类。

Java抽象类与接口的使用场景

interface的应用场合

• 类与类之前需要特定的接口进行协调，而不在乎其如何实现;

• 作为能够实现特定功能的标识存在，也可以是什么接口方法都没有的纯粹标识;
• 需要将一组类视为单一的类，而调用者只通过接口来与这组类发生联;
• 需要实现特定的多项功能，而这些功能之间可能完全没有任何联系。

USB.java

public interface USB{        // 定义了USB接口
    void start() ;    // USB设备开始工作
    void stop() ;    // USB设备结束工作
}

Flash.java

public class Flash implements USB{
    public void start(){    // 覆写方法
        System.out.println("U盘开始工作。") ;
    }
    public void stop(){        // 覆写方法
        System.out.println("U盘停止工作。") ;
    }
}

Print.java

public class Print implements USB{
    public void start(){    // 覆写方法
        System.out.println("打印机开始工作。") ;
    }
    public void stop(){        // 覆写方法
        System.out.println("打印机停止工作。") ;
    }
}

abstract class的应用场合

• 在既需要统一的接口，又需要实例变量或缺省的方法的情况下，就可以使用它,例如：规范了一组相互协调的方法，其中一些方法是共同的，与状态无关的，可以共享的，无需子类分别实现；而另一些方法却需要各个子类根据自己特定的状态来实现特定的功能。

Person.java

public abstract class Person{
    private String name ;        // 定义name属性
    private int age ;            // 定义age属性
    public Person(String name,int age){
        this.name = name ;
        this.age = age ;
    }
    public String getName(){
        return this.name ;
    }
    public int getAge(){
        return this.age ;
    }
    public void say(){        // 人说话是一个具体的功能
        System.out.println(this.getContent()) ;    // 输出内容
    }
    public abstract String getContent() ;    // 说话的内容由子类决定
}

Student.java

public class Student extends Person{
    private float score ;
    public Student(String name,int age,float score){
        super(name,age) ;    // 调用父类中的构造方法
        this.score = score ;
    }
    public String getContent(){
        return    "学生信息 --> 姓名：" + super.getName() +
                "；年龄：" + super.getAge() +
                "；成绩：" + this.score ;
    }
}

Worker.java

public class Worker extends Person{
    private float salary ;
    public Worker(String name,int age,float salary){
        super(name,age) ;    // 调用父类中的构造方法
        this.salary = salary ;
    }
    public String getContent(){
        return    "工人信息 --> 姓名：" + super.getName() +
                "；年龄：" + super.getAge() +
                "；工资：" + this.salary ;
    }
}

在实际开发过程中，接口更多的是在系统架构设计方法发挥作用，主要用于定义模块之间的通信契约。而抽象类在代码实现方面发挥作用，可以实现代码的重用。模板方法设计模式就是抽象类的一个典型应用，工厂模式、代理设计模式都是通过implements实现接口的设计模式，范型则是装饰设计模式。
关于java开发中的23种设计模式，在下文设计模式继续。。。