Kotlin系列（十五）：抽象类和接口

2017-10-24 约 2659 字预计阅读 6 分钟次阅读

一、前言：

我们在上一章节学习了Kotlin类的定义以及属性的重写等知识点。
而作为面向对象的一门编程语言，其抽象以接口特性是非常重要的。
本章我们将一起来学习Kotlin中的抽象类和接口的相关知识。

二、抽象类

抽象类的特点

在Kotlin中，类和其中的某些成员可以声明为 abstract。
而声明为abstract的类，我们称为抽象类。
抽象类具有以下几个特点：

1、abstract标注的类或者属性均为open类型的。

2、成员在本类中可以不用实现。

3、抽象类可以继承非抽象类

4、抽象类的成员可以重写非抽象类的成员为抽象的。

5、在抽象类中，不仅可以有抽象方法，同时可以有具体实现的方法。

6、抽象方法必须为public或者protected（因为如果为private，则不能被子类继承，子类便无法实现该方法），缺省情况下默认为public。

7、抽象类不能用来创建对象；

8、如果一个类继承于一个抽象类，则子类必须实现父类的抽象方法。

9、继承抽象类的子类，如果不实现抽象类的全部方法，则必须将子类也定义为为abstract类。

10、如果抽象类中含有抽象属性，再实现子类中必须将抽象属性初始化，除非子类也为抽象类。

抽象类的定义

定义一个抽象类，一般语法为：

abstract class 抽象类名[(主构造函数)][: 继承父类和实现接口] {……}

抽象成员的定义

抽象属性就是在var或val前被abstract修饰，抽象属性的声明格式为：

abstract var 属性名 : 类型 abstract fun 方法名(参数列表) : 返回类型

Kotlin中的抽象类的使用其除了语法与Java不同外，其他均与Java的抽象类一样。
示例代码如下：

定义一个抽象的Person类：

  package com.anjie.demo

  /**
   * Created by 安杰 on 2017/10/23. */
   abstract class Person {
  		abstract var name: String;
  	abstract var age: Int;
  		abstract fun printClassName()
  	fun a() {}

  }

定义一个User继承抽象类

  package com.anjie.demo

  /**
   * Created by 安杰 on 2017/10/23. */
  class User : Person {

  		override var age: Int

  		override var name: String;

  		constructor(age: Int, name: String) : super() {
  				this.age = age
  				this.name = name
  		}

  		override fun printClassName() {
  				println("重写的方法")
  		}

  }

可以看到，我们需要在User中重写其所有的抽象成员,但是非抽象的成员我们不需要重写。
当然我们也可以用一个抽象的类继承另外一个抽象的类，这样做的目的是，里面的成员我们可以有选择性地重写。

代码修改如下：

  package com.anjie.demo

  /**
   * Created by 安杰 on 2017/10/23. */
  abstract class User : Person {

  		override var name: String;

  		constructor( name: String) : super() {
  				this.name = name
  		}

  		override fun printClassName() {
  				println("重写的方法")
  		}

  }

如上，我们的User也是抽象的类，里面的age我们可以不重写。

再次，我们看一下抽象类继承非抽象类,代码修改如下：

  package com.anjie.demo

  /**
   * Created by 安杰 on 2017/10/23. */open class Person {
  		open var name: String = "";
  		open var age: Int = 0;

  		constructor(name: String, age: Int) {
  				this.name = name
  				this.age = age
  		}

  		constructor()

  		open fun printClassName() {}
  		fun a() {

  		}

  }

  package com.anjie.demo

  /**
   * Created by 安杰 on 2017/10/23. */
  abstract class User : Person() {

  		abstract override var age: Int

  		override fun printClassName() {
  				println("重写的方法")
  		}

  }

我们可以看到，User作为一个抽象类，重写了非抽象类Person

三、接口

Kotlin的接口类似于java 8，它们都可以包含抽象方，以及方法的实现。
接口和抽象类不同的是，接口不能保存状态，可以有属性但必须是抽象的。
接口是通过关键字 interface 来定义的：

示例代码如下：

  interface MyInterface {

  		val func : Int

  		fun bar()
  		fun foo() {
  		//函数体是可选的
  		}
  }

接口的实现

一个类中可以实现一个或多个接口。

  class User : MyInterface {
  		fun bar () {
  		//函数体
  		}
  }

接口中的属性

你可以在接口中定义属性。在接口中声明的属性要么是抽象的，要么提供访问器的实现。

在接口中声明的属性不能有幕后字段（backing field），因此接口中声明的访问器不能引用它们。

  interface MyInterface {
  	val prop: Int // 抽象的

  	val propertyWithImplementation: String
  		get() = "foo" //提供了访问器的

  	fun foo() {
  		print(prop)
  	}
  }

  class Child : MyInterface {
  	override val prop: Int = 29
  }

重写冲突

当我们在父类中声明了许多类型，有可能出现一个方法的多种实现。比如：

  interdace A { 
  fun foo() { print(“A”) } 
  fun bar() 
  } 

  interface B {
  	fun foo() { print("B") }
  	fun bar() { print("bar") }
  } 

  class C : A {
  	override fun bar() { print("bar") }
  } 

  class D : A, B {
  	override fun foo() {
  		super<A>.foo()
  		super<B>.foo()
  	}

  	override fun bar() {
  		super.bar()
  	}
  }

接口A、B都有声明了foo()、bar()方法，它们都实现了 foo() 方法，但只有接口B中实现了bar() ,在接口A中bar()方法被声明为抽象方法，这是因为在接口中如果函数没有函数体，那么默认是抽像的。C类作为实体类，继承于接口A,C类必须重写bar(),并将其实现。D类作为实体类，继承于接口A和B,由于bar（）方法在接口B中已实现，此方法不需要重写。如果想调用B接口的实现需使用super关键字调用，调用方式为super.bar()。但是对于foo()方法，两个接口都有实现，此时编辑器不知该如何抉择，此时会强制我们重写foo(),并要求明确该方法的调用及实现。

四、抽象类和接口的差异

语法层面上的区别

1. 接口不能保存状态，可以有属性但必须是抽象的，而抽类型可以有属性。
1. 一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。

设计层面上的区别

1. 抽象类是对一种事物的抽象，即对类抽象，而接口是对行为的抽象。抽象类是对整个类整体进行抽象，包括属性、行为，但是接口却是对类局部（行为）进行抽象。举个简单的例子，飞机和鸟是不同类的事物，但是它们都有一个共性，就是都会飞。那么在设计的时候，可以将飞机设计为一个类Airplane，将鸟设计为一个类Bird，但是不能将飞行这个特性也设计为类，因此它只是一个行为特性，并不是对一类事物的抽象描述。此时可以将飞行设计为一个接口Fly，包含方法fly( )，然后Airplane和Bird分别根据自己的需要实现Fly这个接口。然后至于有不同种类的飞机，比如战斗机、民用飞机等直接继承Airplane即可，对于鸟也是类似的，不同种类的鸟直接继承Bird类即可。从这里可以看出，继承是一个 “是不是”的关系，而接口实现则是 “有没有”的关系。如果一个类继承了某个抽象类，则子类必定是抽象类的种类，而接口实现则是有没有、具备不具备的关系，比如鸟是否能飞（或者是否具备飞行这个特点），能飞行则可以实现这个接口，不能飞行就不实现这个接口。
1. 设计层面不同，抽象类作为很多子类的父类，它是一种模板式设计。而接口是一种行为规范，它是一种辐射式设计。什么是模板式设计？最简单例子，大家都用过ppt里面的模板，如果用模板A设计了ppt B和ppt C，ppt B和ppt C公共的部分就是模板A了，如果它们的公共部分需要改动，则只需要改动模板A就可以了，不需要重新对ppt B和ppt C进行改动。而辐射式设计，比如某个电梯都装了某种报警器，一旦要更新报警器，就必须全部更新。也就是说对于抽象类，如果需要添加新的方法，可以直接在抽象类中添加具体的实现，子类可以不进行变更；而对于接口则不行，如果接口进行了变更，则所有实现这个接口的类都必须进行相应的改动。

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