在面向对象编程中，抽象类和接口是两个经常被用到的语法概念，是面向对象四大特性，以及很多设计模式、设计思想、设计原则编程实现的基础。下面就来讲讲二者的区别。
什么是抽象类和接口？区别在哪里？
不同的编程语言对接口和抽象类的定义方式可能有些差别，但是差别并不大。本文使用Java语言。
抽象类
下面我们通过一个例子来看一个典型的抽象类的使用场景。
Logger是一个记录日志的抽象类，FileLogger和MessageQueueLogger继承Logger，分别实现两种不同的日志记录方式：
- 记录日志到文件中
- 记录日志到消息队列中
FileLogger和MessageQueuLogger两个子类复用了父类Logger中的name、enabled以及minPermittedLevel属性和log方法，但是因为两个子类写日志的方式不同，他们又各自重写了父类中的doLog方法。
父类
importjava.util.logging.Level;/***抽象父类*@authoryanliang*@date9/27/20205:59PM*/publicabstractclassLogger{privateStringname;privatebooleanenabled;privateLevelminPermittedLevel;publicLogger(Stringname,booleanenabled,LevelminPermittedLevel){this.name=name;this.enabled=enabled;this.minPermittedLevel=minPermittedLevel;}publicvoidlog(Levellevel,Stringmessage){booleanloggable=enabled&&(minPermittedLevel.intValue()<=level.intValue());if(!loggable)return;doLog(level,message);}protectedabstractvoiddoLog(Levellevel,Stringmessage);}FileLogger
importjava.io.FileWriter;importjava.io.IOException;importjava.io.Writer;importjava.util.logging.Level;/***抽象类Logger的子类：输出日志到文件中*@authoryanliang*@date9/28/20204:44PM*/publicclassFileLoggerextendsLogger{privateWriterfileWriter;publicFileLogger(Stringname,booleanenabled,LevelminPermittedLevel,StringfilePath)throwsIOException{super(name,enabled,minPermittedLevel);this.fileWriter=newFileWriter(filePath);}@OverrideprotectedvoiddoLog(Levellevel,Stringmessage){//格式化level和message，输出到日志文件fileWriter.write(...);}}MessageQueuLogger
importjava.util.logging.Level;/***抽象类Logger的子类：输出日志到消息队列中*@authoryanliang*@date9/28/20206:39PM*/publicclassMessageQueueLoggerextendsLogger{privateMessageQueueClientmessageQueueClient;publicMessageQueueLogger(Stringname,booleanenabled,LevelminPermittedLevel,MessageQueueClientmessageQueueClient){super(name,enabled,minPermittedLevel);this.messageQueueClient=messageQueueClient;}@OverrideprotectedvoiddoLog(Levellevel,Stringmessage){//格式化level和message，输出到消息队列中messageQueueClient.send(...)}}通过上面的例子，我们来看下抽象类有哪些特性。
- 抽象类不能被实例化，只能被继承。（new一个抽象类，会报编译错误）
- 抽象类可以包含属性和方法。方法既可以包含实现，也可以不包含实现。不包含实现的方法叫做抽象方法
- 子类继承抽象类，必须实现抽象类中的所有抽象方法。
接口
同样的，下面我们通过一个例子来看下接口的使用场景。
/***过滤器接口*@authoryanliang*@date9/28/20206:46PM*/publicinterfaceFilter{voiddoFilter(RpcRequestreq)throwsRpcException;}/***接口实现类：鉴权过滤器*@authoryanliang*@date9/28/20206:48PM*/publicclassAuthencationFilterimplementsFilter{@OverridepublicvoiddoFilter(RpcRequestreq)throwsRpcException{//鉴权逻辑}}/***接口实现类：限流过滤器*@authoryanliang*@date9/28/20206:48PM*/publicclassRateLimitFilterimplementsFilter{@OverridepublicvoiddoFilter(RpcRequestreq)throwsRpcException{//限流逻辑}}/***过滤器使用demo*@authoryanliang*@date9/28/20206:48PM*/publicclassApplication{//过滤器列表privateList<Filter>filters=newArrayList<>();filters.add(newAuthencationFilter());filters.add(newRateLimitFilter());publicvoidhandleRpcRequest(RpcRequestreq){try{for(Filterfilter:filters){filter.doFilter(req);}}catch(RpcExceptione){//处理过滤结果}//...}}上面的案例是一个典型的接口使用场景。通过Java中的interface关键字定义了一个Filter接口，AuthencationFilter和RetaLimitFilter是接口的两个实现类，分别实现了对Rpc请求的鉴权和限流的过滤功能。
下面我们来看下接口的特性：
- 接口不能包含属性（也就是成员变量）
- 接口只能生命方法，方法不能包含代码实现
- 类实现接口时，必须实现接口中生命的所有方法。
综上，从语法上对比，这两者有比较大的区别，比如抽象类中可以定义属性、方法的实现，而接口中不能定义属性，方法也不能包含实现等。
除了语法特性的不同外，从设计的角度，这两者也有较大区别。抽象类本质上就是类，只不过是一种特殊的类，这种类不能被实例化，只能被子类继承。属于is-a的关系。接口则是has-a的关系，表示具有某些功能。对于接口，有一个更形象的叫法：协议（contract）
PS:发个美图看看不然眼睛会瞎
抽象类和接口解决了什么问题？
下面我们先来思考一个问题~
抽象类的存在意义是为了解决代码复用的问题（多个子类可以继承抽象类中定义的属性哈方法，避免在子类中，重复编写相同的代码）。
那么，既然继承本身就能达到代码复用的目的，而且继承也不一定非要求是抽象类。我们不适用抽象类，貌似也可以实现继承和复用。从这个角度上讲，我们好像并不需要抽象类这种语法呀。那抽象类除了解决代码复用的问题，还有其他存在的意义吗？
这里大家可以先思考一下哈~
我们还是借用上面Logger的例子，首先对上面的案例实现做一些改造。在改造之后的实现中，Logger不再是抽象类，只是一个普通的父类，删除了Logger中的两个方法，新增了isLoggable()方法。FileLogger和MessageQueueLogger还是继承Logger父类已达到代码复用的目的。具体代码如下：
/***父类：非抽象类，就是普通的类*@authoryanliang*@date9/27/20205:59PM*/publicclassLogger{privateStringname;privatebooleanenabled;privateLevelminPermittedLevel;publicLogger(Stringname,booleanenabled,LevelminPermittedLevel){this.name=name;this.enabled=enabled;this.minPermittedLevel=minPermittedLevel;}publicbooleanisLoggable(Levellevel){returnenabled&&(minPermittedLevel.intValue()<=level.intValue());}}/***抽象类Logger的子类：输出日志到文件中*@authoryanliang*@date9/28/20204:44PM*/publicclassFileLoggerextendsLogger{privateWriterfileWriter;publicFileLogger(Stringname,booleanenabled,LevelminPermittedLevel,StringfilePath)throwsIOException{super(name,enabled,minPermittedLevel);this.fileWriter=newFileWriter(filePath);}protectedvoidlog(Levellevel,Stringmessage){if(!isLoggable(level))return;//格式化level和message，输出到日志文件fileWriter.write(...);}}packagecom.yanliang.note.java.abstract_demo;importjava.util.logging.Level;/***抽象类Logger的子类：输出日志到消息队列中*@authoryanliang*@date9/28/20206:39PM*/publicclassMessageQueueLoggerextendsLogger{privateMessageQueueClientmessageQueueClient;publicMessageQueueLogger(Stringname,booleanenabled,LevelminPermittedLevel,MessageQueueClientmessageQueueClient){super(name,enabled,minPermittedLevel);this.messageQueueClient=messageQueueClient;}protectedvoidlog(Levellevel,Stringmessage){if(!isLoggable(level))return;//格式化level和message，输出到消息队列中messageQueueClient.send(...)}}以上实现虽然达到了代码复用的目的（复用了父类中的属性），但是却无法使用多态的特性了。
像下面这样编写代码就会出现编译错误，因为Logger中并没有定义log（）方法。
Loggerlogger=newFileLogger("access-log",true,Level.WARN,"/user/log");logger.log(Level.ERROR,"Thisisatestlogmessage.");如果我们在父类中，定义一个空的log（）方法，让子类重写父类的log（）方法，实现自己的记录日志逻辑。使用这种方式是否能够解决上面的问题呢？大家可以先思考下~
这个思路可以用使用，但是并不优雅，主要有一下几点原因：
- 在Logger中定义一个空的方法，会影响代码的可读性。如果不熟悉Logger背后的设计思想，又没有代码注释的话，在阅读Logger代码时就会感到疑惑（为什么这里会存在一个空的log（）方法）
- 当创建一个新的子类继承Logger父类时，有时可能会忘记重新实现log方法。之前是基于抽象类的设计思想，编译器会强制要求子类重写父类的log方法，否则就会报编译错误。
- Logger可以被实例化，这也就意味着这个空的log方法有可能会被调用。这就增加了类被误用的风险。当然，这个问题可以通过设置私有的构造函数的方式来解决，但是不如抽象类优雅。
抽象类更多是为了代码复用，而接口更侧重于解耦。接口是对行为的一种抽象，相当于一组协议或者契约（可类比API接口）。调用者只需要关心抽象的接口，不需要了解具体的实现，具体的实现代码对调用者透明。接口实现了约定和实现相分离，可以降低代码间的耦合，提高代码的可扩展性。
实际上，接口是一个比抽象类应用更加广泛、更加重要的知识点。比如，我们经常提到的”基于接口而非实现编程“,就是一条几乎天天会用到的，并且能极大地提高代码的灵活性、扩展性的设计思想。
如何模拟抽象类和接口
在前面列举的例子中，我们使用Java的接口实现了Filter过滤器。不过，在C++中只提供了抽象类，并没有提供接口，那从代码的角度上说，是不是就无法实现Filter的设计思路了呢？大家可以先思考下~
我们先会议下接口的定义：接口中没有成员变量，只有方法声明，没有方法实现，实现接口的类必须实现接口中的所有方法。主要满足以上几点从设计的角度上来说，我们就可以把它叫做接口。
实际上，要满足接口的这些特性并不难。下面我们来看下实现：
classStrategy{public:-Strategy();virtualvoidalgorithm()=0;protected:Strategy();}抽象类Strategy没有定义任何属性，并且所有的方法都声明为virtual类型（等同于Java中的abstract关键字），这样，所有的方法都不能有代码实现，并且所有继承了这个抽象类的子类，都要实现这些方法。从语法特性上看，这个抽象类就相当于一个接口。
除了用抽象类来模拟接口外，我们还可以用普通类来模拟接口。具体的Java实现如下所示：
publicclassMockInterface{protectedMockInteface();publicvoidfuncA(){thrownewMethodUnSupportedException();}}我们知道类中的方法必须包含实现，这个不符合接口的定义。但是，我们可以让类中的方法抛出MethodUnSupportedException异常，来模拟不包含实现的接口，并且强迫子类来继承这个父类的时候，都主动实现父类的方法，否则就会在运行时抛出异常。
那又如何避免这个类被实例化呢？实际上很简单，我们只需要将这个类的构造函数声明为protected访问权限就可以了。
如何决定该用抽象还是接口？
上面的讲解可能偏理论，现在我们就从真实项目开发的角度来看下。在代码设计/编程时，什么时候该用接口？什么时候该用抽象类？
实际上，判断的标准很简单。如果我们需要一种is-a关系，并且是为了解决代码复用的问题，就用抽象类。如果我们需要的是一种has-a关系，并且是为了解决抽象而非代码复用问题，我们就用接口。
从类的继承层次来看，抽象类是一种自下而上的设计思路，先有子类的代码复用，然后再抽象成上层的父类（也就是抽象类）。而接口则相反，它是一种自上而下的设计思路，我们在编程的时候，一般都是先设计接口，再去思考具体实现。
好了，你是否掌握了上面的内容呢。你可以通过一下几个维度来回顾自检一下：
- 抽象类和接口的语法特性
- 抽象类和接口存在的意义
- 抽象类和接口的应用场景有哪些