面试题：Java接口与抽象类在多继承特性实现上的比较

Question

在Java中，由于不支持类的多继承，接口和抽象类在一定程度上都对该问题有解决方案。请详细说明接口和抽象类在实现多继承特性上的原理、方式以及可能存在的局限性，并分析在不同应用场景下如何选择。

Answer 1

接口实现多继承特性

1. 原理：接口定义了一组方法签名，但没有方法的实现。一个类可以实现多个接口，从而获得多个接口中定义的行为，这就模拟了多继承，因为可以从多个接口获取不同的功能。
2. 方式：使用 implements 关键字，例如：

interface Interface1 {
    void method1();
}
interface Interface2 {
    void method2();
}
class MyClass implements Interface1, Interface2 {
    @Override
    public void method1() {
        // 实现 method1
    }
    @Override
    public void method2() {
        // 实现 method2
    }
}

3. 局限性：接口中只能定义抽象方法（Java 8 之后可定义默认方法和静态方法），不能有成员变量（除了 public static final 常量），实现接口的类必须实现接口中的所有抽象方法，这可能导致类变得臃肿。

抽象类实现多继承特性

1. 原理：抽象类可以定义抽象方法和具体方法，也可以有成员变量。一个类只能继承一个抽象类，但抽象类可以通过继承其他抽象类来扩展功能，间接实现类似多继承的效果。
2. 方式：使用 extends 关键字，例如：

abstract class AbstractClass1 {
    abstract void method1();
}
abstract class AbstractClass2 extends AbstractClass1 {
    abstract void method2();
}
class MyClass extends AbstractClass2 {
    @Override
    public void method1() {
        // 实现 method1
    }
    @Override
    public void method2() {
        // 实现 method2
    }
}

3. 局限性：Java 不支持类的多继承，一个类只能继承一个抽象类，限制了从多个父类获取特性的能力。同时，抽象类中的抽象方法必须在子类中实现。

不同应用场景下的选择

1. 需要实现多个无关功能：如果一个类需要获取多个不相关的行为，使用接口。例如，一个类既需要可序列化功能（Serializable 接口），又需要可比较功能（Comparable 接口），接口能很好地满足这种需求。
2. 有公共属性和行为且需要继承关系：当多个类有一些公共的属性和行为，并且存在一定的继承层次关系时，使用抽象类。例如，在图形绘制的框架中，Shape 抽象类可以定义一些通用的属性（如颜色）和方法（如绘制方法），具体的图形类（如 Circle、Rectangle）继承自 Shape 抽象类。
3. 希望代码复用：抽象类可以包含具体方法和成员变量，方便代码复用。如果需要在多个子类中复用一些代码逻辑，抽象类更合适。而接口主要用于定义行为契约，代码复用能力较弱。
4. 对灵活性要求高：接口更灵活，因为一个类可以实现多个接口。如果未来可能需要给类添加新的功能，接口更容易扩展。而抽象类由于单继承的限制，扩展相对受限。