面试题：Java接口与抽象类在框架设计中的权衡

Question

在大型Java框架设计中，常常需要在接口和抽象类之间做出选择。请详细分析在哪些情况下更适合使用接口，哪些情况下更适合使用抽象类，并结合如Spring框架等实际的开源框架中的相关代码示例，说明这样选择的原因和带来的影响。

Answer 1

适合使用接口的情况

1. 实现多继承：Java 不支持类的多继承，但一个类可以实现多个接口。当一个类需要从多个来源获取行为定义时，接口是很好的选择。例如，在 Spring 的 ApplicationContextAware、BeanNameAware 等接口，一个 Spring 管理的 Bean 可以同时实现多个这样的接口，从而获得不同的功能，如获取应用上下文或获取自身 Bean 名称。
2. 定义行为契约：当需要定义一组方法的签名，而不关心具体实现，且不同实现之间没有共同状态和通用实现逻辑时，使用接口。比如 Spring 的 InitializingBean 接口，它定义了 afterPropertiesSet 方法，用于在 Bean 属性设置完成后执行一些初始化操作。不同的 Bean 对该方法的实现差异很大，没有通用实现逻辑，只需要遵循这个契约。
3. 降低耦合度：接口可以实现模块之间的松耦合。例如在 Spring 的依赖注入中，服务层接口与实现类分离。业务代码依赖接口而不是具体实现类，这样在更换实现类时，业务代码无需修改。比如一个 UserService 接口，有 UserServiceImpl 和 UserServiceMock 等不同实现，通过接口注入，业务层代码不会因为实现类的变化而受到影响。

适合使用抽象类的情况

1. 有共同状态和通用实现：当多个子类有共同的成员变量和通用的方法实现时，抽象类更为合适。例如在 Spring 的 AbstractApplicationContext 抽象类，它实现了 ApplicationContext 接口的部分通用方法，如资源加载等，为其子类 ClassPathXmlApplicationContext 等提供了基础实现，子类可以在此基础上进行扩展，减少代码重复。
2. 模板方法模式：抽象类常被用于实现模板方法模式。比如 Spring 的 JdbcTemplate 类，它是一个抽象类，定义了一系列操作数据库的模板方法，如 query、update 等，其中部分方法有通用实现，而一些关键步骤如 mapRow 等由具体子类实现，这种方式将通用流程和具体实现分离，提高代码复用性和灵活性。
3. 演进式设计：如果接口可能会不断增加新方法，使用抽象类可以避免实现类因为接口方法的增加而被迫修改。在框架的演进过程中，抽象类可以在不破坏已有实现类的情况下添加新的默认实现方法。例如在 Spring 框架的发展过程中，AbstractBeanDefinition 抽象类随着功能的扩展可以添加新的方法并提供默认实现，而不会影响到大量的子类。