举例说明并对比Java中接口与抽象类的区别与使用场景？

Question

举例说明并对比Java中接口与抽象类的区别与使用场景。 什么是依赖注入（DI），为什么在Java企业级应用中广泛采用？

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

在Java编程语言中，接口（Interface）和抽象类（Abstract Class）都是实现多态性的机制，但它们之间存在一些关键区别。

接口（Interface）：

1. 接口是一个完全抽象的类型，它只包含常量和抽象方法。
2. 类可以实现多个接口，通过逗号分隔。
3. 接口中所有的成员默认是public访问修饰符，常量默认为final并且必须初始化，方法默认为public abstract。
4. 接口不能包含构造函数，也不能实例化。

例如：

interface Animal {
    default void sound() { // 默认方法
        System.out.println("Animal makes a sound");
    }
    void eat();
}

抽象类（Abstract Class）：

1. 抽象类也可以包含抽象方法和非抽象方法（包括构造函数、静态方法等）。
2. 一个类只能继承一个抽象类，但是可以通过组合方式间接实现多重继承。
3. 抽象类中的成员默认访问权限由其修饰符决定，如果没有指定，则默认为包内可见。
4. 抽象类可以有构造函数，可以实例化子类对象。

例如：

abstract class Mammal implements Animal {
    protected String species;

    public Mammal(String species) {
        this.species = species;
    }

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println(species + " eats.");
    }

    abstract void move(); // 抽象方法
}

使用场景：

• 接口：当您想定义一组行为规范，而不想关心这些行为的具体实现时，应该使用接口。比如，Runnable接口表示线程可执行的任务，不同类可以实现这个接口来提供不同的任务执行逻辑。

• 抽象类：当您有一个基类，其中包含所有子类共享的一些具体实现，并且有一些通用的行为需要被强制执行时，可以使用抽象类。例如，如果您正在创建一个图形库，可能会有一个抽象的Shape类，其中包含公共属性（如颜色和填充状态）和方法（如获取面积和绘制），然后派生出具体的形状类（如Circle和Rectangle）。

依赖注入（Dependency Injection，DI）： 依赖注入是一种设计模式，它允许外部对象将依赖项传递给其他对象，而不是让对象自己去创建或查找依赖项。这样做的好处包括降低耦合度、提高测试性和促进模块化。在Java企业级应用中，DI通常通过框架（如Spring）实现，通过配置文件或注解来声明依赖关系，框架会负责创建和管理对象的生命周期。

例如，在Spring框架中，我们可以通过@Component和@Autowired注解实现依赖注入：

// 定义一个服务接口
@Service
public interface UserService {
    User getUserById(int id);
}

// 实现UserService接口的类
@Service
public class UserDetailsServiceImpl implements UserService {
    //...
}

// 在需要使用UserService的地方，通过@Autowired注解自动注入
@RestController
public class UserController {
    @Autowired
    private UserService userService;

    @GetMapping("/users/{id}")
    public ResponseEntity<User> getUser(@PathVariable int id) {
        return new ResponseEntity<>(userService.getUserById(id), HttpStatus.OK);
    }
}

在这个例子中，UserController不需要知道如何创建UserDetailsService对象，Spring框架会根据注解自动创建并注入到UserController中。这就是依赖注入的概念。