骨架与能力：一文吃透 Java 抽象类、接口、内部类及实战模式

一、抽象类：把公共骨架抽出来

1. 关键字 abstract
   • 不能实例化；
   • 可包含抽象方法（无方法体）和普通成员；
   • 子类必须补全所有抽象方法，否则也得声明为抽象。

2. 强制让子类实现某方法
   方案一：运行时抛 UnsupportedOperationException（不推荐，编译期不报错）。
   方案二：直接声明抽象方法，编译器帮你兜底。

二、接口：只描述能力，不提供实现

1. 基本语法

   public interface 会飞 {
       void 飞();   // 默认 public abstract
   }
   

   实现类：

   public class 鸟 extends 动物 implements 会飞, 会呼吸 {
       @Override public void 飞() { System.out.println("鸟儿飞"); }
   }
   

   • 支持多继承，解决菱形问题；
   • 成员变量默认 public static final。

2. Java 8 后的默认方法

   interface List<E> {
       default void sort(Comparator<? super E> c) { ... }
   }
   

   带来便利的同时也可能出现“二义性”，类优先原则或显式 X.super.f() 解决。

3. 向后兼容
   接口一旦发布很难改，默认方法可在不破坏旧实现的前提下扩展功能。

三、抽象类 vs 接口

维度	抽象类	接口
继承/实现	单继承	多实现
构造器	有	无
成员变量	任意	仅 public static final
方法	可有实现	默认无实现（8 后支持 default）
设计语义	is-a，模板	has-a，能力

口诀：
“模板用抽象，能力用接口；多继承场景一定用接口。”

四、实战 1：文件过滤器
需求：递归查找指定后缀的文件。
• 第一版：独立 FileFilterVisitor 继承 SimpleFileVisitor<Path>。
• 第二版：匿名内部类，把逻辑收拢，减少参数传递。

Files.walkFileTree(root, new SimpleFileVisitor<>() {
    @Override
    public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs) {
        if (file.toString().endsWith(ext)) names.add(file.getFileName());
        return CONTINUE;
    }
});

五、实战 2：Comparable 与策略模式
• Comparable<T> 就是策略接口，sort 方法内部使用 compareTo 决定顺序。
• TreeSet 依赖 compareTo 判断相等，若比较器写错会导致元素“丢失”。
原则：不同对象绝不能让 compareTo 返回 0。

六、Predicate —— JDK 自带“判断”策略

Predicate<String> p = s -> s.endsWith(".csv");

可组合 and/or/negate，配合 Stream 一行搞定过滤。

七、内部类与匿名类

1. 种类
   • 成员内部类（非 static）：隐式持有外部类实例。
   • 静态内部类：不持有外部引用，可独立存在。
   • 局部/匿名内部类：常见于回调、一次性实现。

2. 面试问答
   Q：private class 与 private static class 区别？
   A：前者需要外部实例，后者不需要，也不会造成隐式内存泄漏。

3. 最佳实践
   永远优先使用 static 内部类，除非必须访问外部实例字段。匿名类编译后生成 $1、$2 字节码文件，调试时注意。

八、小结与 checklist
• 需要“模板”→抽象类；需要“能力”→接口。
• 多实现、多继承场景→接口。
• 默认方法谨慎使用，避免二义性。
• 内部类默认加 static，防止内存泄漏。
• 匿名类适合一次性策略实现，代码紧凑。