ｉnterfaceとabstract

Question

タイトル通りなのですが、interfaceとabstractはどのように使い分ければいいのでしょうか？また、HashTable, HashMap, HashTreeもどのように使い分ければ良いのかが分かりません。よろしくお願いします。

Snowman · Accepted Answer

>>本質的には interface と abstract 
>は同列に対比されるような概念ではありません
>
>この事について、もう少し説明して頂けますでしょうか

　ごめんなさい。もう一度考え直しまして、この発言は撤回することにしました。
　interface はまったく別なクラスに使うもの、abstract は兄弟関係のある
クラスに使うもの、ということで本質的に違うやんと思ったのですが、
実装を継承せずにメソッドや変数を規定するという働きは共通なので、そっちに
注目すると、同類ですね。

　参考になるか分かりませんが、もうひとつ。

　interface は基本的にすべて public ですが、 abstract はそうでない場合も
あります。interface は継承関係のない複数のクラス間のやりとりを規定するもの
なので本質的に public でなければならないのに対して、 abstract は（たとえば
Template Method パターンで使われるような場合）、public にする必要がないためです

　したがって、「継承関係のない他のクラスに使わせるようなメソッドの定義」
をする場合はたいてい interface にするべきです。そのほうが、外から使えるのは
これだというのがわかりやすくなりますし。
　この点、ANo.#5 に私も同意です。

　ちなみに、interface と abstract の変更は随時やってます。

>感覚的に、interfaceを使ってまずは航空管制英語の定
>義をし、abstractを使って（地球人クラスの中で）航空
>管制英語の実装を出来るだけし、後は（日本人クラスな
>りドイツ人クラスなりで）残りの実装を試みたほうが、
>柔軟性があると考えてよろしいでしょうか？

　そういうことです。

mojimojio · Answer

abstract classにするかinterfaceにするか迷うような場合には、interfaceを使用すべきと考えます。あとで「多重継承ができない！」と困ることがありません。abstract classは何かを実装するクラスのベースとするものであって、それ自体にinterface的な役割を持たせない方が設計として柔軟になります。何でしたら、あるinterfaceをimplementsしたabstract classがあってもまったく問題ありません。

HashMapやHashSetの違いについては、java.utilのCollection, Set, Map, ListあたりのAPIドキュメントを読むとすんなり理解されるのではないかと思います。これらは性能の違いではなくて、明確に機能の違いがあります。
Hashtable(同期化されるHashMap)やVector(同期化されるArrayList)は、昔のAPIの名残なので一切使う必要がなかったりします。同期化したい場合には、Collectionsクラスのsynchronized...メソッドで同期化するラッパオブジェクトを作成することができます。

Snowman · Answer

さっきの回答に補足します。

　もし、航空管制英語を abstract として実装しようとすると、

abstract class 地球人{
　abstract 航空管制英語の定義
}

class 日本人 extends 地球人{
  航空管制英語の実装（１）;
}

class ドイツ人 extends 地球人{
  航空管制英語の実装（２）;
}

　というようなことになるでしょう。ここで、航空管制英語の実装（１）と（２）の間にどの
程度の違いがあるのかが問題です。
　（１）と（２）の大部分が同じで一部が違うだけならば、それは　地球人　クラスに持っていって、
（１）（２）では必要なところだけをオーバーライドするべきです。このとき、地球人クラスでは abstract 
になるのはごく一部のメソッドだけのはずです。

　逆に、（１）と（２）の実装の大部分が違う、あるいはまったく違う（そのため、地球人クラスでは
ほとんどを abstract にせざるを得ない）のであれば、それは日本人とドイツ人が同じ親（地球人）を
継承していること自体が間違っている可能性があります。その場合は、「航空管制英語」を interface 
にして切り出した上で、日本人とドイツ人を別なクラスとして設計し、それぞれで implement すること
を考えるべきですね。

Snowman · Answer

あなたは航空管制官です。航空管制の共通語は英語です。

　いま、東から日本人がパイロットのＪ１１１便がやってきました。英語で航空
管制をして、無事着陸させました。

　次に、西からドイツ人がパイロットのＧ１３便がやってきました。英語で管制
をして、無事着陸させました。

　次に、宇宙から水星人がパイロットのＭ７７７便がやってきました。英語で管制
をして、無事着陸させました。

　・・・・このようなケースを想定すると、次のようなクラス／インタフェースの
構造になります。


interface 航空管制英語 { 
　航空管制英語のインターフェイスの定義
 }

abstract class 地球人 implements 航空管制英語 { 
　地球人に共通の記述; 
　航空管制英語の実装（Ａ）;
}

class 日本人 extends 地球人 { 日本人に固有の記述; }
class ドイツ人 extends 地球人 { ドイツ人に固有の記述; }

class 水星人 implements 航空管制英語{ 
　水星人の記述
　航空管制英語の実装（Ｂ）;
}

class 航空管制官{
　航空管制英語を話せる相手に対して航空管制を行うプログラム;
}


　地球人と水星人にはまったくなんの関係もありませんが、どちらも航空管制官と
お話ができます。なぜなら、どちらも航空管制英語を身につけている(implements)
からです。
　それに対して、日本人は生まれながらにして(extends) 地球人です。これらの
違いがイメージつきますか？

　まあ要するに、全然別なクラス（地球人と水星人）を、共通のやり方（航空
管制英語）でコントロールしたい場合は、その「やり方」を interface にして、
それぞれのクラスに実装させるといいわけです。

　それに対して、同じ種類のクラス（日本人とドイツ人）を、共通のやり方（航空
管制英語）でコントロールしたい場合は、その「やり方」を、上位のクラスに実装
しておくと、一箇所に書けばすむわけです。その「上位のクラス」がたまたま
abstract であることはあるでしょうけれど、本質的には interface と abstract 
は同列に対比されるような概念ではありません。
　たとえば、上の例で言うと、「地球人」は別に abstract でなくても何の問題
もありませんから。

pasta500g · Answer

HashtableとHashMapは、Hashtableが同期型なのに対してHashMapは非同期です。機能的には大差ありません。（両クラスのAPIリファレンスにも書かれていたと思うので読んでみて下さい。）
私は素直にそれに従って、マルチスレッドでインスタンス共有されることがなければ性能を考えてHashMapを使う様にしています。（私の場合ほとんどこれに該当するのでHashtableはあまり使いません）
HashTreeって、、、スミマセン知らないです。＾＾；（J2SEじゃないですよね）

interfaceとabstractの使い分けですが、個人的な感覚では、サーバコンテナの様な大きなサービスプログラムがユーザプログラムに断片的／制限的に機能を公開するのにはinterfaceが向いていると思います。JDBC-APIやServlet-APIでセッションを司る機能が殆どinterfaceな意味を考えて、最近そう悟りました。
interfaceを幾つも持つクラスは、それぞれのinterfaceを通して違った顔をユーザプログラムにサービスしながらも、内部的にはひとつのインスタンス上でリソースを統合管理する、なんてのが美しいのでは。そう考えるとinterfaceという名称がとても納得出来るものに感じられました。

対してabstractは、クラスのテンプレートだと解釈しています。

takapon32 · Answer

abstractはクラスですから、多重継承ができません。
これに対してinterfaceの場合複数実装することができます。

× class A extends B, C {...}
○ class A implements B, C {...}
○ class A extends B implements C, D {...}

したがって、すでに他のクラスから継承されている可能性があるクラスに対して、ある性質を追加しよう、というときにはinterfaceの方が向いていることになります。

一方、interfaceに定義されているメソッドはすべてabstractメソッドであるのに対して、abstractクラスに定義されているメソッドはabstractでないメソッド(すなわち実装されたメソッド)を含めることができます。

○
abstract class X{
　public void baa() {...};
}

×
interface X{
　public void baa() {...};
}

○
interface X{
　public void baa();// interfaceでは暗黙のうちにabstractメソッドとなる
}

ということで、すでに実装されたメソッドを用意しておきたい場合はabstractクラスを使うと便利です。

ｉnterfaceとabstract

>>本質的には interface と abstract

abstract classにするかinterfaceにするか迷うような場合には、interfaceを使用すべきと考えます。

さっきの回答に補足します。

この回答への補足

あなたは航空管制官です。

HashtableとHashMapは、Hashtableが同期型なのに対してHashMapは非同期です。

この回答への補足

abstractはクラスですから、多重継承ができません。

この回答への補足

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　さっきの回答に補足します。

　あなたは航空管制官です。