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# 为什么Java中的Collection类都继承了抽象类还要实现抽象类的接口
## 引言
在Java集合框架中，我们经常会看到类似这样的继承结构：`ArrayList`继承自`AbstractList`，同时又实现了`List`接口。这种"既继承抽象类又实现接口"的设计模式看似冗余，实则蕴含了Java集合框架的精妙设计思想。本文将深入探讨这种设计背后的原因。
## 一、Java集合框架的基本结构
Java集合框架主要分为两大类：
1. **Collection接口**：代表一组对象的容器
- List（有序可重复）
- Set（无序不可重复）
- Queue（队列）
2. **Map接口**：键值对映射
以List体系为例，典型继承关系如下：
Iterable (接口) ↑ Collection (接口) ↑ List (接口) ↑ AbstractList (抽象类) ↑ ArrayList (具体类)
## 二、接口与抽象类的分工
### 1. 接口的作用
- **定义契约**：`List`接口声明了所有列表必须实现的方法（如`add()`, `get()`）
- **多态支持**：允许通过接口类型引用不同实现
- **解耦**：使用者只需依赖接口，不关心具体实现
### 2. 抽象类的作用
- **代码复用**：`AbstractList`提供了通用方法的默认实现
- **骨架实现**：定义了基本结构，减少子类工作量
- **部分实现**：可以只实现部分方法，将核心方法留给子类
## 三、为什么要同时使用两者？
### 1. 设计模式的应用
这种设计是**模板方法模式**的典型应用：
- 接口定义"做什么"
- 抽象类定义"怎么做"的基本流程
- 具体类实现特定行为
```java
// 模板方法示例
public abstract class AbstractList {
// 模板方法
public boolean addAll(Collection c) {
// 通用流程...
for (Object o : c) {
add(o); // 调用抽象方法
}
// 通用流程...
}
public abstract boolean add(Object o);
}
Java集合框架在1.2版本引入时，需要兼容旧的Vector和Hashtable等类。抽象类作为适配层帮助平滑过渡。
public class ArrayList extends AbstractList
implements List, RandomAccess,
Cloneable, Serializable
RandomAccess：标记支持快速随机访问Cloneable：支持克隆Serializable：支持序列化假设只有抽象类： - 所有实现必须继承同一父类，失去灵活性 - Java不支持多继承，无法扩展其他功能
假设只有接口： - 每个实现类都要重复编写通用代码 - 增加维护成本
CollectionBase/DictionaryBase面向接口编程：变量声明尽量使用接口类型
// 推荐
List list = new ArrayList();
// 不推荐
ArrayList list = new ArrayList();
合理使用抽象类：
接口演化原则：
Java集合框架通过接口与抽象类的组合设计，实现了： - 规范统一（接口） - 代码复用（抽象类） - 灵活扩展（组合使用） - 兼容过渡（历史原因）
这种设计体现了”针对接口编程”和”不要重复自己(DRY)“的原则，是Java优秀API设计的典范。理解这一设计思想，有助于我们编写更优雅、可维护的代码。
“Program to an interface, not an implementation.” —《Design Patterns》Gang of Four “`
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