抽象(abstract)與介面(interface)差異

前言

為了讓自己更能理解各種觀念，因此寫文章來讓自己加深印象，並使用PHP來說明範例。

抽象

簡單來說就是嚴格版的父類別，因為父類別有的功能他幾乎都有，但是有以下四點差異：

不可實例化
使用abstract關鍵字定義類別
可以加入抽象方法，並且子類別必須實作，否則子類別會被標記為抽象類別
抽象方法可以只定義方法的簽名，也就是方法的名稱與參數，或是也可以定義具體方法

介面

簡單來說就是閹割版抽象類別，並且更加嚴格，因為功能少了很多，使用上多了不少的限制，如以下幾點：

不可加入具體方法與屬性，方法只能定義簽名，但是可以使用常數
不可有建構函式
不可有public以外的定義方式
子類別不可隨意實作方法，必須全部實作

但是介面也多了一點只有它才有的功能，可支援多重繼承，也就是子類別可同時實現多個介面。
至於兩者的詳細差異請參考以下表格：

兩者差異

差異點	抽象（Abstract）	介面（Interface）
定義	使用 `abstract` 關鍵字定義	使用 `interface` 關鍵字定義
實例化	不能直接實例化	不能直接實例化
繼承	類別只能繼承一個	類別可以實現多個
方法實現	可以包含實際實現的方法	只定義方法簽名，無實際實現
建構函式	可以有建構函式	不能有建構函式
子類別	使用 `extends` 關鍵字繼承	使用 `implements` 關鍵字實現
方法強制實現	子類別可以選擇性實作方法	子類別必須實作介面定義的方法
適用情境	類別層次結構，共同特性和行為	操作契約，強制相同方法簽名
方法實作限制	可以有訪問修飾詞（public、protected 等）	方法默認是公開的，無其他修飾詞
擴展性	難以支援多重繼承，只能繼承一個類別	支援多重繼承，可以實現多個介面

使用時機

當你想要減少重複的程式碼，又想讓子類別有一定的方法規範，請使用抽象。
當你只想要規範子類別方法時，或是同個子類別實作多個不同的介面，請使用介面。

範例

抽象

假設你在開發遊戲，遊戲中會有不同的角色，每個角色都會有名字與血量，可選擇不同的職業，但是每個職業都有固定的行為，也就是攻擊與防禦。
因此我可以把角色寫成一個抽象物件，並且規範子類別必須給予角色名字和血量(construct)，而且必須有攻擊與防禦的動作(abstract function)。

abstract class Character {
    protected $name;
    protected $health;

    public function __construct($name, $health) {
        $this->name = $name;
        $this->health = $health;
    }

    abstract public function attack();
    abstract public function defend();

    public function displayInfo() {
        echo "名字：{$this->name}，血量：{$this->health}";
    }
}

class Warrior extends Character {
    public function attack() {
        echo "戰士進行攻擊！";
    }

    public function defend() {
        echo "戰士進行防禦！";
    }
}

class Mage extends Character {
    public function attack() {
        echo "法師施放法術！";
    }

    public function defend() {
        echo "法師進行防護咒語！";
    }
}

$characterA = new Warrior('John', '1000');
$characterA->attack(); // 戰士進行攻擊！

介面

舉一個簡單的範例，我想要定義不同的動物是否可以飛或是游泳，而且每個動物的行為都有所差異，因此我定義了兩個介面，只規範行為(function)，不寫具體方法，
如此一來各個動物子類別就可以選擇自己需要的介面來實現，並且也可以像是Duck子類別一樣，同時實現兩個介面(多重繼承)。

interface CanFly {
    public function fly();
}

interface CanSwim {
    public function swim();
}

class Bird implements CanFly {
    public function fly() {
        echo "鳥可以飛行！";
    }
}

class Fish implements CanSwim {
    public function swim() {
        echo "魚可以游泳！";
    }
}

class Duck implements CanFly, CanSwim {
    public function fly() {
        echo "鴨子可以飛行！";
    }

    public function swim() {
        echo "鴨子可以游泳！";
    }
}