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Java虚拟机(JVM)是可运行Java代码的假想计算机。只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上，就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。本文首先简要介绍从Java文件的编译到最终执行的过程，随后对JVM规格描述作一说明。

　　一.Java源文件的编译、下载、解释和执行
　　Java应用程序的开发周期包括编译、下载、解释和执行几个部分。Java编译程序将Java源程序翻译为JVM可执行代码—字节码。这一编译过程同C/C++的编译有些不同。当C编译器编译生成一个对象的代码时，该代码是为在某一特定硬件平台运行而产生的。因此，在编译过程中，编译程序通过查表将所有对符号的引用转换为特定的内存偏移量，以保证程序运行。Java编译器却不将对变量和方法的引用编译为数值引用，也不确定程序执行过程中的内存布局，而是将这些符号引用信息保留在字节码中，由解释器在运行过程中创立内存布局，然后再通过查表来确定一个方法所在的地址。这样就有效的保证了Java的可移植性和安全性。
运行JVM字节码的工作是由解释器来完成的。解释执行过程分三部进行：代码的装入、代码的校验和代码的执行。装入代码的工作由"类装载器"（class loader）完成。类装载器负责装入运行一个程序需要的所有代码，这也包括程序代码中的类所继承的类和被其调用的类。当类装载器装入一个类时，该类被放在自己的名字空间中。除了通过符号引用自己名字空间以外的类，类之间没有其他办法可以影响其他类。在本台计算机上的所有类都在同一地址空间内，而所有从外部引进的类，都有一个自己独立的名字空间。这使得本地类通过共享相同的名字空间获得较高的运行效率，同时又保证它们与从外部引进的类不会相互影响。当装入了运行程序需要的所有类后，解释器便可确定整个可执行程序的内存布局。解释器为符号引用同特定的地址空间建立对应关系及查询表。通过在这一阶段确定代码的内存布局，Java很好地解决了由超类改变而使子类崩溃的问题，同时也防止了代码对地址的非法访问。
随后，被装入的代码由字节码校验器进行检查。校验器可发现操作数栈溢出，非法数据类型转化等多种错误。通过校验后，代码便开始执行了。
　　Java字节码的执行有两种方式：
　　1.即时编译方式：解释器先将字节码编译成机器码，然后再执行该机器码。
　　2.解释执行方式：解释器通过每次解释并执行一小段代码来完成Java字节码程 序的所有操作。
　　通常采用的是第二种方法。由于JVM规格描述具有足够的灵活性，这使得将字节码翻译为机器代码的工作具有较高的效率。对于那些对运行速度要求较高的应用程序，解释器可将Java字节码即时编译为机器码，从而很好地保证了Java代码的可移植性和高性能。

　　二.JVM规格描述
　　JVM的设计目标是提供一个基于抽象规格描述的计算机模型，为解释程序开发人员提很好的灵活性，同时也确保Java代码可在符合该规范的任何系统上运行。JVM对其实现的某些方面给出了具体的定义，特别是对Java可执行代码，即字节码(Bytecode)的格式给出了明确的规格。这一规格包括操作码和操作数的语法和数值、标识符的数值表示方式、以及Java类文件中的Java对象、常量缓冲池在JVM的存储映象。这些定义为JVM解释器开发人员提供了所需的信息和开发环境。Java的设计者希望给开发人员以随心所欲使用Java的自由。
　　JVM定义了控制Java代码解释执行和具体实现的五种规格，它们是：
　　JVM指令系统
　　JVM寄存器
　　JVM栈结构
　　JVM碎片回收堆
　　JVM存储区
　　2.1JVM指令系统
JVM指令系统同其他计算机的指令系统极其相似。Java指令也是由 操作码和操作数两部分组成。操作码为8位二进制数，操作数进紧随在操作码的后面，其长度根据需要而不同。操作码用于指定一条指令操作的性质（在这里我们采用汇编符号的形式进行说明），如iload表示从存储器中装入一个整数，anewarray表示为一个新数组分配空间，iand表示两个整数的"与"，ret用于流程控制，表示从对某一方法的调用中返回。当长度大于8位时，操作数被分为两个以上字节存放。JVM采用了"big endian"的编码方式来处理这种情况，即高位bits存放在低字节中。这同 Motorola及其他的RISC CPU采用的编码方式是一致的，而与Intel采用的"little endian "的编码方式即低位bits存放在低位字节的方法不同。
　　Java指令系统是以Java语言的实现为目的设计的，其中包含了用于调用方法和监视多先程系统的指令。Java的8位操作码的长度使得JVM最多有256种指令，目前已使用了160多种操作码。
　　2.2JVM指令系统
所有的CPU均包含用于保存系统状态和处理器所需信息的寄存器组。如果虚拟机定义较多的寄存器，便可以从中得到更多的信息而不必对栈或内存进行访问，这有利于提高运行速度。然而，如果虚拟机中的寄存器比实际CPU的寄存器多，在实现虚拟机时就会占用处理器大量的时间来用常规存储器模拟寄存器，这反而会降低虚拟机的效率。针对这种情况，JVM只设置了4个最为常用的寄存器。它们是：
　　pc程序计数器
　　optop操作数栈顶指针
　　frame当前执行环境指针
　　vars指向当前执行环境中第一个局部变量的指针
所有寄存器均为32位。pc用于记录程序的执行。optop,frame和vars用于记录指向Java栈区的指针。
　　2.3JVM栈结构
　　作为基于栈结构的计算机，Java栈是JVM存储信息的主要方法。当JVM得到一个Java字节码应用程序后，便为该代码中一个类的每一个方法创建一个栈框架，以保存该方法的状态信息。每个栈框架包括以下三类信息：
　　局部变量
　　执行环境
　　操作数栈
局部变量用于存储一个类的方法中所用到的局部变量。vars寄存器指向该变量表中的第一个局部变量。
　　执行环境用于保存解释器对Java字节码进行解释过程中所需的信息。它们是：上次调用的方法、局部变量指针和操作数栈的栈顶和栈底指针。执行环境是一个执行一个方法的控制中心。例如：如果解释器要执行iadd(整数加法)，首先要从frame寄存器中找到当前执行环境，而后便从执行环境中找到操作数栈，从栈顶弹出两个整数进行加法运算，最后将结果压入栈顶。
操作数栈用于存储运算所需操作数及运算的结果。
　　2.4JVM碎片回收堆
　　Java类的实例所需的存储空间是在堆上分配的。解释器具体承担为类实例分配空间的工作。解释器在为一个实例分配完存储空间后，便开始记录对该实例所占用的内存区域的使用。一旦对象使用完毕，便将其回收到堆中。
在Java语言中，除了new语句外没有其他方法为一对象申请和释放内存。对内存进行释放和回收的工作是由Java运行系统承担的。这允许Java运行系统的设计者自己决定碎片回收的方法。在SUN公司开发的Java解释器和Hot Java环境中，碎片回收用后台线程的方式来执行。这不但为运行系统提供了良好的性能，而且使程序设计人员摆脱了自己控制内存使用的风险。
　　2.5JVM存储区
JVM有两类存储区：常量缓冲池和方法区。常量缓冲池用于存储类名称、方法和字段名称以及串常量。方法区则用于存储Java方法的字节码。对于这两种存储区域具体实现方式在JVM规格中没有明确规定。这使得Java应用程序的存储布局必须在运行过程中确定，依赖于具体平台的实现方式。
　　JVM是为Java字节码定义的一种独立于具体平台的规格描述，是Java平台独立性的基础。目前的JVM还存在一些限制和不足，有待于进一步的完善，但无论如何，JVM的思想是成功的。

　　对比分析：如果把Java原程序想象成我们的C++原程序，Java原程序编译后生成的字节码就相当于C++原程序编译后的80x86的机器码（二进制程序文件），JVM虚拟机相当于80x86计算机系统,Java解释器相当于80x86CPU。在80x86CPU上运行的是机器码，在Java解释器上运行的是Java字节码。
　　Java解释器相当于运行Java字节码的“CPU”,但该“CPU”不是通过硬件实现的，而是用软件实现的。Java解释器实际上就是特定的平台下的一个应用程序。只要实现了特定平台下的解释器程序，Java字节码就能通过解释器程序在该平台下运行，这是Java跨平台的根本。当前，并不是在所有的平台下都有相应Java解释器程序，这也是Java并不能在所有的平台下都能运行的原因，它只能在已实现了Java解释器程序的平台下运行。

本文的预定读者首先要对j2ee有所了解，熟悉xml，tomcat等基本内容，本文主要是简单介绍一下web服务的基本内容，怎样在java web开发中构建SOAP服务：
 一、SOAP（Simple Object Access Protocol）简单对象访问协议，要了解SOAP，首先就需要了解分布式计算的由来，随着下一代的分布式计算体系web服务的出现，SOAP成为了创建和调用通过网络发布的应用程序的实际通信标准。SOAP类似传统的二进制协议IIOP（CORBA）和JRMP（RMI），但它不采用二进制数据表示法，而是采用使用XML的，基于文本的数据表示法。
        通过XML表示法，SOAP定义了一种小型有线连接协议和编码格式，以表示数据类型、编程语言和数据库，还可以使用各种Internet标准协议作为其消息传输工具，还可以提供表示RPC和文档驱动的消息交换等通信模型的约定。请注意，W3C正致力于SOAP的研究，http://www.w3c.org/2000/xp/Group/ ，并得到了主流供应商的积极响应，以便对于基于XML的协议相关的重要任务达成共识，并定义其关键要求和使用场景。
        SOAP1.2的基本规范定义了以下基本内容：
       1）用于将XML文档表示为结构化SOAP消息的语法和语义
       2）在SOAP消息中表示数据的编码标准
       3）用于交换SOAP消息的通信模型
       4）SOAP传输等底层协议的绑定
      SOAP消息主要包括了信封头，消息头，主体，附件几部分
      一个简单的SOAP消息表示：
      POST   /StudentInfo   HTTP/1.1
      Host：anthropology.cun.edu
      Content-Type: text/xml;charset="utf-8"
      Content-Length: 640
      SOAPAction:  "GetStudentInfo"

     <SOAP-ENV:Envelop xmlns:SOAP-ENV="http://www.w3c.org/2001/06/soap-envelope"
              xmlns:xsi="http://www.w3c.org/2001/XMLSchema-instance"
              xmlns:xsd="http://www.w3c.org/2001/XMLSchema"
             SOAP-ENV:encodingStyle="http://www.w3c.org/2001/06/soap-encoding">
        <SOAP-ENV:Header>
            <person:mail xmlns:person="http://www.cun.edu/Header">xyz@cun.edu
        </SOAP-ENV:Header> 

        <SOAP-ENV:Body>
            <m:GetStudentInfo   xmlns:m="http://www.cun.edu/jws.student.studentInfo">
                 <student_name xsi:type='xsd:string'>
                        Wang wen yin
                 </student>
             </m:GetStudentInfo>
        </SOAP-ENV:Body>
    </SOAP-ENV:Envelop>
   以上是1.2版本命名空间，1.1的命名空间 SOAP ENVELOPE：http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelop/ ,SOAP ENCODING: http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/ 
   关于SOAP编码规范请参阅www.w3c.org/TR/xmlschema-2/ 定义的编码值，其他的一些规范可以上www.w3c.org 上具体查看。
二、以下从实际例子来学习，这里我使用的是Apache的一个子项目Axis的具体例子，便于深入了解soap的运行：
    1）下载Axis的相关内容http://ws.apache.org/axis/：
    2）建立一个实例程序（遵守j2ee的web程序规范），如（WebServiceTest目录）
          把axis中lib文件夹的内容拷到你的WebServiceTest/WEB-INF/lib下，同时上网下载xerces(下载地点：http://xml.apache.org/xerces-j/）解释器的包文件xerces.jar，也拷到WebServiceTest/WEB-INF/lib文件夹下,（若要配置log4j，请把属性文件log4j.properties拷到WebServiceTest/WEB-INF/classes文件夹下)
    3)修改应用程序WebServiceTest/WEB-INF中的web.xml文件：主要servlet设置如下
       <servlet>
              <servlet-name>TestServlet</servlet-name>
              <servlet-class>org.apache.axis.transport.http.AxisServlet</servlet-class>
      </servlet>
      <servlet-mapping>
              <servlet-name>TestServlet</servlet-name>
              <url-pattern>*.jws</url-pattern>
     </servlet-mapping>
     <servlet-mapping>
              <servlet-name>TestServlet</servlet-name>
              <url-pattern>/servlet/TestServlet</url-pattern>
    </servlet-mapping>
  
    <servlet-mapping>
              <servlet-name>TestServlet</servlet-name>
              <url-pattern>/services/*</url-pattern>
     </servlet-mapping>

     <servlet>
          <servlet-name>AdminServlet</servlet-name>
          <servlet-class>
               org.apache.axis.transport.http.AdminServlet
          </servlet-class>
          <load-on-startup>100</load-on-startup>
     </servlet>
 
     <servlet-mapping>
          <servlet-name>AdminServlet</servlet-name>
          <url-pattern>/servlet/AdminServlet</url-pattern>
     </servlet-mapping>
 
     <mime-mapping>
          <extension>wsdl</extension>
          <mime-type>text/xml</mime-type>
     </mime-mapping>
 
     <mime-mapping>
          <extension>xsd</extension>
          <mime-type>text/xml</mime-type>
     </mime-mapping>
    你现在可以在网址里输入http://localhost/WebServiceTest/servlet/TestServlet 看到了吗？Axis是使用axis.jar包里的org.apache.axis.transport.http.AxisServlet对应用程序进行处理的，基本配置就讲到这里。
三、接着我们来说Axis中的内核。
1）不使用Tomcat引擎运行Axis。
       先建立一个脚步文件，对环境变量classpath进行设置要把lib下的那些包文件的路径全都包括进去，运行：java  org.apache.axis.transport.http.SimpleAxisServer  <port>
 2）内部服务处理程序是org.apache.axis.providers.java.RPCProvider，标志出服务所需的方法，然后提供从SOAP请求消息组成部分的参数。
 3）Axis的应用程序端管理功能：
       java  org.apache.axis.client.AdminClient 就会列出参数，可供你选择。我们的例子是：java  org.apache.axis.client.AdminClient  -l http://localhost/WebserviceTest/servlet/TestServlet  list 就会显示出服务列表，返回的是xml文件
4）wsdl2java应用程序可以把wsdl文件创建基于java的程序，如占位程序等
     java  org.apache.axis.wsdl.WSDL2java  <url>
Axis的基本内容说到这里
四、具体例子
 1）编写逻辑程序，简单如：SoapTest.java
    public class SoapTest{
        public String getStr(String name){
            return "Hello，"+name;
        }
    }
  2) 部署服务，编写wsdd文件SoapTest_deploy.wsdd:
     <deployment name="SimapleTest" xmlns="http://xml.apache.org/axis/wsdd/"
         xmlns:java="http://xml.apache.org/axis/wsdd/providers/java"
         xmlns:xsd="http://www.w3.org/2000/10/XMLSchema"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2000/10/XMLSchema-instance">
             <service name="SoapTest" provider="java:RPC">
                  <parameter name="className" value="SoapTest"/>
                  <parameter name="allowedMethods" value="getStr"/>
             </service>
    </deployment>
    其中className参数是你的想部署的类名（全名），allowedMethods是调用的服务的方法，如果有多个方法的话可以用空格分开（如： <parameter name="allowedMethods" value="getStr  getMoney"/>),当用*的时候表示全部。
     好了现在准备部署了，确保环境路径classpath设置正确，运行：
        java  org.apache.axis.client.AdminClient  -l  http://localhost/WebserviceTest/servlet/TestServlet  SoapTest_deploy.wsdd
     （这里不懂的话，请参考以上的说明） 
 ok，呵呵，至此，我们已经完成了一个web服务的部署：测试http://localhost/WebServiceTest/servlet/TestServlet  看里面是否多了一个选择SoapTest服务？
      如果不想要服务了那重新编写一个wsdd文件，内容改为：
<deployment name="SimapleTest" xmlns="http://xml.apache.org/axis/wsdd/"
         xmlns:java="http://xml.apache.org/axis/wsdd/providers/java"
         xmlns:xsd="http://www.w3.org/2000/10/XMLSchema"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2000/10/XMLSchema-instance">
            <service name="SoapTest"/>
</deployment>
和上面一样，对比一下就ok了。
五、客户端测试：
     客户端我们也可以使用java来进行测试，网上也有资料的，你可以去学习，很简单的。现在为了体现web服务的魅力，我用.NET平台来测试吧，客户端使用c#编写（先要安装.net framework sdk)：
    1）通过wsdl生成web服务代理，在net平台下运行：
      wsdl  /l:CS  /protocol:SOAP  /out:SoapTestClient.cs  http://localhost/WebserviceTest/services/SoapTest?wsdl  
        我们通过wsdl得到了一个cs文件SoapTestClient.cs（当前目录），你可以打开cs文件，研究一下里面的代码，那个getStr(string name)就是我们需要调用的方法，我们的客户端通过调用该方法就可以调用服务器端的方法，内部的转化wsdl.exe工具已经帮我们完成了，axis下的WSDL2Java工具也是一样的功能，可以参考我上面所说的关于Axis的内核内容
   2)编译cs文件成程序集dll：
      csc /target:library /r:System.Web.Services.dll  /r:System.Xml.dll SoapTestClient.cs
      最后我们等到了一个dll文件SoapTestClient.dll，客户端程序通过调用它就行了
   3）编写客户端应用程序SoapTestClientApp.cs
      using System;
      
      namespache  jws.client{
         public class SoapTestClientApp{
            public SoapTestClientApp(){
            }
            public static void Main(string[] args){
                if(args.Length!=1){
                    Console.WriteLine("Usage:SoapTestClientApp <name>");
                    Environment.Exit(1);
                }
                SoapTestService  st_service=new SoapTestService();
                st_service.getStr("Wang wenyin");
           }
        } 
     }
４）编译文件csc  /r:SoapTestClient.dll  SoapTestClientApp.cs
    运行SoapTestClientApp
输出结果：
     Hello,Wang wenyin
与预期结果相符。

abstract class和interface是Java语言中对于抽象类定义进行支持的两种机制，正是由于这两种机制的存在，才赋予了Java强大的面向对象能力。abstract class和interface之间在对于抽象类定义的支持方面具有很大的相似性，甚至可以相互替换，因此很多开发者在进行抽象类定义时对于abstract class和interface的选择显得比较随意。其实，两者之间还是有很大的区别的，对于它们的选择甚至反映出对于问题领域本质的理解、对于设计意图的理解是否正确、合理。本文将对它们之间的区别进行一番剖析，试图给开发者提供一个在二者之间进行选择的依据。 

理解抽象类 

abstract class和interface在Java语言中都是用来进行抽象类（本文中的抽象类并非从abstract class翻译而来，它表示的是一个抽象体，而abstract class为Java语言中用于定义抽象类的一种方法，请读者注意区分）定义的，那么什么是抽象类，使用抽象类能为我们带来什么好处呢？ 

在面向对象的概念中，我们知道所有的对象都是通过类来描绘的，但是反过来却不是这样。并不是所有的类都是用来描绘对象的，如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。抽象类往往用来表征我们在对问题领域进行分析、设计中得出的抽象概念，是对一系列看上去不同，但是本质上相同的具体概念的抽象。比如：如果我们进行一个图形编辑软件的开发，就会发现问题领域存在着圆、三角形这样一些具体概念，它们是不同的，但是它们又都属于形状这样一个概念，形状这个概念在问题领域是不存在的，它就是一个抽象概念。正是因为抽象的概念在问题领域没有对应的具体概念，所以用以表征抽象概念的抽象类是不能够实例化的。 

在面向对象领域，抽象类主要用来进行类型隐藏。我们可以构造出一个固定的一组行为的抽象描述，但是这组行为却能够有任意个可能的具体实现方式。这个抽象描述就是抽象类，而这一组任意个可能的具体实现则表现为所有可能的派生类。模块可以操作一个抽象体。由于模块依赖于一个固定的抽象体，因此它可以是不允许修改的；同时，通过从这个抽象体派生，也可扩展此模块的行为功能。熟悉OCP的读者一定知道，为了能够实现面向对象设计的一个最核心的原则OCP(Open-Closed Principle)，抽象类是其中的关键所在。 


从语法定义层面看abstract class和interface 

在语法层面，Java语言对于abstract class和interface给出了不同的定义方式，下面以定义一个名为Demo的抽象类为例来说明这种不同。 

使用abstract class的方式定义Demo抽象类的方式如下： 

abstract class Demo ｛ 
 abstract void method1(); 
 abstract void method2(); 
 … 
｝ 

使用interface的方式定义Demo抽象类的方式如下： 

interface Demo { 
 void method1(); 
 void method2(); 
 … 
} 

在abstract class方式中，Demo可以有自己的数据成员，也可以有非abstarct的成员方法，而在interface方式的实现中，Demo只能够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须是static final的，不过在interface中一般不定义数据成员），所有的成员方法都是abstract的。从某种意义上说，interface是一种特殊形式的abstract class。 

      从编程的角度来看，abstract class和interface都可以用来实现"design by contract"的思想。但是在具体的使用上面还是有一些区别的。 

首先，abstract class在Java语言中表示的是一种继承关系，一个类只能使用一次继承关系。但是，一个类却可以实现多个interface。也许，这是Java语言的设计者在考虑Java对于多重继承的支持方面的一种折中考虑吧。 

其次，在abstract class的定义中，我们可以赋予方法的默认行为。但是在interface的定义中，方法却不能拥有默认行为，为了绕过这个限制，必须使用委托，但是这会 增加一些复杂性，有时会造成很大的麻烦。 

在抽象类中不能定义默认行为还存在另一个比较严重的问题，那就是可能会造成维护上的麻烦。因为如果后来想修改类的界面（一般通过abstract class或者interface来表示）以适应新的情况（比如，添加新的方法或者给已用的方法中添加新的参数）时，就会非常的麻烦，可能要花费很多的时间（对于派生类很多的情况，尤为如此）。但是如果界面是通过abstract class来实现的，那么可能就只需要修改定义在abstract class中的默认行为就可以了。 

同样，如果不能在抽象类中定义默认行为，就会导致同样的方法实现出现在该抽象类的每一个派生类中，违反了"one rule，one place"原则，造成代码重复，同样不利于以后的维护。因此，在abstract class和interface间进行选择时要非常的小心。 


从设计理念层面看abstract class和interface 

上面主要从语法定义和编程的角度论述了abstract class和interface的区别，这些层面的区别是比较低层次的、非本质的。本小节将从另一个层面：abstract class和interface所反映出的设计理念，来分析一下二者的区别。作者认为，从这个层面进行分析才能理解二者概念的本质所在。 

前面已经提到过，abstarct class在Java语言中体现了一种继承关系，要想使得继承关系合理，父类和派生类之间必须存在"is a"关系，即父类和派生类在概念本质上应该是相同的（参考文献〔3〕中有关于"is a"关系的大篇幅深入的论述，有兴趣的读者可以参考）。对于interface 来说则不然，并不要求interface的实现者和interface定义在概念本质上是一致的，仅仅是实现了interface定义的契约而已。为了使论述便于理解，下面将通过一个简单的实例进行说明。 

考虑这样一个例子，假设在我们的问题领域中有一个关于Door的抽象概念，该Door具有执行两个动作open和close，此时我们可以通过abstract class或者interface来定义一个表示该抽象概念的类型，定义方式分别如下所示： 

使用abstract class方式定义Door： 

abstract class Door { 
 abstract void open(); 
 abstract void close()； 
} 

  
使用interface方式定义Door： 


interface Door { 
 void open(); 
 void close(); 
} 

  
其他具体的Door类型可以extends使用abstract class方式定义的Door或者implements使用interface方式定义的Door。看起来好像使用abstract class和interface没有大的区别。 

如果现在要求Door还要具有报警的功能。我们该如何设计针对该例子的类结构呢（在本例中，主要是为了展示abstract class和interface反映在设计理念上的区别，其他方面无关的问题都做了简化或者忽略）？下面将罗列出可能的解决方案，并从设计理念层面对这些不同的方案进行分析。 

解决方案一： 

简单的在Door的定义中增加一个alarm方法，如下： 

abstract class Door { 
 abstract void open(); 
 abstract void close()； 
 abstract void alarm(); 
} 

  
或者 

interface Door { 
 void open(); 
 void close(); 
 void alarm(); 
} 

  
那么具有报警功能的AlarmDoor的定义方式如下： 

class AlarmDoor extends Door { 
 void open() { … } 
 void close() { … } 
 void alarm() { … } 
} 

  
或者 

class AlarmDoor implements Door ｛ 
 void open() { … } 
 void close() { … } 
 void alarm() { … } 
｝ 

这种方法违反了面向对象设计中的一个核心原则ISP（Interface Segregation Priciple），在Door的定义中把Door概念本身固有的行为方法和另外一个概念"报警器"的行为方法混在了一起。这样引起的一个问题是那些仅仅依赖于Door这个概念的模块会因为"报警器"这个概念的改变（比如：修改alarm方法的参数）而改变，反之依然。 

解决方案二： 

既然open、close和alarm属于两个不同的概念，根据ISP原则应该把它们分别定义在代表这两个概念的抽象类中。定义方式有：这两个概念都使用abstract class方式定义；两个概念都使用interface方式定义；一个概念使用abstract class方式定义，另一个概念使用interface方式定义。 

显然，由于Java语言不支持多重继承，所以两个概念都使用abstract class方式定义是不可行的。后面两种方式都是可行的，但是对于它们的选择却反映出对于问题领域中的概念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理。我们一一来分析、说明。 

如果两个概念都使用interface方式来定义，那么就反映出两个问题：1、我们可能没有理解清楚问题领域，AlarmDoor在概念本质上到底是Door还是报警器？2、如果我们对于问题领域的理解没有问题，比如：我们通过对于问题领域的分析发现AlarmDoor在概念本质上和Door是一致的，那么我们在实现时就没有能够正确的揭示我们的设计意图，因为在这两个概念的定义上（均使用interface方式定义）反映不出上述含义。 

如果我们对于问题领域的理解是：AlarmDoor在概念本质上是Door，同时它有具有报警的功能。我们该如何来设计、实现来明确的反映出我们的意思呢？前面已经说过，abstract class在Java语言中表示一种继承关系，而继承关系在本质上是"is a"关系。所以对于Door这个概念，我们应该使用abstarct class方式来定义。另外，AlarmDoor又具有报警功能，说明它又能够完成报警概念中定义的行为，所以报警概念可以通过interface方式定义。如下所示： 

abstract class Door { 
 abstract void open(); 
 abstract void close()； 
} 
interface Alarm { 
 void alarm(); 
} 
class AlarmDoor extends Door implements Alarm { 
 void open() { … } 
 void close() { … } 
    void alarm() { … } 
} 

  
这种实现方式基本上能够明确的反映出我们对于问题领域的理解，正确的揭示我们的设计意图。其实abstract class表示的是"is a"关系，interface表示的是"like a"关系，大家在选择时可以作为一个依据，当然这是建立在对问题领域的理解上的，比如：如果我们认为AlarmDoor在概念本质上是报警器，同时又具有Door的功能，那么上述的定义方式就要反过来了。 



结论 

abstract class和interface是Java语言中的两种定义抽象类的方式，它们之间有很大的相似性。但是对于它们的选择却又往往反映出对于问题领域中的概念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理，因为它们表现了概念间的不同的关系（虽然都能够实现需求的功能）。这其实也是语言的一种的惯用法，希望读者朋友能够细细体会。