Java インターフェース vs 抽象クラス：適切な抽象化の選び方

インターフェースとは？

Java におけるインターフェースは、クラスが実装できる契約を定義します。インターフェースで宣言されるすべてのメソッドはデフォルトで抽象的であり、本体を持ちません。インターフェースは直接インスタンス化できず、振る舞いを記述するだけです。

インターフェースはインスタンス変数を保持できませんが、public static final 修飾子で定数を宣言できます。

抽象クラスとは？

抽象クラスはインスタンス化できないクラスで、抽象メソッド（本体なし）と具象メソッド（実装あり）の両方を含められます。少なくとも1つの抽象メソッドが必要です。

抽象クラスはサブクラスの青写真として機能し、親が定義した抽象メソッドを子が実装しなければなりません。

インターフェースと異なり、抽象クラスはインスタンスフィールドで状態を保持でき、デフォルト振る舞いを提供できます。

なぜインターフェースを使うか？

• 特定実装に縛られずに振る舞いをカプセル化
• 実行時の動的ディスパッチとポリモーフィズムを実現
• メソッドシグネチャを継承階層から分離し、疎結合を促進
• クラスが複数のインターフェースを実装でき、柔軟な設計が可能

なぜ抽象クラスを使うか？

• サブクラスで再利用できる共有コードを提供
• 関連クラスのテンプレートを提供し、共通振る舞いを強制
• インスタンスフィールドで状態を持てる
• 単一親クラスに制限することで継承を制御

インターフェース vs 抽象クラス

両方とも契約定義に役立ちますが、実装と用途が異なります。インターフェースはメソッド宣言のみ可能ですが、抽象クラスはデフォルト実装を提供できます。クラスは1つの抽象クラスしか継承できませんが、複数のインターフェースを実装できます。

観点	インターフェース	抽象クラス
ルックアップ速度	動的ディスパッチのため一般的に遅い	可能なら静的ディスパッチで高速
多重継承	複数インターフェース実装をサポート	単一継承のみ
メソッド本体	抽象のみ（Java 8 以前）または default/static（Java 8+）	抽象と具象の両方を含められる
状態	インスタンスフィールド宣言不可	インスタンスフィールドとコンストラクタ宣言可
ユースケース	無関係なクラスに混入できる能力を定義	共有実装を持つ共通基盤を提供
メンバーのアクセス性	すべて暗黙的に public	protected、public、private 可
他型の拡張	他インターフェースを拡張可能	クラスを拡張し、インターフェース実装可
コンストラクタ	定義不可	サブクラス用コンストラクタ定義可
定数	定数宣言可（public static final）	定数と通常フィールドの両方可

サンプルコード：Java のインターフェースと抽象クラス

以下はインターフェースと抽象クラスの宣言・使用例です。

インターフェース構文

interface Name {
    // メソッド宣言
}

Java インターフェース例

interface Pet {
    void test();
}
class Dog implements Pet {
    public void test() {
        System.out.println("Interface method implemented");
    }
    public static void main(String[] args) {
        Pet p = new Dog();
        p.test();
    }
}

抽象クラス構文

abstract class Name {
    // コード
}

抽象クラス例

abstract class Shape {
    int b = 20;
    abstract void calculateArea();
}
class Rectangle extends Shape {
    public static void main(String[] args) {
        Rectangle obj = new Rectangle();
        obj.b = 200;
        obj.calculateArea();
    }
    void calculateArea() {
        System.out.println("Area is " + (b * b));
    }
}