Java8新特性默认方法和静态方法

r囧r小猫 2022-11-01 05:39 163阅读 0赞

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在Java 8之前，默认情况下，接口中的所有方法都是公共的和抽象的。但是这一限制在Java 8中被打破了，Java 8允许开发人员在接口中添加新方法，而无需在实现这些接口的类中进行任何更改。

## 为什么会有默认方法？ ##

主要是为了方便扩展已有接口；如果没有默认方法，假如给Java中的某个接口添加一个新的抽象方法，那么所有实现了该接口的类都得修改，影响将非常大。

举个例子，`Sortable <T>`接口以及实现该接口的类`SortableNumberCollection`和`SortableStringCollection`。该接口有两种方法：`void sort()`; 和`T peek()`。

public interface Sortable<T> { 
        void sort();
        T peek();
    }

`sort()`方法用于对象排序，`T peek()`用于获取指定元素，另外需要一个比较器类`ObjectComparator`来对对象进行排序。

public class ObjectComparator implements Comparator<Comparable> { 
        @Override
        public int compare(Comparable o1, Comparable o2) { 
            return o1.compareTo(o2);
        }
    }

`SortableStringCollection`是一个自定义集合类可以进行排序，并查看字符串指定元素，代码如下：

public class SortableStringCollection implements Sortable<String> { 
    
        private List<String> items = new ArrayList<>();
    
        public void add(String item) { 
            items.add(item);
        }
    
        @Override
        public void sort() { 
            items.sort(new ObjectComparator());
        }
    
        @Override
        public String peek() { 
            return items.get(0);
        }
    }

同样，`SortableNumberCollection`是一个自定义集合类，其中包含可以使用接口方法进行排序和查看的数字列表指定元素，代码如下：

public class SortableNumberCollection implements Sortable<Integer> { 
    
        private List<Integer> items = new ArrayList<>();
    
        public void add(Integer item) { 
            items.add(item);
        }
    
        @Override
        public void sort() { 
            items.sort(new ObjectComparator());
        }
    
        @Override
        public Integer peek() { 
            return items.get(0);
        }
    }

在Java8之前如果对接口`Sortable<T>`添加新方法：`T sortAndPeek()`，那么`SortableStringCollection`和

`SortableNumberCollection`都必须实现`T sortAndPeek()`方法。

Java8之后提供了一种新的实现方式，默认方法 `default method`，我们可以对`Sortable<T>`进行如下改造：

public interface Sortable<T> { 
        void sort();
        T peek();
    
        default T sortAndPeek(){     // New 'default method' added in the interface
            sort();
            return peek();
        }
    
    }

同时`SortableStringCollection`和`SortableNumberCollection`类不需要任何更改。这样可以减少我们对原有代码的改动。同时如果需要，还可以在实现此接口的任何类中重写该方法`T sortAndPeek()`的默认实现。

在下图中我们看到`default Method`不通的标识：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdjaGVuZ2FpaHVpbWluZw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

## 在多继承中使用默认方法问题 ##

如果两个或多个接口具有相同的默认方法签名，并且一个类实现了这两个接口，则将引发编译时错误。例如：

public interface Interface1 { 
        void methodOne(String str);
        default void newMethod(){ 
            System.out.println("Interface1: Newly added method");
        }
    }
    
    
    
    public interface Interface2 { 
        void methodTwo(String str);
        default void newMethod(){ 
            System.out.println("Interface2: Newly added method");
        }
    }
    
    
    
    public class InterfaceImplementation implements Interface1, Interface2{ 
        @Override
        public void methodOne(String str) { 
            System.out.println("Overridden methodOne: " + str);
        }
    
        @Override
        public void methodTwo(String str) { 
            System.out.println("Overridden methodTwo: " + str );
        }
    }

此时代码会提示如下异常：

InterfaceImplementation inherits unrelated defaults for newMethod() from types Interface1 and Interface2

要解决此问题，我们将必须重写类`InterfaceImplementation`中的方法：

public class InterfaceImplementation implements Interface1, Interface2{ 
        @Override
        public void methodOne(String str) { 
            System.out.println("Overridden methodOne: " + str);
        }
    
        // newMethod implemented to resolve the conflict.
        @Override
        public void newMethod() { 
            System.out.println("InterfaceImplementation: Newly added method");
        }
    
        @Override
        public void methodTwo(String str) { 
            System.out.println("Overridden methodTwo: " + str );
        }
    }

**我们总结一下：**

*  类中的方法优先级最高。类或父类中声明的方法的优先级高于任何声明为默认方法的优先级。
 *  如果无法依据第一条进行判断，那么子接口的优先级更高：函数签名相同时，优先选择拥有最具体实现的默认方法的接口，即如果B继承了A，那么B就比A更加具体。
 *  最后，如果还是无法判断，继承了多个接口的类必须通过显式覆盖和调用期望的方法，显式地选择使用哪一个默认方法的实现。

## 在Java 8中添加静态方法 ##

接口定义的静态方法独立于任何对象调用。所以，在调用静态方法时，不需要实现接口，也不需要接口的实例，

就像“默认方法”一样，“静态方法”也可以添加到接口中。例如，我们可以添加一个静态方法`Direction getDefaultDirection（）`，该方法将返回默认`Direction`，例如：

public interface Sortable<T> { 
    
        Direction defaultDirection = Direction.DESC;
    
        enum Direction { 
            ASC,
            DESC
        };
    
        void sort();
        T peek();
    
        static Direction getDefaultDirection(){     // 'static method' added to the interface.
            return defaultDirection;
        }
    }

在上面的示例中，可以使用类引用来调用静态Direction getDefaultDirection（）方法：

Sortable.getDefaultDirection()

## 对默认方法和静态方法的一点思考 ##

接口是设计模式中一种开闭原则的体验，而java8赋予了接口新的特性，使得接口使用起来更加的得心应手了，这也有助于我们更加内聚自己的代码结构了。Java源码中也有很多场景使用到了默认方法，例如：`Iterator`接口

public interface Iterable<T> { 
    
        Iterator<T> iterator();
        
        default void forEach(Consumer<? super T> action) { 
            Objects.requireNonNull(action);
            for (T t : this) { 
                action.accept(t);
            }
        }
        
        default Spliterator<T> spliterator() { 
            return Spliterators.spliteratorUnknownSize(iterator(), 0);
        }
        
    }

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[20210219162337578.jpg_pic_center]: /images/20221024/2f21e714af3a499a82cefa7fd0001af4.png