Java 8中的default方法使用詳解

Java 8支援default方法，本文也主要來講解一下Java 8中default方法的使用方法，比較詳細。

什麼是default方法？

Java 8釋出以後，可以給介面新增新方法，但是，介面仍然可以和它的實現類保持相容。這非常重要，因為你開發的類庫可能正在被多個開發者廣泛的使用著。而Java 8之前，在類庫中釋出了一個介面以後，如果在介面中新增一個新方法，那些實現了這個介面的應用使用新版本的介面就會有崩潰的危險。

有了Java 8，是不是就沒有這種危險了？答案是否定的。

給介面新增default方法可能會讓某些實現類不可用。

首先，讓我們看下default方法的細節。

在Java 8中，介面中的方法可以被實現（Java8中的static的方法也可以在介面中實現，但這是另一個話題）。介面中被實現的方法叫做default方法，用關鍵字default作為修飾符來標識。當一個類實現一個介面的時候，它可以實現已經在介面中被實現過的方法，但這不是必須的。這個類會繼承default方法。這就是為什麼當介面發生改變的時候，實現類不需要做改動的原因。

多繼承的時候呢？

當一個類實現了多於一個（比如兩個）介面，而這些介面又有同樣的default方法的時候，事情就變得很複雜了。類繼承的是哪一個default方法呢？哪一個也不是！在這種情況下，類要自己（直接或者是繼承樹上更上層的類）來實現default方法（才可以）。

當一個介面實現了default方法，另一個介面把default方法宣告成了abstract的時候，同樣如此。Java 8試圖避免不明確的東西，保持嚴謹。如果一個方法在多個介面中都有宣告，那麼，任何一個default實現都不會被繼承，你將會得到一個編譯時錯誤。

但是，如果你已經把你的類編譯過了，那就不會出現編譯時錯誤了。在這一點上，Java 8是不一致的。它有它自己的原因，有於各種原因，在這裡我不想詳細的說明或者是深入的討論（因為：版本已經發布了，討論時間太長，這個平臺從來沒有這樣的討論）。

• 假如你有兩個介面，一個實現類。
• 其中一個介面實現了一個default方法m()。
• 把介面和實現類一塊編譯。
• 修改那個沒有包含m()方法的介面，宣告m()方法為abstract。
• 單獨重新編譯修改過的介面。
• 執行實現類。

上面的情況下類可以正常執行。但是，不能用修改過的介面重新編譯，但是用老的介面編譯仍然可以執行。接下來

• 修改那個含有abstract方法m()的介面，建立一個default實現。
• 編譯修改後的介面
• 執行類：失敗。

當兩個介面給同一個方法都提供了default實現的時候，這個方法是無法被呼叫的，除非實現類也實現了這個default方法（要麼是直接實現，要麼是繼承樹上更上層的類做實現）。

但是，這個類是相容的。它可以在使用新介面的情況下被載入，甚至可以執行，只要它沒有呼叫在兩個介面中都有default實現的方法。

例項程式碼：

為了演示上面的例子，我給C.java建立了一個測試目錄，它下面還有3個子目錄，用於存放I1.java和I2.java。測試目錄下包含了類C的原始碼C.java。base目錄包含了可以編譯和執行的那個版本的介面。I1包含了有default實現的m()方法，I2不包含任何方法。

實現類包含了main方法，所以我們可以在測試中執行它。它會檢查是否存在命令列引數，這樣，我們就可以很方便的執行呼叫m()和不呼叫m()的測試。

~/github/test$ cat C.java
public class C implements I1, I2 {
  public static void main(String[] args) {
    C c = new C();
    if(args.length == 0 ){
        c.m();
    }
  }
}
~/github/test$ cat base/I1.java
public interface I1 {
  default void m(){
    System.out.println("hello interface 1");
  }
}
~/github/test$ cat base/I2.java
public interface I2 {
}

使用下面的命令列來編譯執行：

~/github/test$ javac -cp .:base C.java
~/github/test$ java -cp .:base C
hello interface 1

compatible目錄包含了有abstract方法m()的I2介面，和未修改的I1介面。

~/github/test$ cat compatible/I2.java
public interface I2 {
  void m();
}

這個不能用來編譯類C：

~/github/test$ javac -cp .:compatible C.java
C.java:1: error: C is not abstract and does not override abstract method m() in I2
public class C implements I1, I2 {
   ^
1 error

錯誤資訊非常精確。因為我們有前一次編譯獲得的C.class，如果我們編譯compatible目錄下的介面，我們仍然會得到能執行實現類的兩個介面：

~/github/test$ javac compatible/I*.java
~/github/test$ java -cp .:compatible C
hello interface 1

第三個叫做wrong的目錄，包含的I2介面也定義了m()方法：

~/github/test$ cat wrong/I2.java
public interface I2 {
  default void m(){
    System.out.println("hello interface 2");
  }
}

我們應該不厭其煩的編譯它。儘管m()方法被定義了兩次，但是，實現類仍然可以執行，只要它沒有呼叫那個定義了多次的方法，但是，只要我們呼叫m()方法，立即就會失敗。這是我們使用的命令列引數：

~/github/test$ javac wrong/*.java
~/github/test$ java -cp .:wrong C
Exception in thread "main" java.lang.IncompatibleClassChangeError: Conflicting
default methods: I1.m I2.m
    at C.m(C.java)
    at C.main(C.java:5)
~/github/test$ java -cp .:wrong C x
~/github/test$

結論

當你把給介面新增了default實現的類庫移植到Java 8環境下的時候，一般不會有問題。至少Java8類庫開發者給集合類新增default方法的時候就是這麼想的。使用你類庫的應用程式仍然依賴沒有default方法的Java7的類庫。當使用和修改多個不同的類庫的時候，有很小的機率會發生衝突。如何才能避免呢？

像以前那樣設計你的類庫。可能依賴default方法的時候不要掉以輕心。萬不得已不要使用。明智的選擇方法名，避免和其它介面產生衝突。我們將會學習到Java程式設計中如何使用這個特性做開發。