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Java8的default方法詳細介紹

2019-11-26 15:32:43
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供稿:網友

什么是default方法?

Java 8發布以后,可以給接口添加新方法,但是,接口仍然可以和它的實現類保持兼容。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,在類庫中發布了一個接口以后,如果在接口中添加一個新方法,那些實現了這個接口的應用使用新版本的接口就會有崩潰的危險。

有了Java 8,是不是就沒有這種危險了?答案是否定的。

給接口添加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,接口中的方法可以被實現(Java8中的static的方法也可以在接口中實現,但這是另一個話題)。接口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。當一個類實現一個接口的時候,它可以實現已經在接口中被實現過的方法,但這不是必須的。這個類會繼承default方法。這就是為什么當接口發生改變的時候,實現類不需要做改動的原因。

多繼承的時候呢?

當一個類實現了多于一個(比如兩個)接口,而這些接口又有同樣的default方法的時候,事情就變得很復雜了。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)。

當一個接口實現了default方法,另一個接口把default方法聲明成了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接口中都有聲明,那么,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,有于各種原因,在這里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)。

1.假如你有兩個接口,一個實現類。
2.其中一個接口實現了一個default方法m()。
3.把接口和實現類一塊編譯。
4.修改那個沒有包含m()方法的接口,聲明m()方法為abstract。
5.單獨重新編譯修改過的接口。
6.運行實現類。

 
上面的情況下類可以正常運行。但是,不能用修改過的接口重新編譯,但是用老的接口編譯仍然可以運行。接下來

1.修改那個含有abstract方法m()的接口,創建一個default實現。
2.編譯修改后的接口
3.運行類:失敗。
當兩個接口給同一個方法都提供了default實現的時候,這個方法是無法被調用的,除非實現類也實現了這個default方法(要么是直接實現,要么是繼承樹上更上層的類做實現)。

 
但是,這個類是兼容的。它可以在使用新接口的情況下被載入,甚至可以執行,只要它沒有調用在兩個接口中都有default實現的方法。

實例代碼:



為了演示上面的例子,我給C.java創建了一個測試目錄,它下面還有3個子目錄,用于存放I1.java和I2.java。測試目錄下包含了類C的源碼C.java。base目錄包含了可以編譯和運行的那個版本的接口。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行參數,這樣,我們就可以很方便的執行調用m()和不調用m()的測試。

復制代碼 代碼如下:

~/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 {
}

使用下面的命令行來編譯運行:

復制代碼 代碼如下:
~/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接口,和未修改的I1接口。

復制代碼 代碼如下:
~/github/test$ cat compatible/I2.java
public interface I2 {
  void m();
}

這個不能用來編譯類C:
復制代碼 代碼如下:
~/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

錯誤信息非常精確。因為我們有前一次編譯獲得的C.class,如果我們編譯compatible目錄下的接口,我們仍然會得到能運行實現類的兩個接口:

復制代碼 代碼如下:

~/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接口也定義了m()方法:

復制代碼 代碼如下:

~/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。盡管m()方法被定義了兩次,但是,實現類仍然可以運行,只要它沒有調用那個定義了多次的方法,但是,只要我們調用m()方法,立即就會失敗。這是我們使用的命令行參數:

復制代碼 代碼如下:

~/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

當你把給接口添加了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添加default方法的時候就是這么想的。使用你類庫的應用程序仍然依賴沒有default方法的Java7的類庫。當使用和修改多個不同的類庫的時候,有很小的幾率會發生沖突。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,避免和其它接口產生沖突。我們將會學習到Java編程中如何使用這個特性做開發。

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