Java 8详解之默认方法

　　假设Java 8 已经发布并且包含了lambda。现在你打算用一下lambda，最明显的应用场景莫过于对collection的每一个元素应用lambda。

List<?> list = …
list.forEach(…); // 这就是lambda代码

　　在java.util.List或者java.util.Collection接口里都找不到forEach的定义。通常能想到的解决办法是在JDK里给相关的接口添加新的方法及实现。然而，对于已经发布的版本，是没法在给接口添加新方法的同时不影响已有的实现。

　　因此，如果在Java 8里使用lambda的时候，因为向前兼容的原因而不能用于collection库，那有多糟糕啊。

　　由于上述原因，引入了一个新的概念。虚拟扩展方法，也即通常说的defender方法, 现在可以将其加入到接口，这样可以提供声明的行为的默认实现。

　　简单的说，Java的接口现在可以实现方法了。默认方法带来的好处是可以为接口添加新的默认方法，而不会破坏接口的实现。

　　在我看来，这并非那种每天都会用到的Java特性，但是它绝对能让Java的Collections API可以很自然的使用lambda。

Defenders 101

最简单的例子

　　让我们看一个最简单的例子：一个接口A，Clazz类实现了接口A。

public interface A {
    default void foo(){
       System.out.println("Calling A.foo()");
    }
}
 
public class Clazz implements A {
}

　　代码是可以编译的，即使Clazz类并没有实现foo()方法。在接口A中提供了foo()方法的默认实现。

使用这个例子的客户端代码：

Clazz clazz = new Clazz();
clazz.foo(); // 调用A.foo()

多重继承？

　　有一个常见的问题：人们会问 当他们第一次听到关于默认方法的新的特性时 “如果一个类实现了两个接口，并且两个接口都用相同的签名定义了默认方法，这该怎么办？”让我们用先前的例子来展示这个解决方案：

public interface A {
    default void foo(){
       System.out.println("Calling A.foo()");
    }
}
 
public interface B {
    default void foo(){
       System.out.println("Calling B.foo()");
    }
}
 
public class Clazz implements A, B {
}

这段代码不能编译 有以下原因：

java:class Clazz 从types A到B给foo()继承了不相关的默认值

为了修复这个，在Clazz里我们不得不手动解决通过重写冲突的方法：

public class Clazz implements A, B {
    public void foo(){}
}

public class Clazz implements A, B {
    public void foo(){
       A.super.foo();
    }
}

public class Clazz implements A, B {
    public void foo() default A.foo;
}

　　但是这确实更改了语法，难道不是吗?它看起来更像一个接口 的方法声明而不是实现。假若接口A和接口B定义了许多相互冲突的默认方法，而我愿意使用所有接口A的默认方法解决冲突，那又如何呢？目前我不得不一个接着 一个的解决冲突，改写每一对冲突的方法。这可能需要大量的工作和书写大量的模板代码。

　　我估计解决冲突的方法需要进行大量的讨论，不过看起来创建者决定接受这无法避免的灾难。

　　真实的例子

　　默认方法实现的真实例子可以在 JDK8早期打的包中找到。回到集合的forEach方法的例子中, 我们可以发现在java.lang.Iterable接口中，它的默认实现如下:

@FunctionalInterface
public interface Iterable<T> {
    Iterator<T> iterator();
 
    default void forEach(Consumer<? super T> action) {
    	Objects.requireNonNull(action);
    	for (T t : this) {
        	action.accept(t);
    	}
    }
}

　　forEach 使用了一个java.util.function.Consumer功能接口类型的参数，它使得我们可以传入一个lambda表达式或者一个方法引用，如下:

List<?> list = …
list.forEach(System.out::println);

　　方法调用

　　从客户端代码的视角来看，默认的方法仅仅是常见的虚拟方法。因此名字应该是虚拟扩展方法。因此对于把默认方法实现为接口的简单例子类来说，客户端代码将在调用默认方法的地方自动调用接口。

A clazz = new Clazz();
clazz.foo(); // invokeinterface foo()
 
Clazz clazz = new Clazz();
clazz.foo(); // invokevirtual foo()

public class Clazz implements A, B {
    public void foo(){
       A.super.foo(); // invokespecial foo()
    }
}

　　最后…

　　默认方法是对Java语言的有趣补充 – 你可以把他们看做是lambdas表达式和JDK库之间的桥梁。默认表达式的主要目标是使标准JDK接口得以进化，并且当我们最终开始使用Java 8的lambdas表达式时，提供给我们一个平滑的过渡体验。谁知道呢，也许将来我们会在API设计中看到更多的默认方法的应用。