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什么?接口中方法可以不是抽象的「JDK8接口新语法的深度思考」

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前言

在传统的接口语法中,接口中只可以有抽象方法。在是在实际的使用中,我们往往会需要用到很多和接口相关的功能(方法),这些功能会单独的拿出开放在工具类中。

工具类:类中所有的方法都是静态的

例如:Collection 和 Collocations,Collection 是一个集合接口,而我们需要很多集合相关的操作,像集合的排序,搜索等等, 这时候人们会把这些静态方法放在 Collections 工具类中。

在传统Java中我们经常会看到这样的情况,有一个接口叫 A,这时候就会有一个类叫 As,As中全是和A接口有关的静态方法。
例如:Executor 和 Executors

这样的一种方式总归来说是有点不方便。于是在JDK8中Java对于接口做了一些改动,允许将静态方法直接写入接口中。(接口中可以定义静态方法,静态方法肯定不是抽象的,是有实现的)。

接口的静态方法

代码案例

根据上述内容,我们来定义一个接口,在接口中写入一个静态方法。

public class TestStaticInterface {

    public static void main(String[] args) {
//        静态方法可以通过类名直接调用  接口可以说是特殊的类 所以通过接口名可以调用接口中的静态方法
        HelloInterface.printHello();
    }

}

interface HelloInterface{
    int hhh();

//    定义静态方法
    static void printHello(){
        System.out.println("Hello");
    }
}

运行代码可以看到如下结果

静态方法有什么用呢?

静态方法实际上是很实用的,最基本的用法:我们可以把产生接口对象的方法放在接口中。

什么意思???好,接下来我们通过代码演示一下。

假设现在我们有一个 Animal 接口,那么这时候如果要获得一个Animal类型的对象,我们要怎么做呢?

传统方法,创建一个Animals工具类,在其中有一个 static Animal createDog()可以获取一个Animal类型的对象,代码如下

public class TestStaticInterface {

    public static void main(String[] args) {
//        通过工具类获取对象
        Animal animal = Animals.createDog();
    }
}

class Animals{
    //    静态方法获取对象
    static Animal createDog(){
//        局部内部类
        class Dog implements Animal{

        }
//        返回对象
        return new Dog();
    }
}

但是当你拥抱JDK8的时候,一切都不一样了,因为有接口静态方法,可以直接将接口对象的获取放在接口的静态方法中。代码如下

public class TestStaticInterface {

    public static void main(String[] args) {
//        通过接口的静态方法获取一个Animal类型的对象
        Animal animal = Animal.createDog();
    }
}

interface Animal{
//    静态方法获取对象
    static Animal createDog(){
//        局部内部类
        class Dog implements Animal{

        }
//        返回对象
        return new Dog();
    }
}

在JDK 的 API 中是怎么使用静态方法的

接下来我们通过Java中的API来验证一下这种使用方法。通过API文档,可以找到 Comparator 接口(比较器),在这个接口中现在就有很多的静态方法(JDK8)。如图

通过这些静态方法,就可以通过接口直接获取比较器对象。

public class TestStaticInterface {

    public static void main(String[] args) {
//        通过Comparator接口获取一个自然排序的比较器(自然排序就是String中默认实现的排序逻辑)
        Comparator<String> comparator = Comparator.naturalOrder();
//        创建集合
        List<String> list = Arrays.asList("b","a","c");
//        通过比较器对集合进行排序
        list.sort(comparator);

        for (String s : list) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

传统接口的另一个问题:向后兼容性不好

现在接口已经有了静态方法,但是传统的接口还有另一个问题。我们举例说明:

假设你正在公司中做项目,在你的代码中,有一个UserService的接口,接口中有一个方法String getUsernameById()

interface UserService{
    String getUsernameById();
}

该接口因为在项目中存在老长时间了,所以实现类众多,有100个实现类。

one day,领导希望你给这个接口中添加一个新的接口方法String getIdByUsername()。这样的需求意味着要修改100个实现类,不要说写代码了,删库跑路的心都有了。

这是一个极端的案例,但是说明了一个事儿,传统的接口向后兼容性不好,不易于维护和改造

而这个问题,在JDK8中得到了解决,解决方法就是:接口的默认方法

接口的默认方法

Java 8 中允许接口中包含具有具体实现的方法,该方法称为 “默认方法”,默认方法使用 default 关键字修饰

在接口中使用 default 表示这个方法有实现,接口中所有的方法都是 public

示例代码

interface UserService{
    String getUsernameById();

//    默认方法
    default void m1(){
        System.out.println("这是一个默认方法");
    }
}

class UserServiceImpl implements UserService{

    @Override
    public String getUsernameById() {
        return null;
    }
}

示例代码的问题

看了这样的一段代码,你一定会有一些疑问,我们一起来解决一下。

接口中的默认方法,实现类能不能继承到

答:这个当然是可以的,并且在实现类中依然可以进行方法的覆盖。

如果 UserServiceImpl 再有一个父类,父类中也有m1方法,那么UserServiceImpl 继承到的是父类还是接口中的m1方法

interface UserService{
    String getUsernameById();

//    默认方法
    default void m1(){
        System.out.println("这是一个默认方法");
    }
}

//父类
class UserSer{
    public void m1(){
        System.out.println("这是一个默认方法");
    }
}

class UserServiceImpl extends UserSer implements UserService{

    @Override
    public String getUsernameById() {
        return null;
    }
}

答:在实现类中继承到的是父类中的。因为接口默认方法有”类优先”的原则

接口默认方法的”类优先”原则
若一个接口中定义了一个默认方法,而另外一个父类或接口中 又定义了一个同名的方法时

  • 选择父类中的方法。如果一个父类提供了具体的实现,那么
    接口中具有相同名称和参数的默认方法会被忽略。
  • 接口冲突。如果一个父接口提供一个默认方法,而另一个接 口也提供了一个具有相同名称和参数列表的方法(不管方法是否是默认方法),那么必须覆盖该方法来解决冲突

对于 JDK8 接口新语法的思考

关于接口新语法的讲解实际上已经结束了,但是想要和大家一起延伸一下思考,看下面一个案例。

interface IA{
    default void m2(){
        System.out.println("IA");
    }
}

interface IB{
    default void m2(){
        System.out.println("IB");
    }
}

class ImplC implements IA,IB{
//    接口冲突 通过覆盖解决
    public void m2(){
        System.out.println("Impl");
    }
}

以上代码实际上就是 “类优先”原则第二条接口冲突的演示代码,而我要思考的问题不是这个,而是:1.在实现类中,如何使用super,2.如果IA 和 IB 接口中的m2方法返回值不同怎么办?

1.在实现类中,如何使用super?

第一个问题,比较好解决,因为有m2来自两个接口,所以我们如果要调用super的话,需要说明要调用那个接口的super,语法:接口名.super.m2()

实现类继承的方法来自两个接口,必须覆盖,否则引用不明确。要调用super,也必须指明要调用那个接口。

其实这个问题来自多继承,过去接口比较简单,调用 super肯定不会调用接口,接口中方法都是抽象的,现在不一样了,父类和接口中都有方法实现,这时候再要调用就要指明要调用谁了。

虽然Java一直都是单继承,但是这个语法实际上已经是向多继承靠近了。只不过并没有把多继承正式的引入Java,所以会有一定的不足,这就是我们的第二个思考题。

2.如果IA 和 IB 接口中的m2方法返回值不同怎么办?

这其实也是一个标准的多继承的问题,在现版本没有解决。

在C++中其实就简单了,可以指定要覆盖谁

总结

学过了接口的静态方法和默认方法,仿佛发现了一个事儿,接口和抽象类越来越像了,那么这时候再问你那个问题:接口和抽象类有什么区别?

这个问题留给大家,好像以前背答案开始不好使了。

最后我们简单总结一下JDK8接口语法的新变化:在JDK8以后的接口中,允许有静态方法和默认方法(default)修饰

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