Java8接口:静态方法与默认方法

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Java8 接口更改包括接口中的静态方法和默认方法。在 Java8 之前,接口中只能有方法声明,但是从 Java 8 开始,我们可以在接口中使用默认方法和静态方法。

Java 8 接口

设计接口一直是一项艰巨的工作,因为如果我们想在接口中添加其他方法,就需要在所有实现类中进行更改。随着接口的老化,实现它的类的数量可能会增长到无法扩展接口的程度。这就是为什么在设计应用程序时,大多数框架提供一个基本实现类,然后我们扩展它并重写适用于我们的应用程序的方法。

让我们看看默认接口方法和静态接口方法,以及它们在 Java8 接口更改中引入的原因。

Java 接口默认方法

为了在 java 接口中创建默认方法,我们需要在方法签名中使用“default”关键字。例如:

package com.journaldev.java8.defaultmethod;

public interface Interface1 {

    void method1(String str);

    default void log(String str){
        System.out.println("I1 logging::"+str);
    }
}

注意,log(String str)是 Interface1 中的默认方法。现在,当一个类将实现 Interface1 时,不必为接口的默认方法提供实现。这个特性将帮助我们用额外的方法扩展接口,我们只需要提供一个默认的实现。

假设我们有另一个具有以下方法的接口:

package com.journaldev.java8.defaultmethod;

public interface Interface2 {

    void method2();

    default void log(String str){
        System.out.println("I2 logging::"+str);
    }
}

我们知道 Java 不允许我们继承多个类,因为它会导致“菱形问题”,编译器无法决定使用哪个超类方法。使用默认方法时,接口也会出现菱形问题。因为如果一个类同时实现了 Interface1 和 Interface2 并且没有实现公共的默认方法,编译器就不能决定选择哪个方法。

扩展多个接口是 Java 不可或缺的一部分,您可以在核心 Java 类以及大多数企业应用程序和框架中找到它。因此,为了确保这个问题不会出现在接口中,必须为接口的常见默认方法提供实现。因此,如果一个类同时实现上述两个接口,则它必须为 log()方法提供实现,否则编译器将抛出编译时错误。

实现 Interface1 和 Interface2 的一个简单类是:

package com.journaldev.java8.defaultmethod;

public class MyClass implements Interface1, Interface2 {

    @Override
    public void method2() {
    }

    @Override
    public void method1(String str) {
    }

    @Override
    public void log(String str){
        System.out.println("MyClass logging::"+str);
        Interface1.print("abc");
    }
}

关于 java 接口默认方法的要点:

  1. Java 接口默认方法将帮助我们扩展接口,而不必担心破坏实现类。

  2. Java 接口默认方法弥补了接口和抽象类之间的差异。

  3. Java 8 接口默认方法将帮助我们避免使用工具类,例如所有 Collections 类方法都可以在接口本身中提供。

  4. Java 接口默认方法将帮助我们删除基本实现类,我们可以提供默认实现,实现类可以选择重写哪个。

  5. 在接口中引入默认方法的一个主要原因是为了增强 Java 8 中的 Collections API 以支持 lambda 表达式。

  6. 如果层次结构中的任何类具有具有相同签名的方法,则默认方法将变得不相关。默认方法不能重写 java.lang.Object 中的方法。推理非常简单,因为 Object 是所有 java 类的基类。因此,即使我们在接口中将 Object 类方法定义为默认方法,它也将是无用的,因为 Object 类方法将始终被使用。这就是为什么要避免混淆,我们不能有覆盖 Object 类方法的默认方法。

  7. Java 接口默认方法也称为 Defender 方法或虚拟扩展方法。

Java 接口静态方法

Java 接口静态方法与默认方法类似,只是我们不能在实现类中重写它们。这个特性有助于我们避免实现类中的糟糕实现带来的不希望的结果。让我们用一个简单的例子来研究这个问题。

package com.journaldev.java8.staticmethod;

public interface MyData {

    default void print(String str) {
        if (!isNull(str))
            System.out.println("MyData Print::" + str);
    }

    static boolean isNull(String str) {
        System.out.println("Interface Null Check");

        return str == null ? true : "".equals(str) ? true : false;
    }
}

现在让我们看看一个实现类,它的 isNull()方法的实现很差。

package com.journaldev.java8.staticmethod;

public class MyDataImpl implements MyData {

    public boolean isNull(String str) {
        System.out.println("Impl Null Check");
        return str == null ? true : false;
    }

    public static void main(String args[]){
        MyDataImpl obj = new MyDataImpl();
        obj.print("");
        obj.isNull("abc");
    }
}

注意,isNull(String str)是一个简单的类方法,它没有重写接口方法。例如,如果我们将@Override 注释添加到 isNull()方法中,将导致编译器错误。
现在,当我们运行应用程序时,会得到以下输出。

Interface Null Check
Impl Null Check

如果我们将接口方法从 static 设置为 default,我们将得到以下输出。

Impl Null Check
MyData Print::
Impl Null Check

Java 接口静态方法仅对接口方法可见,如果我们从 MyDataImpl 类中移除 isNull()方法,我们将无法将其用于 MyDataImpl 对象。但是和其他静态方法一样,我们可以使用类名来使用接口静态方法。例如,有效语句将是:

boolean result = MyData.isNull("abc");

java 接口静态方法要点:

  1. Java 接口静态方法是接口的一部分,不能用于实现类对象。
  2. Java 接口静态方法适合于提供实用方法,例如空检查、集合排序等。
  3. Java 接口静态方法通过不允许实现类重写它们来帮助我们提供安全性。
  4. 我们不能为 Object 类方法定义接口静态方法,我们将得到编译器错误为“这个静态方法不能从 Object 中隐藏实例方法”。这是因为在 java 中不允许这样做,因为 Object 是所有类的基类,我们不能有一个类级静态方法和另一个具有相同签名的实例方法。
  5. 我们可以使用 java 接口静态方法来移除诸如集合之类的实用工具类,并将其所有静态方法移动到相应的接口,这样就很容易找到和使用。

Java 函数式接口

在结束本文之前,我想简单介绍一下功能接口。只有一个抽象方法的接口称为函数式接口。

引入了一个新的注释@functionainterface 来将接口标记为 Functional 接口。@functionainterface 注释是一种避免在功能接口中意外添加抽象方法的工具。这是可选的,但使用它是很好的实践。

Java 8 的功能性接口是人们期待已久且备受关注的特性,因为它使我们能够使用 lambda 表达式来实例化它们。添加了一个新的包 java.util.function 和一堆函数接口,为 lambda 表达式和方法引用提供目标类型。我们将在以后的文章中研究函数接口和 lambda 表达式。

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