1.簡述

在Java8之前隧期，Java程序接口是將相關方法按照約定組合到一起的方式按声。實現(xiàn)接口的類必須為接口中定義的每個方法提供一個實現(xiàn)燃少，或者從父類中繼承它的實現(xiàn)邑贴。但是席里，一旦類庫的設計者需要更新接口，向其中加入新的方法拢驾，這種方式就會出現(xiàn)問題〗贝牛現(xiàn)實情況是，現(xiàn)存的實體類往往不在接口設計者的控制范圍之內繁疤，這些實體類為了適配新的接口約定也需要進行修改咖为。由于Java8的API在現(xiàn)存的接口上引入了非常多的新方法，這種變化帶來的問題也愈加嚴重稠腊。

在Java8中為了解決這個問題引入了一種新的機制躁染。Java8中的接口現(xiàn)在支持在聲明方法的同時提供實現(xiàn)。有兩種方式可以完成這種操作架忌。其一吞彤，Java8允許在接口內聲明靜態(tài)方法。其二鳖昌，Java8引入了一個新功能备畦，叫默認方法。通過默認方法许昨，即使實現(xiàn)接口的方法也可以自動繼承默認的實現(xiàn)懂盐，你可以讓你的接口可以平滑地進行接口的進化和演進。比如我們的List接口中的sort方法是java8中全新的方法,定義如下：

default void sort(Comparator<? super E> c){
    Collections.sort(this, c);
}

在方法有個default修飾符用來表示這是默認方法糕档。

2.進化的API

為了理解為什么一旦API發(fā)布之后莉恼，它的演進就變得非常困難拌喉，我們假設你是一個流行Java繪圖庫的設計者（為了說明本節(jié)的內容，我們做了這樣的假想）俐银。你的庫中包含了一個Resizable接口尿背，它定義了一個簡單的可縮放形狀必須支持的很多方法，比如：setHeight捶惜、 setWidth田藐、getHeight、getWidth以及setAbsoluteSize吱七。此外汽久，你還提供了幾個額外的實現(xiàn)（out-of-boximplementation），如正方形踊餐、長方形景醇。由于你的庫非常流行，你的一些用戶使用Resizable接口創(chuàng)建了他們自己感興趣的實現(xiàn)吝岭，比如橢圓三痰。

發(fā)布API幾個月之后，你突然意識到Resizable接口遺漏了一些功能窜管。比如散劫，如果接口提供一個setRelativeSize方法，可以接受參數(shù)實現(xiàn)對形狀的大小進行調整微峰，那么接口的易用性會更好舷丹。你會說這看起來很容易啊：為Resizable接口添加setRelativeSize方法蜓肆，再更新Square和Rectangle的實現(xiàn)就好了颜凯。不過，事情并非如此簡單仗扬！你要考慮已經使用了你接口的用戶症概，他們已經按照自身的需求實現(xiàn)了Resizable接口，他們該如何應對這樣的變更呢早芭？非常不幸彼城，你無法訪問，也無法改動他們實現(xiàn)了Resizable接口的類退个。這也是Java庫的設計者需要改進JavaAPI時面對的問題募壕。讓我們以一個具體的實例為例，深入探討修改一個已發(fā)布接口的種種后果语盈。

2.1初始化版本的API

Resizable最開始的版本如下：

public interface Resizable{
    int getWidth();
    int getHeight();
    void setWidth(int width);
    void setHeight(int height);
    void setAbsoluteSize(int width, int height);
}

這時候有一位用戶實現(xiàn)了你的Resizable接口舱馅，創(chuàng)建了Ellipse類：

public class Ellipse implements Resizable {
    @Override
    public int getWidth() {
        return 0;
    }

    @Override
    public int getHeight() {
        return 0;
    }

    @Override
    public void setWidth(int width) {

    }

    @Override
    public void setHeight(int height) {

    }

    @Override
    public void setAbsoluteSize(int width, int height) {

    }
}

2.2第二版本API

庫上線使用幾個月之后，你收到很多請求刀荒，要求你更新Resizable的實現(xiàn)代嗤，所以你更新了一個方法棘钞。

public interface Resizable{
    int getWidth();
    int getHeight();
    void setWidth(int width);
    void setHeight(int height);
    void setAbsoluteSize(int width, int height);
    void setRelativeSize(int wFactor, int hFactor);//第二版本API
}

接下來用戶便會面臨很多問題。首先干毅，接口現(xiàn)在要求它所有的實現(xiàn)類添加setRelativeSize方法的實現(xiàn)宜猜。但我們剛才的用戶最初實現(xiàn)的Ellipse類并未包含setRelativeSize方法。向接口添加新方法是二進制兼容的硝逢，這意味著如果不重新編譯該類姨拥，即使不實現(xiàn)新的方法，現(xiàn)有類的實現(xiàn)依舊可以運行趴捅。但是這種情況少之又少垫毙，基本項目每次發(fā)布時都會重新編譯，所以必定會報錯拱绑。

最后，更新已發(fā)布API會導致后向兼容性問題丽蝎。這就是為什么對現(xiàn)存API的演進猎拨，比如官方發(fā)布的Java.Collection.API，會給用戶帶來麻煩屠阻。當然红省，還有其他方式能夠實現(xiàn)對API的改進，但是都不是明智的選擇国觉。比如吧恃，你可以為你的API創(chuàng)建不同的發(fā)布版本，同時維護老版本和新版本麻诀，但這是非常費時費力的痕寓，原因如下。其一蝇闭，這增加了你作為類庫的設計者維護類庫的復雜度呻率。其次，類庫的用戶不得不同時使用一套代碼的兩個版本呻引，而這會增大內存的消耗礼仗，延長程序的載入時間，因為這種方式下項目使用的類文件數(shù)量更多了逻悠。

這就是我們默認方法所要做的工作元践。它讓我們的類庫設計者放心地改進應用程序接口，無需擔憂對遺留代碼的影響童谒。

3.詳解默認方法

經過前述的介紹单旁，我們已經了解了向已發(fā)布的API添加方法，會對我們現(xiàn)存的代碼會造成多大的危害惠啄。默認方法是Java8中引入的一個新特性慎恒，依靠他我們可以在實現(xiàn)類中不用提供實現(xiàn)任内。
我們要使用我們的默認方法非常簡單，只需要在我們要實現(xiàn)的方法簽名前面添加default修飾符進行修飾融柬，并像類中聲明的其他方法一樣包含方法體死嗦。如下面的接口一樣：

public interface Sized {
    int size();
    default boolean isEmpty(){
        return size() == 0;
    }
}

這樣任何一個實現(xiàn)了Sized接口的類都會自動繼承isEmpty的實現(xiàn)。

3.1默認方法的使用模式

3.1.1可選方法

你有時候會碰到這種情況粒氧，類實現(xiàn)了接口越除，不過卻可以將一些方法的實現(xiàn)留白。比如我們Iterator接口外盯，我們一般不會去實現(xiàn)remove方法摘盆，經常實現(xiàn)都會留白，在Java8中為了解決這種辦法回味我們的remove方法添加默認的實現(xiàn),如下:

public interface Iterator<E> {
    
    boolean hasNext();

    E next();

    default void remove() {
        throw new UnsupportedOperationException("remove");
    }
}

通過這種方式饱苟，我們可以減少無效的模板代碼孩擂。實現(xiàn)Iterator接口的每一個類都不需要再次實現(xiàn)remove的模板方法了。

3.1.2多繼承

默認方法讓之前的Java是不支持多繼承箱熬，但是默認方法的出現(xiàn)讓多繼承在java中變得可能了类垦。

Java的類只能繼承單一的類，但是一個類可以實現(xiàn)多接口城须。要確認也很簡單蚤认，下面是Java API中對ArrayList類的定義：

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable,
Serializable, Iterable<E>, Collection<E> {
}

3.1.3沖突問題

我們知道Java語言中一個類只能繼承一個父類，但是一個類可以實現(xiàn)多個接口糕伐。隨著默認方法在Java8中引入砰琢，有可能出現(xiàn)一個類繼承了多個方法而它們使用的卻是同樣的函數(shù)簽名。這種情況下良瞧，類會選擇使用哪一個函數(shù)陪汽？在實際情況中，雖然這樣的沖突很難發(fā)生莺褒，但是一旦發(fā)生掩缓，就必須要規(guī)定一套約定來處理這些沖突。這一節(jié)中遵岩，我們會介紹Java編譯器如何解決這種潛在的沖突你辣。

public interface A {
    default void hello(){
        System.out.println("i am A");
    }
}
interface B extends A{
    default void hello(){
        System.out.println("i am B");
    }
}
class C implements A,B{
    public static void main(String[] args) {
        new C().hello();
    }
}

上面的代碼會輸出i am B。為什么呢尘执？我們下面有三個規(guī)則:

1. 類中的方法優(yōu)先級最高舍哄。類或父類中的聲明的方法的優(yōu)先級高于任何聲明為默認方法的優(yōu)先級。
2. 如果無法依據(jù)第一條進行判斷誊锭，那么子接口的優(yōu)先級更高：函數(shù)簽名相同時表悬，優(yōu)先選擇擁有最具體實現(xiàn)的默認方法的接口。如果B繼承了A丧靡，那么B就比A的更具體蟆沫。
3. 最后籽暇，如果還是無法判斷，繼承了多個接口的類必須通過顯示覆蓋和調用期望的方法饭庞，顯式地選擇使用哪一個默認方法的實現(xiàn)戒悠。

接下來舉幾個例子

public interface A {
    default void hello(){
        System.out.println("i am A");
    }
}
interface B extends A{
    default void hello(){
        System.out.println("i am B");
    }
}
class D implements A{
    public void hello(){
        System.out.println("i am D");
    }
}
class C extends D implements A,B{
    public static void main(String[] args) {
        new C().hello();
    }
}

上面會輸出D，遵循我們的第一條原則舟山，類中的方法優(yōu)先級最高绸狐。

public interface A {
    default void hello(){
        System.out.println("i am A");
    }
}
interface B {
    default void hello(){
        System.out.println("i am B");
    }
}

class C implements A,B{
    public static void main(String[] args) {
        new C().hello();
    }
}

上面代碼會出現(xiàn)編譯錯誤：Error:(19, 1) java: 類 java8.C從類型 java8.A 和 java8.B 中繼承了hello() 的不相關默認值,這個時候必須利用第三條，顯式得去調用父類的接口:

class C implements A,B{
    public void hello(){
        B.super.hello();
    }
    public static void main(String[] args) {
        new C().hello();
    }
}