為什么有默認方法?

Java 8 就要來臨，盡管發布期限已經被推遲, 我們仍非常確信在它最終發布的時候會支持lambdas 表達式。 前面提到過，我們之前關于這個主題已經討論了不少，不過，lambdas表達式并不是Java 8中唯一改變的游戲規則。

假設Java 8 已經發布并且包含了lambda。現在你打算用一下lambda，最明顯的應用場景莫過于對collection的每一個元素應用lambda。
 

List<?> list = …list.forEach(…); // 這就是lambda代碼

在java.util.List或者java.util.Collection接口里都找不到forEach的定義。通常能想到的解決辦法是在JDK里給相關的接口添加新的方法及實現。然而，對于已經發布的版本，是沒法在給接口添加新方法的同時不影響已有的實現。

因此，如果在Java 8里使用lambda的時候，因為向前兼容的原因而不能用于collection庫，那有多糟糕啊。

由于上述原因，引入了一個新的概念。虛擬擴展方法，也即通常說的defender方法, 現在可以將其加入到接口，這樣可以提供聲明的行為的默認實現。

簡單的說，Java的接口現在可以實現方法了。默認方法帶來的好處是可以為接口添加新的默認方法，而不會破壞接口的實現。

在我看來，這并非那種每天都會用到的Java特性，但是它絕對能讓Java的Collections API可以很自然的使用lambda。

最簡單的例子

讓我們看一個最簡單的例子：一個接口A，Clazz類實現了接口A。
 

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

代碼是可以編譯的，即使Clazz類并沒有實現foo()方法。在接口A中提供了foo()方法的默認實現。

使用這個例子的客戶端代碼：
 

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

多重繼承？

有一個常見的問題：人們會問 當他們第一次聽到關于默認方法的新的特性時 “如果一個類實現了兩個接口，并且兩個接口都用相同的簽名定義了默認方法，這該怎么辦？”讓我們用先前的例子來展示這個解決方案：
 

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 {}

這段代碼不能編譯 有以下原因：

java:class Clazz 從types A到B給foo()繼承了不相關的默認值

為了修復這個，在Clazz里我們不得不手動解決通過重寫沖突的方法：
 

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

但是如果我們想從接口A中調用默認實現方法foo()，而不是實現我們自己的方法，該怎么辦呢？這是有可能的，引用A中的foo()，如下所示：
 

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

現在我不能十分確信我喜歡這個最終方案。也許它比在簽名里聲明默認方法的實現更為簡練，正如在默認方法規范的第一手稿里所聲明的：
 

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

但是這確實更改了語法，難道不是嗎?它看起來更像一個接口的方法聲明而不是實現。假若接口A和接口B定義了許多相互沖突的默認方法，而我愿意使用所有接口A的默認方法解決沖突，那又如何呢？目前我不得不一個接著一個的解決沖突，改寫每一對沖突的方法。這可能需要大量的工作和書寫大量的模板代碼。

我估計解決沖突的方法需要進行大量的討論，不過看起來創建者決定接受這無法避免的災難。

真實的例子

默認方法實現的真實例子可以在 JDK8早期打的包中找到。回到集合的forEach方法的例子中, 我們可以發現在java.lang.Iterable接口中，它的默認實現如下:
 

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

forEach 使用了一個java.util.function.Consumer功能接口類型的參數，它使得我們可以傳入一個lambda表達式或者一個方法引用，如下:
 

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

方法調用
讓我們看一下實際上是如何調用默認的方法的。如果你不熟悉這個問題，那么你可能有興趣閱讀一下Rebel實驗室有關Java字節的報告。

從客戶端代碼的視角來看，默認的方法僅僅是常見的虛擬方法。因此名字應該是虛擬擴展方法。因此對于把默認方法實現為接口的簡單例子類來說，客戶端代碼將在調用默認方法的地方自動調用接口。
 

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

如果默認方法的沖突已經解決，那么當我們修改默認方法并指定調用其中一個接口時候，invokespecial將給我們指定具體調用哪個接口的實現。
 

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

下面是javap的輸出：

public void foo();Code:0: aload_01: invokespecial #2 // InterfaceMethod A.foo:()V4: return

正如你看到的:invokespecial指令用來調用接口方法foo()。從字節碼的視角來看，這仍是新鮮的事情，因為以前你只能通過指向一個類(父類)的而不是指向一個接口的super來調用方法。

最后…

默認方法是對Java語言的有趣補充