6.7 接口的默认方法和静态方法

接口的默认方法和静态方法是Java 8新增的特性。

6.7.1 默认方法

前面已经介绍过,接口中的方法都是抽象的,某个类实现了接口,就要实现接口中的所有方法,如果没有完全实现接口中的方法,那么这个类就必须声明为抽象类。在接口和实现类都编写完毕后,如果需要在接口中新增一个方法,那么该接口的实现类也必须重新编码,以实现这个新增的方法。如果该接口的实现类还比较多,那么修改起来就比较痛苦了,为此,Java 8新增了接口的默认方法这一特性,允许你在接口中定义带有默认实现的方法,默认方法需要用default关键字来声明。为原有的接口添加新的默认方法,不会影响到现有的实现类。

我们可以给Animal接口添加两个默认方法,如代码6.23所示。

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与接口中的普通方法一样,默认方法默认就是public访问权限,不同的是,默认方法有方法体。与我们通常所理解的“默认”代表一个有所区别,接口中的默认方法可以有多个。

在Animal接口添加默认方法后,并不会影响到现有的实现了Animal接口的类,前述的程序依然可以照常运行。

接口中的默认方法本身是有实现的,因此接口的实现类并不需要去实现这个默认方法,可以自动继承默认方法。

修改代码6.15,添加对默认方法的调用,如代码6.24所示。

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直接执行代码6.16中的Zoo类,程序输出结果是:

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当然实现类也是可以重写接口的默认方法的。我们在Dog类和Cat类中重写Animal接口的默认方法desc,如代码6.25所示。

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编译Animal.java,执行Zoo类,程序的输出结果是:

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我们知道,在子类中可以通过super关键字来调用父类被覆盖的方法,那么接口中被重写的默认方法能不能被调用呢?又要如何调用呢?答案是可以调用,不过需要采用特殊的语法格式:“接口名字.super.方法名”。

修改代码6.25中的Dog类,在重写的desc方法中调用Animal接口的默认方法desc,如代码6.26所示。

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编译Animal.java,执行Zoo类,程序的输出结果是:

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接下来,我们给代码6.11的Flyable接口也添加一个默认方法desc,如代码6.27所示。

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编译Flyable.java,再编译代码6.12的Bird.java,你会看到如图6-5所示的错误。

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图6-5 类实现的两个接口中有同名的默认方法而出错

这是因为Animal接口有默认方法desc,而Flyable接口也有一个同名的默认方法desc,Bird类同时实现了这两个接口,如果Bird类的对象调用desc方法,那么应该调用哪个接口中的desc方法呢?无法确定,所以编译器在编译的时候就报出了错误。

这就是新增了接口默认方法特性后所带来的一个问题。在Java 8之前的接口方法都是抽象的,没有方法实现,方法实现是在实现类中给出的,因此不管类实现了几个接口,也不管这些接口中的方法是否同名,在程序中该方法的代码都只存在一份,在调用时根本不会存在二义性的问题。但默认方法是有方法实现的,不同的接口都有各自的实现,因此类在实现多个接口时,如果存在相同的默认方法,就无从选择了。

要解决这个问题,只能是在实现类中重写接口的默认方法,给出自己的实现,或者通过“接口名字.super.方法名”来调用指定接口的默认方法。修改代码6.12的Bird类,重写desc方法,分别给出两种解决方案的实现,如代码6.28和代码6.29所示。

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由于引入了接口的默认方法,因而在接口继承和实现时,情况就会变得复杂,如代码6.30所示。

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接口A有一个默认方法print,接口B扩展了接口A,同时也给出了一个同名的默认方法print,类InterfaceDefualtMethod同时实现了接口A和接口B,在main方法中调用idm.print()会输出什么结果呢?

执行该程序,可以看到结果是“B”。为什么是“B”不是“A”呢?这里要记住一个规则,如果一个接口继承了另外一个接口,两个接口中包含了相同的默认方法,那么继承接口(子接口)的版本具有更高的优先级。比如这里,B继承了A接口,那么优先使用B接口中的默认方法print。当然,如果实现类覆盖了默认方法,则优先使用实现类中的方法。

我们再看另外一种情况,在接口A中有一个默认方法,接口B和C都继承了A接口,然后一个类同时实现了接口B和C,如代码6.31所示。

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上述程序可以正常编译和执行,输出结果是“A”。可以发现,出现问题的情况,都是实现类继承了多个同名的默认方法,如果实现类中只存在一份默认方法的代码,那么情况就会变得简单,程序就不会出错,也不会有歧义。

6.7.2 静态方法

Java 8还为接口增加了静态方法特性,也就是说,现在可以在接口中定义静态方法,如代码6.32所示。

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与接口中的默认方法一样,静态方法默认也是public访问权限,而且也必须有方法体。

这里我们可能会有些疑问,Java 8新增的接口默认方法,可以解决给接口添加新方法而导致的已有实现类出现的问题,但新增的接口静态方法貌似和在类中直接定义静态方法没什么区别。实际上并非如此,在接口中定义的静态方法,只能通过该接口名来调用,通过子接口名或者实现类名来调用都是不允许的。修改代码6.32,让InterfaceStaticMethod类实现Math接口,同时在main方法中通过实现类的类名来调用add方法,如代码6.33所示。

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编译InterfaceStaticMethod.java,会提示如图6-6所示的错误。

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图6-6 通过实现类的类名来调用接口中的静态方法导致出错

说明这和类中定义的静态方法调用还是有区别的,类中定义的静态方法是可以通过子类名来调用的。也就是说,实现接口的类或者子接口不会继承接口中的静态方法。

还要注意的是,默认方法不能同时是静态方法,即static关键字和default关键字不能同时使用。