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Java 8默认方法会破坏你的(用户的)代码

新客网 XKER.COM 时间:2015-06-25 11:22:12来源:ImportNew  评论:

Java 8的默认方法试图尝试更进一步简化Java API。不幸的是,这一最近的语言扩展带来了一系列复杂的规则,但只有少部分Java开发者意识到这一点。这篇文章告诉你为什么引入默认方法会破坏你的(用户的)代码。

Java 8默认方法会破坏你的(用户的)代码_新客网

起初看来,默认方法给Java虚拟机的指令集带来了很多新的特性。最终,开发库的人能够在不带来客户端代码的兼容性问题的情况下,升级API。使用 默认方法,任何实现库接口的类都自动适应接口引入的默认方法。一旦用户更新了他实现的类,就能够很简单使用更有意义的方法来覆盖原有默认方法。更好的是, 用户可以在覆盖方法时候,调用接口的默认实现,同时增加业务逻辑。

到现在为止,一切都是很好。但是,在创建接口的时候增加默认方法可能使得Java代码不兼容。这个从下面的例子可以很容易弄明白。我们假设一个库需要它的一个接口的作为输入:

  1. interface SimpleInput { 
  2.   void foo(); 
  3.   void bar(); 
  4.  
  5. abstract class SimpleInputAdapter implements SimpleInput { 
  6.   @Override 
  7.   public void bar() { 
  8.     // some default behavior ... 
  9.   } 

Java 8之前,类似于上面联合使用一个接口和一个适配器类的方式,是Java程序语言中一种非常常用的设计模式。该适配器通常由库提供者提供,用于节省库的使用者的某些操作。但是,如果采用接口的方式提供,就类似允许多重继承了。

我们进一步假设一个用户使用了如下的适配器:

  1. class MyInput extends SimpleInputAdapter { 
  2.   @Override 
  3.   public void foo() { 
  4.     // do something ... 
  5.   } 
  6.   @Override 
  7.   public void bar() { 
  8.     super.bar(); 
  9.     // do something additionally ... 
  10.   } 

通过这种实现方式,我们最终可以和库进行交互。注意我们是怎样覆盖bar方法,并为默认的实现增加额外的功能的。

如果将该库移植到Java 8,将会发生什么呢?首先,该库很大可能性会废弃适配器类,而使用默认方法提供该功能。最终,该接口的形式类似如下所示:

  1. interface SimpleInput { 
  2.   void foo(); 
  3.   default void bar() { 
  4.     // some default behavior 
  5.   } 

使用这个新的接口,用户可以更新他的代码,采用默认方法来代替原来的适配器类。通过使用接口代替适配器类的最好的结果是,该类可以继承 (extend)其它的类,而不是特定的适配器。现在我们进行实践,移植MyInput类使其使用默认方法。因为我们现在能继承其它类了,所以我们继承一 个第三方的基础类。我们这里不需要关心这个基础类的作用,我们可以假设这个对我们的功能是有意义的。

  1. class MyInput extends ThirdPartyBaseClass implements SimpleInput { 
  2.   @Override 
  3.   public void foo() { 
  4.     // do something ... 
  5.   } 
  6.   @Override 
  7.   public void bar() { 
  8.     SimpleInput.super.bar(); 
  9.     // do something additionally ... 
  10.   } 

为了实现原始类相似的功能,我们使用Java 8的新的语法来调用指定接口的默认方法。同时,将我们方法中的一些逻辑移到基础类中去。此时,你可能拍着我的肩膀说,这是一次非常好的重构

我们相当成功的使用了该库。但是,维护人员需要增加另一个接口来提供更多的功能。该接口被 ComplexInput 接口所代替,这个接口继承自 SimpleInput 接口,并增加了新的方法。因为默认方法通常来说是可以很安全的添加的,因此,维护人员覆盖了 SimpleInput 的默认方法,提供了一个更好的默认方法。毕竟,这对于采用适配器类的方式来说是很平常的事情。

  1. interface ComplexInput extends SimpleInput { 
  2.   void qux(); 
  3.   @Override 
  4.   default void bar() { 
  5.     SimpleInput.super.bar(); 
  6.     // so complex, we need to do more ... 
  7.   } 

新的特性带来了非常好的效果以至于维护 ThirdPartyBaseClass 的人也决定依赖该库。为了完成这项工作,它在 ThirdPartyLibrary 中实现了 ComplexInput 接口。

但是这对 MyInput 类来说意味着什么呢?为了隐式的实现 ComplexInput 接口,可继承 ThirdPartyBaseClass 类,但是调用 SimpleInput 的默认方法突然变成非法的了。结果,用户的代码不能通过编译。现在这种调用是被禁止的,因为Java认为这种在非直接子类中调用父类的父类的方法是非法 的。你只能在 ComplexInput 中去调用该默认方法,但是,这要求你显示的在MyInput中实现该接口。对于库的用户来说,这种改变不是所预期的!

更奇怪的是,Java运行时却不做这种限制。JVM的校验器是允许一个编译好的类去调用 SimpleInput::foo 方法的,即使该类是通过继承更新后的 ThirdPartyBaseClass,从而隐式的实现了ComplexClass。这种限制只存在于编译器中。

我们从这里能学到什么东西呢?简单的说,确保不要在一个接口中覆盖另一个接口的默认方法,既不要用默认方法覆盖,也不要用抽象方法覆盖。总的来说, 请谨慎使用默认方法。即使它使得Java的集合接口API轻易的发生了革命性的变化,但本质上讲,这种继承层级之间的方法调用,增加系统的复杂性。而在 Java 7之前,你只需要沿着线性的类层级去查找真正调用的代码。只有当你觉得非常有必要的时候才去增加这种复杂性。


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