第七章：Java 8新特性

7.4 默认方法与静态方法

1. 默认方法（Default Methods）

1.1 默认方法的定义

默认方法是Java 8引入的一种新特性，允许在接口中提供具体的方法实现。通过使用default关键字修饰，接口可以包含具有默认实现的方法，而实现该接口的类可以选择是否重写这些方法。

public interface Vehicle {
    // 默认方法
    default void start() {
        System.out.println("Vehicle started");
    }
}

1.2 默认方法的作用

  • 向后兼容性：允许在接口中添加新方法而不破坏现有的实现类。
  • 减少重复代码：多个实现类可以共享默认方法的实现，避免代码冗余。
  • 支持函数式编程：为Java的集合框架（如List、Set）添加了新的功能（如forEach、stream）。

1.3 默认方法的使用场景

  • 当接口需要扩展功能，但不想强制所有实现类修改代码时。
  • 为接口提供通用的默认行为，例如日志记录或简单的工具方法。

1.4 默认方法的冲突解决

如果一个类实现了多个接口，且这些接口中有相同签名的默认方法，编译器会要求类明确指定使用哪个默认方法（或重写方法）：

public class Car implements Vehicle, ElectricVehicle {
    @Override
    public void start() {
        Vehicle.super.start(); // 显式调用Vehicle的默认方法
    }
}

2. 静态方法（Static Methods）

2.1 静态方法的定义

Java 8允许在接口中定义静态方法，这些方法通过接口名直接调用，不能被实现类继承或重写。

public interface MathUtils {
    static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

// 调用方式
int result = MathUtils.add(2, 3);

2.2 静态方法的作用

  • 工具方法：提供与接口相关的工具功能（如Collections.sort()）。
  • 工厂方法：替代传统的工厂类，例如Stream.of()。
  • 代码组织：将与接口逻辑紧密相关的方法集中到接口中。

2.3 静态方法与默认方法的区别

特性默认方法静态方法
调用方式通过实现类实例调用通过接口名直接调用
是否可重写可以重写不能重写
主要用途提供默认实现提供工具方法

3. 实际应用示例

3.1 默认方法示例：集合框架的forEach

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");
list.forEach(System.out::println); // 使用Iterable接口的默认方法forEach

3.2 静态方法示例：Comparator接口的工厂方法

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob");
names.sort(Comparator.naturalOrder()); // 调用Comparator的静态方法naturalOrder

4. 总结

  • 默认方法：增强了接口的灵活性，支持接口的演进，同时减少代码重复。
  • 静态方法：将工具方法与接口绑定，提高代码的内聚性。
  • 适用场景：默认方法适合扩展接口功能，静态方法适合提供通用工具逻辑。

注意：默认方法和静态方法使得接口逐渐接近抽象类的能力，但接口仍然不能包含实例字段（状态）。

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