Java 8默认方法会破坏你的（用户的）代码

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。

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：

interface SimpleInput {    void foo();    void bar();  }

abstract class SimpleInputAdapter implements SimpleInput {    @Override    public void bar() {      // some default behavior ...    }  }

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：

class MyInput extends SimpleInputAdapter {    @Override    public void foo() {      // do something ...    }    @Override    public void bar() {      super.bar();      // do something additionally ...    }  }

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：

interface SimpleInput {    void foo();    default void bar() {      // some default behavior    }  }

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。

class MyInput extends ThirdPartyBaseClass implements SimpleInput {    @Override    public void foo() {      // do something ...    }    @Override    public void bar() {      SimpleInput.super.bar();      // do something additionally ...     }  }

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。

interface ComplexInput extends SimpleInput {    void qux();    @Override    default void bar() {      SimpleInput.super.bar();       // so complex, we need to do more ...    }  }

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。