在Java編程語言的曆史中，Java 8的發布無疑是一個重要的裏程碑。它引入了許多新特性，其中之一就是默認方法（Default Methods）。默認方法也被稱爲虛擬擴展方法（Virtual Extension Methods）或防禦方法（Defender Methods），它允許接口包含具有默認實現的方法。這一特性不僅增強了接口的靈活性，還使得接口的演變和擴展成爲可能，而不會破壞現有的代碼。

默認方法的出現背景

在Java 8之前，接口只能包含抽象方法和靜態常量。這意味著，如果一個類實現了某個接口，它必須實現該接口的所有方法。這種設計雖然保證了接口的純粹性，但也限制了接口的擴展能力。隨著Java的發展，這種限制變得越來越明顯。爲了解決這個問題，Java 8引入了默認方法。

默認方法的定義

默認方法是一種特殊的方法，它有一個默認的實現。這意味著，如果一個類實現了包含默認方法的接口，那麽它可以選擇不實現這個方法，直接使用接口提供的默認實現。默認方法的語法是在方法簽名前加上default關鍵字。

默認方法的使用

默認方法的使用非常簡單。你只需要在接口中定義一個方法，並在方法簽名前加上default關鍵字，然後提供一個默認的實現即可。如果一個類實現了這個接口，它可以選擇不實現這個方法，直接使用接口提供的默認實現。

代碼案例

下面是一個使用默認方法的示例：

首先，我們定義一個接口，並添加一個默認方法：

public interface MyInterface { // 這是一個普通的方法 void normalMethod(); // 這是一個默認方法 default void defaultMethod() { System.out.println("This is a default method."); }}

然後，我們創建一個實現該接口的類：

public MyClass implements MyInterface { // 實現接口的普通方法 @Override public void normalMethod() { System.out.println("This is a normal method."); }}

在這個例子中，MyClass類實現了MyInterface接口，並且實現了接口中的普通方法normalMethod()。由于defaultMethod()有一個默認實現，所以MyClass類可以選擇不實現它。

現在，我們可以測試這個類：

public Main { public static void main(String[] args) { MyClass myClass = new MyClass(); myClass.normalMethod(); // 輸出：This is a normal method. myClass.defaultMethod(); // 輸出：This is a default method. }}

在這個例子中，我們創建了一個MyClass的實例，並調用了它的normalMethod()和defaultMethod()。由于MyClass沒有實現defaultMethod()，所以調用的是接口中定義的默認實現。

默認方法在Java集合框架中的應用

Java集合框架中的很多接口都使用了默認方法來提供新的功能。例如，Iterable接口中添加了一個默認方法forEach()，允許對集合中的每個元素執行操作：

public interface Iterable<T> { // 其他方法省略 // 這是一個默認方法 default void forEach(Consumer<? super T> action) { Objects.requireNonNull(action); for (T t : this) { action.accept(t); } }}

現在，任何實現了Iterable接口的類都可以使用這個默認方法，而無需自己實現它。

默認方法的注意事項

雖然默認方法提供了很大的靈活性，但在使用時也需要注意一些問題。首先，如果一個類實現了多個接口，而這些接口中包含了同名的方法，那麽必須顯式地實現這個方法，以避免歧義。其次，默認方法不能訪問類的私有成員，只能訪問接口的靜態成員和繼承自Object類的公共方法。

完整的代碼案例

下面是一個更完整的代碼案例，展示了如何在一個接口中使用默認方法，並在實現該接口的類中調用默認方法。

首先，我們定義一個包含默認方法的接口：

public interface Animal { // 這是一個普通的方法 void makeSound(); // 這是一個默認方法 default void sleep() { System.out.println("Zzzzzzz..."); }}

然後，我們創建一個實現該接口的類：

public Dog implements Animal { // 實現接口的普通方法 @Override public void makeSound() { System.out.println("Woof woof!"); }}

接下來，我們創建一個測試類：

public Main { public static void main(String[] args) { Dog dog = new Dog(); dog.makeSound(); // 輸出：Woof woof! dog.sleep(); // 輸出：Zzzzzzz... }}

在這個例子中，我們創建了一個Dog類的實例，並調用了它的makeSound()

和sleep()方法。由于Dog類實現了Animal接口，它繼承了接口的默認方法sleep()，因此可以直接調用該方法。

多接口沖突的解決

當一個類實現了多個接口，而這些接口中包含了同名的方法時，會發生沖突。在這種情況下，Java要求必須顯式地實現這個方法，以避免歧義。例如：

public interface Movable { default void move() { System.out.println("Moving..."); }}public interface Flyable { default void move() { System.out.println("Flying..."); }}public Bird implements Movable, Flyable { // 必須顯式實現move方法 @Override public void move() { System.out.println("Bird is flying..."); }}

在這個例子中，Bird類實現了Movable和Flyable兩個接口，它們都有一個名爲move的默認方法。因此，Bird類必須顯式地實現move方法，以解決沖突。

默認方法的多態

默認方法支持多態，這意味著子類可以覆蓋父接口的默認方法，提供自己的實現。例如：

public interface Vehicle { default void honk() { System.out.println("Honk honk!"); }}public Car implements Vehicle { // 覆蓋Vehicle接口的默認方法 @Override public void honk() { System.out.println("Beep beep!"); }}

在這個例子中，Car類覆蓋了Vehicle接口的honk方法，提供了自己的實現。

總結

默認方法是Java 8引入的一個新特性，它極大地增強了接口的靈活性，使得接口的演變和擴展成爲可能，而不會破壞現有的代碼。通過提供默認實現，默認方法允許接口添加新的功能，同時保持向後兼容。這一特性在Java集合框架的演進中尤爲重要，它使得集合接口能夠提供更多的功能，而不會影響到現有的實現類。

默認方法的使用非常簡單，但它也帶來了一些需要注意的問題，如多接口沖突的解決和默認方法的多態。理解和掌握默認方法，對于Java開發者來說，是提升代碼質量和開發效率的重要技能。