前言
Java 8 于 2014 年 3 月发布,是一次重大的更新,引入了许多新特性,如 Lambda 表达式、流 API 以及 接口中的默认方法、静态方法。
接口中的默认方法
背景和原因
默认方法的引入是为了【增强接口的可扩展性】。Java 在引入默认方法之前,接口中只能包含抽象方法。这样,如果在接口中添加新方法,那么所有实现该接口的类都需要实现此新方法,这在维护和升级现有代码时带来了不便。为了解决这个问题并保持向后兼容,Java 8 引入了默认方法,使接口能够包含具有默认实现的方法,从而避免对实现类的修改。
用途
允许在接口中添加新方法而不破坏现有实现类。
供了一种简单的方法来为接口添加新功能。
示例
public interface MyInterface {
default void defaultMethod(String s) {
System.out.println("Default Method:" + s);
}
}
class MyClass implements MyInterface {
}
说明:
- 默认方法也属于实例方法, 通过实例对象来访问
- 默认方法可以调用静态方法
- 默认方法可以被子类继承
默认方法的反射行为
- 默认方法可以像普通方法一样使用反射
@Test
void reflectDefaultMethod1() throws Exception {
MyClass obj = new MyClass();
Method method = MyInterface.class.getMethod("defaultMethod", String.class);
method.invoke(obj, "reflectDefaultMethod1");
}
这种反射是最常见的一种
- 使用MethodHandles.Lookup实现反射调用
/**
* 使用 MethodHandles.privateLookupIn 结合 findSpecial 方法查找特定类中的方法
* 对比第二种方法更高效
*/
@Test
void defaultMethod1() throws Throwable {
MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup();
MethodType methodType = MethodType.methodType(void.class, String.class);
MethodHandle methodHandle = lookup.findVirtual(MyInterface.class, "defaultMethod", methodType);
methodHandle.invoke(new MyClass(), "参数1");
}
这是java7出现的一种对方法进行反问的api
MethodHandles
是 Java 中提供的一种低级但灵活的方式来直接访问和调用方法、字段和构造函数。它们在 java.lang.invoke 包中定义,主要用于实现动态语言支持、增强 Java 反射机制,以及提供更高效的调用操作。
MethodHandle
:是一个类似于方法指针的对象,可以在运行时对方法进行调用。不同于 Java 反射中的 Method 对象,MethodHandle 更加轻量并且执行效率较高
findVirtual
方法用于查找实例方法的 MethodHandle
特点和优势
高效调用:MethodHandle 的调用性能接近于直接调用,远高于传统反射调用
灵活性:支持动态语言实现和元编程。
安全性:MethodHandles.Lookup 使用访问控制机制,保证只能访问合法的类成员
这种机制被引入是为了增强 Java 7 及以上版本中的动态调用支持,特别是为了配合 invokedynamic 指令用于运行时方法解析和执行。
还可以按照如下方式使用
/**
* 使用 Java 反射结合 MethodHandles.unreflectSpecial 方法来转换 Method 为 MethodHandle
*/
@Test
void defaultMethod2() throws Throwable {
MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup();
MethodHandles.Lookup privateLookupIn =
(MethodHandles.Lookup) MethodHandles.class.getMethod("privateLookupIn", Class.class, MethodHandles.Lookup.class)
.invoke(null, MyInterface.class, lookup);
Method defaultMethod = MyInterface.class.getMethod("defaultMethod", String.class);
MethodHandle unboundHandle = privateLookupIn.unreflectSpecial(defaultMethod, MyInterface.class);
MyClass myClass = new MyClass();
MethodHandle handle = unboundHandle.bindTo(myClass);
handle.invokeWithArguments("aa");
}
这种方式结合传统java反射也是先获取方法的MethodHandle句柄再调用具体方法。
其中unreflectSpecial
将传统反射的 Method、Constructor、Field 转换为 MethodHandle。
在openFeign中就是使用的这种方式包装接口中的默认方法。感兴趣的小伙伴可以去了解一下MethodHandles.Lookup
注意:一个类实现了有多个相同默认方法的接口, 在覆盖方法的时候, 如果需要调用父类的默认方法, 需要手动指定具体是哪个接口
例如下面的例子
interface InterfaceA {
default void defaultMethod() {
System.out.println("Default Method in InterfaceA");
}
}
interface InterfaceB {
default void defaultMethod() {
System.out.println("Default Method in InterfaceB");
}
}
class MyClass2 implements InterfaceA, InterfaceB {
@Override
public void defaultMethod() {
// 指定调用哪一个默认方法
InterfaceA.super.defaultMethod();
}
}
接口中的静态方法
在 Java 8 中,接口中引入了静态方法的概念。静态方法是可以在接口内声明并实现的方法,与类中的静态方法类似,它们不依赖于接口的实现类,可以直接通过接口本身调用。
1.声明与调用:
静态方法使用 static 关键字在接口中声明。调用时需要使用接口名称来调用,而不能通过实现类或接口实例来调用。
public interface MyInterface {
static void staticMethod(String s) {
System.out.println("Static Method:" + s);
}
}
调用也很简单, 直接用接口名字调用就行, 例如:
@Test
void staticMethod() throws Throwable {
MyInterface.staticMethod("staticMethod");
}
- 使用场景:
• 提供工具方法,类似于 java.util.Collections 中的工具类方法。
• 为接口增加功能方法,使实现类无需重复实现公共逻辑。
- 区别于默认方法:
• 静态方法只能通过接口调用,不能被实现类继承或重写。
• 默认方法可以被实现类继承或重写,是用于接口中定义默认实现的实例方法。
静态方法的反射行为
- 可以像普通的静态方法一样反射
@Test
void reflectStaticMethod() throws Throwable {
Method method = MyInterface.class.getMethod("staticMethod", String.class);
method.invoke(null, "aa");
}
- 也可以使用
MethodHandle
类实现反射
@Test
void reflectStaticMethod2() throws Throwable {
MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup();
MethodType methodType = MethodType.methodType(void.class, String.class);
MethodHandle methodHandle = lookup.findStatic(MyInterface.class, "staticMethod", methodType);
methodHandle.invoke("参数1");
}
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