Интерфейсы в Java 8. Статические методы, методы по умолчанию, функциональные интерфейсы

Интерфейсы в Java 8 потерпели наибольшие изменения. Например, в Java 7 в интерфейсах мы могли объявлять только методы. Но начиная с Java 8 мы можем использовать в интерфейсах стандартные методы (default methods) и статические методы (static methods). Подробнее о нововведениях в интерфейсах читайте под катом

Проектирование интерфейсов — это трудная работа. Если мы хотим добавить дополнительные методы в интерфейсы, то это потребует изменения во всех классах, реализующих этот интерфейс.

Из практики: чем дольше мы поддерживаем код, тем больше интерфейс обрастает классами и наступает такой момент, что обслуживать его будет слишком накладно. Вот почему при проектировании программного обеспечения большинство программистов создают класс с базовой реализацией, а затем наследуют его и переопределяют нужные методы.

Методы по умолчанию (default methods) в интерфейсах Java 8

Для создания метода по умолчанию в интерфейсе, мы должны использовать ключевое слово default. Рассмотрим на простом примере создание метода по умолчанию.

public interface Interface1 {
 
    void method1(String str);
     
    default void log(String str){
        System.out.println("Метод по умолчанию. Логгируем: " + str);
        print(str);
    }
}

public interface Interface1 {

void method1(String str);

default void log(String str){

System.out.println("Метод по умолчанию. Логгируем: " + str);

print(str);

}

Обратите внимание, что в представленном выше интерфейсе метод log(String str) является методом по умолчанию. Теперь, когда какой-либо класс будет реализовывать интерфейс Interface1, не является обязательным обеспечить реализацию методов по умолчанию (в нашем случае — это метод log(String str)). Функционал с методами по умолчанию очень поможет нам в будущем, когда множество классов уже будут реализовывать этот интерфейс.

А теперь давайте рассмотрим еще один интерфейс:

public interface Interface2 {
 
    void method2();
     
    default void log(String str){
        System.out.println("Метод по умолчанию. Логгируем: " + str);
    }
 
}

public interface Interface2 {

void method2();

default void log(String str){

System.out.println("Метод по умолчанию. Логгируем: " + str);

}

Мы знаем, что Java не позволяет нам наследоваться от нескольких классов, потому что это приведет к ромбовидной проблеме, где компилятор не может решить, какой метод суперкласса использовать. Теперь же с появлением методов по умолчанию, эта проблема возникнет и для интерфейсов!

Все дело в том, что если класс реализует как Interface1, так и Interface2 и не реализовывает общий метод по умолчанию, то компилятор не может решить что выбрать.

Наследование нескольких интерфейсов является неотъемлемой частью Java, поэтому теперь в Java 8 нам нужно следить за тем, чтобы эта проблема не возникала и в интерфейсах. Так что, если класс реализует оба вышеуказанных интерфейса, то он должен будет обеспечить реализацию метода log(String str), в противном случае компилятор будет бросать ошибки.

Сейчас давайте посмотрим пример класса, который реализует оба интерфейса и обеспечивает реализацию метода по умолчанию:

public class MyClass implements Interface1, Interface2 {
 
    @Override
    public void method2() {
    }
 
    @Override
    public void method1(String str) {
    }
 
    @Override
    public void log(String str){
        System.out.println("Класс MyClass. Логгируем: " + str);
        Interface1.print("печать в консоль");
    }
}

public class MyClass implements Interface1, Interface2 {

@Override

public void method2() {

}

@Override

public void method1(String str) {

}

@Override

public void log(String str){

System.out.println("Класс MyClass. Логгируем: " + str);

Interface1.print("печать в консоль");

}

Коротко о главном. Методы по умолчанию в интерфейсах

Методы по умолчанию помогаю реализовывать интерфейсы без страха нарушить работу других классов.
Методы по умолчанию в Java 8 позволяют избежать создания служебных классов, так как все необходимые методы могут быть представлены в самих интерфейсах.
Методы по умолчанию дают свободу классам выбрать метод, который нужно переопределить.
Одной из основных причин внедрения методов по умолчанию является возможность коллекций (в Java 8, конечно) использовать лямбда-выражения.
Если какой-либо класс в иерархии имеет метод с той же сигнатурой, то методы по умолчанию становятся неактуальными. Метод по умолчанию не может переопределить метод класса java.lang.Object. Аргументация очень проста: это потому, что объект является базовым классом для всех Java-классов. Таким образом, даже если у нас есть методы класса Object, определенные в качестве методов по умолчанию в интерфейсах, это будет бесполезно, потому что всегда будет использоваться метод класса объекта. Вот почему, чтобы избежать путаницы, мы не можем писать стандартные методы, которые переопределяли бы методы класса Object.

Статические методы в интерфейсах

Статические методы похожи на методы по умолчанию, за исключением того, что мы не можем переопределить их в классах, реализующих интерфейс. Этот функционал помогает нам избежать нежелательных результатов, которые могут появиться в дочерних классах.

Давайте посмотрим использование статических методов на простом примере:

public interface MyData {
 
    default void print(String str) {
        if (!isNull(str))
            System.out.println("Класс MyData. Печатаем строку: " + str);
    }
 
    static boolean isNull(String str) {
        System.out.println("Статический метод проверки на null");
 
        return str == null ? true : "".equals(str) ? true : false;
    }
}

public interface MyData {

default void print(String str) {

if (!isNull(str))

System.out.println("Класс MyData. Печатаем строку: " + str);

}

static boolean isNull(String str) {

System.out.println("Статический метод проверки на null");

return str == null ? true : "".equals(str) ? true : false;

}

Как видим в примере выше, мы использовали тернарный оператор для уменьшения количества кода.

А теперь давайте рассмотрим класс, который реализует интерфейс выше:

public class MyDataImpl implements MyData {
 
    public boolean isNull(String str) {
        System.out.println("Проверяем на null");
 
        return str == null ? true : false;
    }
     
    public static void main(String args[]){
        MyDataImpl obj = new MyDataImpl();
        obj.print("");
        obj.isNull("abc");
    }
}

public class MyDataImpl implements MyData {

public boolean isNull(String str) {

System.out.println("Проверяем на null");

return str == null ? true : false;

}

public static void main(String args[]){

MyDataImpl obj = new MyDataImpl();

obj.print("");

obj.isNull("abc");

}

Обратите внимание, что isNull(String str) является простым методом класса, и он не переопределяет метод интерфейса. А что будет, если мы добавим аннотацию @Override к методу isNull()? Это приведет к ошибке.

Результатом выполнения приведенной выше программы является следующее:

Статический метод проверки на null
Проверяем на null

1 2	Статический метод проверки на null Проверяем на null

А теперь давайте изменим в интерфейсе ключевое слово static на default. Результат выполнения представлен ниже:

Проверяем на null
Класс MyData. Печатаем строку:
Проверяем на null

Проверяем на null

Класс MyData. Печатаем строку:

Проверяем на null

Статические методы видны только для методов интерфейса. Если мы удалим метод isNull() из класса MyDataImpl, то уже не сможем использовать его для объекта MyDataImpl. Однако, как и другие статические методы, мы можем использовать имя класса для доступа к ним.

Например, так писать можно:

// так писать можно
boolean result = MyData.isNull("abc");

1 2	// так писать можно boolean result = MyData.isNull("abc");

Коротко о главном. Статические методы в интерфейсах

Статические методы в интерфейсе являются частью интерфейса, мы не можем использовать его для объектов класса реализации.
Статические методы в интерфейсе хороши для обеспечения вспомогательных методов, например, проверки на null, сортировки коллекций и т.д.
Статические методы в интерфейсе помогают обеспечивать безопасность, не позволяя классам, которые реализуют интерфейс, переопределить их.
Мы не можем определить статические методы для методов класса Object, потому что получим ошибку компиляции: «This static method cannot hide the instance method from Object«. Это потому, что в Java так делать нельзя 🙂 . То есть Object является базовым классом для всех классов и мы не можем использовать статический метод и еще такой метод с одинаковой сигнатурой.
Мы можем использовать статические методы интерфейса, чтобы не создавать вспомогательные классы, то есть переместить все статические методы в соответствующий интерфейс. Такой метод легко использовать и быстро находить.

Функциональные интерфейсы

В завершение статьи хотел бы дать краткое введение в функциональные интерфейсы.

Интерфейс с одним абстрактным методом является функциональным интерфейсом.

В Java 8 была введена новая аннотация @FunctionalInterface для обозначения интерфейса, функциональным интерфейсом. Новая аннотация @FunctionalInterface добавляется для того, чтобы избежать случайного добавления абстрактных методов в функциональный интерфейс. Она не обязательна, но является хорошей практикой написания кода.

Функциональные интерфейсы — это долгожданная фича Java 8, потому что это позволяет нам использовать лямбда-выражения для создания экземпляра таких интерфейсов. Был добавлен новый пакет java.util.function с множеством функциональных интерфейсов.

Мы рассмотрим функциональные интерфейсы и лямбда-выражения в будущих постах. Следите за обновлениями раздела Особенности и нововведения Java 8.

Больше полезных статей!

2 thoughts to “Интерфейсы в Java 8. Статические методы, методы по умолчанию, функциональные интерфейсы”

Андрей:

03/01/2016 в 7:43 пп

Здравствуйте.
Поправьте, пожалуйста.
После изменения в интерфейсе ключевого слово static на default, результат выполнения будет:

1 Проверяем на null
2 Класс MyData. Печатаем строку:
3 Проверяем на null

Ответить
1. prologistic:
  
  03/01/2016 в 8:52 пп
  
  Да, Вы правы. Спасибо за исправление!
  
  Ответить

Методы по умолчанию (default methods) в интерфейсах Java 8

Коротко о главном. Методы по умолчанию в интерфейсах

Статические методы в интерфейсах

Коротко о главном. Статические методы в интерфейсах

Функциональные интерфейсы

Больше полезных статей!

2 thoughts to “Интерфейсы в Java 8. Статические методы, методы по умолчанию, функциональные интерфейсы”

Добавить комментарий Отменить ответ