在Java编程语言的历史中，Java 8的发布无疑是一个重要的里程碑。它引入了许多新特性，其中之一就是默认方法（Default Methods）。默认方法也被称为虚拟扩展方法（Virtual Extension Methods）或防御方法（Defender Methods），它允许接口包含具有默认实现的方法。这一特性不仅增强了接口的灵活性，还使得接口的演变和扩展成为可能，而不会破坏现有的代码。

默认方法的出现背景

在Java 8之前，接口只能包含抽象方法和静态常量。这意味着，如果一个类实现了某个接口，它必须实现该接口的所有方法。这种设计虽然保证了接口的纯粹性，但也限制了接口的扩展能力。随着Java的发展，这种限制变得越来越明显。为了解决这个问题，Java 8引入了默认方法。

默认方法的定义

默认方法是一种特殊的方法，它有一个默认的实现。这意味着，如果一个类实现了包含默认方法的接口，那么它可以选择不实现这个方法，直接使用接口提供的默认实现。默认方法的语法是在方法签名前加上default关键字。

默认方法的使用

默认方法的使用非常简单。你只需要在接口中定义一个方法，并在方法签名前加上default关键字，然后提供一个默认的实现即可。如果一个类实现了这个接口，它可以选择不实现这个方法，直接使用接口提供的默认实现。

代码案例

下面是一个使用默认方法的示例：

首先，我们定义一个接口，并添加一个默认方法：

public interface MyInterface { // 这是一个普通的方法 void normalMethod(); // 这是一个默认方法 default void defaultMethod() { System.out.println("This is a default method."); }}

然后，我们创建一个实现该接口的类：

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

在这个例子中，MyClass类实现了MyInterface接口，并且实现了接口中的普通方法normalMethod()。由于defaultMethod()有一个默认实现，所以MyClass类可以选择不实现它。

现在，我们可以测试这个类：

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

在这个例子中，我们创建了一个MyClass的实例，并调用了它的normalMethod()和defaultMethod()。由于MyClass没有实现defaultMethod()，所以调用的是接口中定义的默认实现。

默认方法在Java集合框架中的应用

Java集合框架中的很多接口都使用了默认方法来提供新的功能。例如，Iterable接口中添加了一个默认方法forEach()，允许对集合中的每个元素执行操作：

public interface Iterable<T> { // 其他方法省略 // 这是一个默认方法 default void forEach(Consumer<? super T> action) { Objects.requireNonNull(action); for (T t : this) { action.accept(t); } }}

现在，任何实现了Iterable接口的类都可以使用这个默认方法，而无需自己实现它。

默认方法的注意事项

虽然默认方法提供了很大的灵活性，但在使用时也需要注意一些问题。首先，如果一个类实现了多个接口，而这些接口中包含了同名的方法，那么必须显式地实现这个方法，以避免歧义。其次，默认方法不能访问类的私有成员，只能访问接口的静态成员和继承自Object类的公共方法。

完整的代码案例

下面是一个更完整的代码案例，展示了如何在一个接口中使用默认方法，并在实现该接口的类中调用默认方法。

首先，我们定义一个包含默认方法的接口：

public interface Animal { // 这是一个普通的方法 void makeSound(); // 这是一个默认方法 default void sleep() { System.out.println("Zzzzzzz..."); }}

然后，我们创建一个实现该接口的类：

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

接下来，我们创建一个测试类：

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

在这个例子中，我们创建了一个Dog类的实例，并调用了它的makeSound()

和sleep()方法。由于Dog类实现了Animal接口，它继承了接口的默认方法sleep()，因此可以直接调用该方法。

多接口冲突的解决

当一个类实现了多个接口，而这些接口中包含了同名的方法时，会发生冲突。在这种情况下，Java要求必须显式地实现这个方法，以避免歧义。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 { // 必须显式实现move方法 @Override public void move() { System.out.println("Bird is flying..."); }}

在这个例子中，Bird类实现了Movable和Flyable两个接口，它们都有一个名为move的默认方法。因此，Bird类必须显式地实现move方法，以解决冲突。

默认方法的多态

默认方法支持多态，这意味着子类可以覆盖父接口的默认方法，提供自己的实现。例如：

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

在这个例子中，Car类覆盖了Vehicle接口的honk方法，提供了自己的实现。

总结

默认方法是Java 8引入的一个新特性，它极大地增强了接口的灵活性，使得接口的演变和扩展成为可能，而不会破坏现有的代码。通过提供默认实现，默认方法允许接口添加新的功能，同时保持向后兼容。这一特性在Java集合框架的演进中尤为重要，它使得集合接口能够提供更多的功能，而不会影响到现有的实现类。

默认方法的使用非常简单，但它也带来了一些需要注意的问题，如多接口冲突的解决和默认方法的多态。理解和掌握默认方法，对于Java开发者来说，是提升代码质量和开发效率的重要技能。