Java中的Java 8新特性：接口的默认方法与静态方法详解

1. 背景与问题描述

在Java 8之前，接口中只能声明抽象方法（无方法体），所有实现类必须重写这些方法。若接口需要新增方法，会导致所有已有实现类被迫修改代码，违背了“开闭原则”。例如：

// Java 7接口
public interface Animal {
    void eat(); // 抽象方法
}

如果为Animal接口新增sleep()方法，所有实现类（如Dog、Cat）必须实现它，否则编译失败。

解决方案：Java 8引入了默认方法（Default Methods） 和静态方法（Static Methods），允许接口包含具体实现的方法。

2. 默认方法（Default Methods）

2.1 定义与语法

默认方法使用default关键字修饰，提供默认实现：

public interface Animal {
    void eat(); // 抽象方法
    
    default void sleep() { // 默认方法
        System.out.println("动物在睡觉");
    }
}

实现类可直接继承默认方法，也可重写：

public class Dog implements Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃骨头");
    }
    // 不重写sleep()，直接使用默认实现
}

2.2 解决多继承冲突

若类实现多个接口，且接口有同名默认方法，需通过以下规则解决冲突：

1. 类优先原则：如果类重写了方法，以类中的实现为准。
2. 接口显式选择：若类未重写，必须通过<接口名>.super.<方法名>指定使用哪个接口的默认方法：

interface A {
    default void run() { System.out.println("A跑"); }
}
interface B {
    default void run() { System.out.println("B跑"); }
}
class C implements A, B {
    @Override
    public void run() {
        B.super.run(); // 显式选择B的默认方法
    }
}

3. 静态方法（Static Methods）

3.1 定义与语法

接口中的静态方法直接通过接口名调用，无需实现类实例：

public interface MathUtils {
    static int add(int a, int b) { // 静态方法
        return a + b;
    }
}

调用方式：MathUtils.add(1, 2);

3.2 与默认方法的区别

• 静态方法属于接口本身，默认方法属于实例。
• 静态方法不会被实现类继承，也不能被重写（实现类可定义同名静态方法，但属于类自身）。

4. 应用场景与设计意义

1. 接口演化：为已有接口添加新方法时，不影响现有实现类。
2. 工具方法：通过静态方法封装接口相关工具逻辑（如Comparator.comparing()）。
3. 替代工具类：例如Collections中的排序方法可迁移到List接口的默认方法。

5. 注意事项

1. 默认方法不能重写Object中的方法（如equals、hashCode）。
2. 接口中仍不能定义实例字段，但可包含常量（public static final）。
3. 默认方法可被实现类重写为抽象方法（但极少需要这样做）。

通过默认方法和静态方法，Java接口实现了更灵活的扩展能力，为函数式编程（如Stream API）提供了基础支持。