与 Java 的区别

Groovy 试图对 Java 开发人员尽可能自然。我们在设计 Groovy 时努力遵循“最小惊讶原则”，特别是对于从 Java 背景转过来的学习 Groovy 的开发人员。

这里列出了 Java 和 Groovy 之间的所有主要区别。

1. 默认导入

所有这些包和类默认导入，也就是说，您无需使用显式的 import 语句来使用它们

java.io.*
java.lang.*
java.math.BigDecimal
java.math.BigInteger
java.net.*
java.util.*
groovy.lang.*
groovy.util.*

2. 多方法

在 Groovy 中，将在运行时选择要调用的方法。这称为运行时调度或多方法。这意味着将根据运行时的参数类型选择方法。在 Java 中，情况恰好相反：方法是在编译时根据声明的类型选择的。

以下代码是用 Java 代码编写的，可以在 Java 和 Groovy 中编译，但行为会不同

int method(String arg) {
    return 1;
}
int method(Object arg) {
    return 2;
}
Object o = "Object";
int result = method(o);

在 Java 中，您将有

assertEquals(2, result);

而在 Groovy 中

assertEquals(1, result);

这是因为 Java 将使用静态信息类型，即 o 被声明为 Object，而 Groovy 将在运行时选择方法，即实际调用方法时。由于它使用 String 调用，因此将调用 String 版本。

3. 数组初始化器

在 Java 中，数组初始化器采用以下两种形式之一

int[] array = {1, 2, 3};             // Java array initializer shorthand syntax
int[] array2 = new int[] {4, 5, 6};  // Java array initializer long syntax

在 Groovy 中，{ … } 块保留给闭包。这意味着您不能使用 Java 的数组初始化器简写语法创建数组字面量。而是借用 Groovy 的字面量列表表示法，如下所示

int[] array = [1, 2, 3]

对于 Groovy 3+，您可以选择使用 Java 的数组初始化器长语法

def array2 = new int[] {1, 2, 3} // Groovy 3.0+ supports the Java-style array initialization long syntax

4. 包级可见性

在 Groovy 中，省略字段的修饰符不会像 Java 中那样导致包私有字段

class Person {
    String name
}

相反，它用于创建属性，即私有字段、关联的getter 和关联的setter。

可以通过使用 @PackageScope 注释来创建包私有字段

class Person {
    @PackageScope String name
}

5. ARM 块

Java 7 引入了 ARM (自动资源管理) 块（也称为 try-with-resources）块，如下所示

Path file = Paths.get("/path/to/file");
Charset charset = Charset.forName("UTF-8");
try (BufferedReader reader = Files.newBufferedReader(file, charset)) {
    String line;
    while ((line = reader.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }

} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

从 Groovy 3+ 开始支持此类块。但是，Groovy 提供了各种依赖于闭包的方法，这些方法具有相同的效果，同时更具惯用性。例如

new File('/path/to/file').eachLine('UTF-8') {
   println it
}

或者，如果您想要一个更接近 Java 的版本

new File('/path/to/file').withReader('UTF-8') { reader ->
   reader.eachLine {
       println it
   }
}

6. 内部类

匿名内部类和嵌套类的实现紧密遵循 Java，但有一些区别，例如，从这些类内部访问的局部变量不必是 final。我们在生成内部类字节码时，利用了我们在 groovy.lang.Closure 中使用的一些实现细节。

6.2. 匿名内部类

import java.util.concurrent.CountDownLatch
import java.util.concurrent.TimeUnit

CountDownLatch called = new CountDownLatch(1)

Timer timer = new Timer()
timer.schedule(new TimerTask() {
    void run() {
        called.countDown()
    }
}, 0)

assert called.await(10, TimeUnit.SECONDS)

6.3. 创建非静态内部类的实例

在 Java 中，您可以这样做

public class Y {
    public class X {}
    public X foo() {
        return new X();
    }
    public static X createX(Y y) {
        return y.new X();
    }
}

在 3.0.0 之前，Groovy 不支持 y.new X() 语法。相反，您必须像下面的代码那样编写 new X(y)

public class Y {
    public class X {}
    public X foo() {
        return new X()
    }
    public static X createX(Y y) {
        return new X(y)
    }
}

但请注意，Groovy 支持调用只有一个参数且没有提供参数的方法。然后，该参数将具有值 null。基本上相同的规则适用于调用构造函数。存在您将编写 new X() 而不是 new X(this) 的风险，例如。由于这可能是常规方法，因此我们还没有找到一个好的方法来防止这个问题。

Groovy 3.0.0 支持 Java 风格的语法来创建非静态内部类的实例。

7. Lambda 表达式和方法引用运算符

Java 8+ 支持 lambda 表达式和方法引用运算符 (::)

Runnable run = () -> System.out.println("Run");  // Java
list.forEach(System.out::println);

Groovy 3 及更高版本也支持这些表达式在 Parrot 解析器中。在早期版本的 Groovy 中，您应该使用闭包代替

Runnable run = { println 'run' }
list.each { println it } // or list.each(this.&println)

8. GStrings

由于双引号字符串字面量被解释为 GString 值，因此如果使用 Groovy 和 Java 编译器编译包含美元符号的 String 字面量的类，Groovy 可能会出现编译错误或生成细微不同的代码。

虽然通常情况下，如果 API 声明参数的类型，Groovy 会在 GString 和 String 之间自动进行类型转换，但要注意接受 Object 参数然后检查实际类型的 Java API。

9. 字符串和字符字面量

Groovy 中的单引号字面量用于 String，双引号字面量用于 String 或 GString，具体取决于字面量中是否存在插值。

assert 'c'.class == String
assert "c".class == String
assert "c${1}".class in GString

Groovy 只会在将单字符 String 赋值给类型为 char 的变量时自动将其转换为 char。在使用类型为 char 的参数调用方法时，我们需要显式转换或确保该值已提前转换。

char a = 'a'
assert Character.digit(a, 16) == 10: 'But Groovy does boxing'
assert Character.digit((char) 'a', 16) == 10

try {
  assert Character.digit('a', 16) == 10
  assert false: 'Need explicit cast'
} catch(MissingMethodException e) {
}

Groovy 支持两种风格的转换，在转换为 char 时，转换多字符字符串时存在细微的差别。Groovy 风格的转换更加宽松，将采用第一个字符，而 C 风格的转换将引发异常。

// for single char strings, both are the same
assert ((char) "c").class == Character
assert ("c" as char).class == Character

// for multi char strings they are not
try {
  ((char) 'cx') == 'c'
  assert false: 'will fail - not castable'
} catch(GroovyCastException e) {
}
assert ('cx' as char) == 'c'
assert 'cx'.asType(char) == 'c'

10. `==` 的行为

在 Java 中，== 表示原语类型的相等性或对象的标识。在 Groovy 中，== 表示所有地方的相等性。对于非原语，它转换为 a.compareTo(b) == 0（当评估 Comparable 对象的相等性时），否则为 a.equals(b)。

要检查标识（引用相等性），请使用 is 方法：a.is(b)。从 Groovy 3 开始，您还可以使用 === 运算符（或否定版本）：a === b（或 c !== d）。

11. 原语和包装器

在纯面向对象的语言中，一切都是对象。Java 认为原语类型，如 int、boolean 和 double，使用频率很高，值得特殊对待。原语可以有效地存储和操作，但不能在所有可以使用对象的环境中使用。幸运的是，Java 在原语作为参数传递或用作返回值类型时会自动装箱和拆箱

public class Main {           // Java

   float f1 = 1.0f;
   Float f2 = 2.0f;

   float add(Float a1, float a2) { return a1 + a2; }

   Float calc() { return add(f1, f2); } (1)

    public static void main(String[] args) {
       Float calcResult = new Main().calc();
       System.out.println(calcResult); // => 3.0
    }
}

1	`add` 方法期望包装器然后是原语类型参数，但我们提供的参数是原语然后是包装器类型。同样，`add` 的返回值类型是原语，但我们需要包装器类型。

Groovy 也是如此

class Main {

    float f1 = 1.0f
    Float f2 = 2.0f

    float add(Float a1, float a2) { a1 + a2 }

    Float calc() { add(f1, f2) }
}

assert new Main().calc() == 3.0

Groovy 也支持原语和对象类型，但是，它在推动 OO 纯度方面更进一步；它努力将所有内容都视为对象。任何原语类型的变量或字段都可以像对象一样对待，并且将根据需要进行自动包装。虽然原语类型可能在幕后使用，但尽可能地，它们的用法应与正常的对象用法不可区分，并且将根据需要进行装箱/拆箱。

以下是用 Java 编写的简单示例，试图（对 Java 来说是错误的）取消引用原语 float

public class Main {           // Java

    public float z1 = 0.0f;

    public static void main(String[] args){
      new Main().z1.equals(1.0f); // DOESN'T COMPILE, error: float cannot be dereferenced
    }
}

使用 Groovy 的同一个示例会成功编译并运行

class Main {
    float z1 = 0.0f
}
assert !(new Main().z1.equals(1.0f))

由于 Groovy 额外使用了装箱/拆箱，因此它不遵循 Java 的拓宽优先于装箱的行为。以下是用 int 编写的示例

int i
m(i)

void m(long l) {           (1)
    println "in m(long)"
}

void m(Integer i) {        (2)
    println "in m(Integer)"
}

1	这是 Java 将调用的方法，因为拓宽优先于拆箱。
2	这是 Groovy 实际调用的方法，因为所有原语引用都使用它们的包装器类。

11.1. 使用 `@CompileStatic` 对数字原语进行优化

由于 Groovy 在更多地方转换为包装器类，您可能想知道它是否会为数字表达式生成效率较低的字节码。Groovy 有一套高度优化的类，用于执行数学计算。在使用 @CompileStatic 时，仅包含原语的表达式将使用与 Java 相同的字节码。

11.2. 正零/负零边缘情况

Java float/double 操作（对于原语和包装器类）都遵循 IEEE 754 标准，但存在一个有趣的边缘情况，涉及正零和负零。该标准支持区分这两种情况，虽然在许多情况下，程序员可能并不关心这种区别，但在某些数学或数据科学场景中，重要的是要处理这种区别。

对于原语，Java 在比较这些值时将映射到一个特殊的字节码指令，该指令具有“正零和负零被视为相等”的特性。

jshell> float f1 = 0.0f
f1 ==> 0.0

jshell> float f2 = -0.0f
f2 ==> -0.0

jshell> f1 == f2
$3 ==> true

对于包装器类，例如 java.base/java.lang.Float#equals(java.lang.Object)，对于这种情况，结果为 false。

jshell> Float f1 = 0.0f
f1 ==> 0.0

jshell> Float f2 = -0.0f
f2 ==> -0.0

jshell> f1.equals(f2)
$3 ==> false

一方面，Groovy 试图紧密遵循 Java 行为，但另一方面，它在更多地方自动地在原语和包装的等效项之间切换。为了避免混淆，我们建议遵循以下指南

如果您希望区分正零和负零，请直接使用 equals 方法，或者在使用 == 之前将任何原语转换为其包装器等效项。
如果您希望忽略正零和负零之间的区别，请直接使用 equalsIgnoreZeroSign 方法，或者在使用 == 之前将任何非原语转换为其原语等效项。

以下示例说明了这些指南

float f1 = 0.0f
float f2 = -0.0f
Float f3 = 0.0f
Float f4 = -0.0f

assert f1 == f2
assert (Float) f1 != (Float) f2

assert f3 != f4         (1)
assert (float) f3 == (float) f4

assert !f1.equals(f2)
assert !f3.equals(f4)

assert f1.equalsIgnoreZeroSign(f2)
assert f3.equalsIgnoreZeroSign(f4)

1	回想一下，对于非原语，`==` 映射到 `.equals()`

12. 转换

Java 执行自动拓宽和缩窄转换。

表 1. Java 转换
	转换为
从以下转换	boolean	byte	short	char	int	long	float	double
boolean	-	N	N	N	N	N	N	N
byte	N	-	Y	C	Y	Y	Y	Y
short	N	C	-	C	Y	Y	Y	Y
char	N	C	C	-	Y	Y	Y	Y
int	N	C	C	C	-	Y	T	Y
long	N	C	C	C	C	-	T	T
float	N	C	C	C	C	C	-	Y
double	N	C	C	C	C	C	C	-

'Y' 表示 Java 可以进行的转换
'C' 表示在进行显式类型转换时 Java 可以进行的转换
'T` 表示 Java 可以进行的转换，但数据会被截断
'N' 表示 Java 无法进行的转换

Groovy 在这方面做了很大的扩展。

表 2. Groovy 转换
	转换为
从以下转换	`boolean`	`布尔值`	`byte`	`字节`	`short`	`短整型`	`char`	`字符`	`int`	`整型`	`long`	`长整型`	`大整型`	`float`	`浮点型`	`double`	`双精度浮点型`	`大浮点型`
`boolean`	-	B	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N
`布尔值`	B	-	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N
`byte`	T	T	-	B	Y	Y	Y	D	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y
`字节`	T	T	B	-	Y	Y	Y	D	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y
`short`	T	T	D	D	-	B	Y	D	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y
`短整型`	T	T	D	T	B	-	Y	D	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y
`char`	T	T	Y	D	Y	D	-	D	Y	D	Y	D	D	Y	D	Y	D	D
`字符`	T	T	D	D	D	D	D	-	D	D	D	D	D	D	D	D	D	D
`int`	T	T	D	D	D	D	Y	D	-	B	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y
`整型`	T	T	D	D	D	D	Y	D	B	-	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y	Y
`long`	T	T	D	D	D	D	Y	D	D	D	-	B	Y	T	T	T	T	Y
`长整型`	T	T	D	D	D	T	Y	D	D	T	B	-	Y	T	T	T	T	Y
`大整型`	T	T	D	D	D	D	D	D	D	D	D	D	-	D	D	D	D	T
`float`	T	T	D	D	D	D	T	D	D	D	D	D	D	-	B	Y	Y	Y
`浮点型`	T	T	D	T	D	T	T	D	D	T	D	T	D	B	-	Y	Y	Y
`double`	T	T	D	D	D	D	T	D	D	D	D	D	D	D	D	-	B	Y
`双精度浮点型`	T	T	D	T	D	T	T	D	D	T	D	T	D	D	T	B	-	Y
`大浮点型`	T	T	D	D	D	D	D	D	D	D	D	D	D	T	D	T	D	-

'Y' 表示 Groovy 可以进行的转换
'D' 表示在动态编译或显式类型转换时 Groovy 可以进行的转换
'T' 表示 Groovy 可以进行的转换，但数据会被截断
'B' 表示装箱/拆箱操作
'N' 表示 Groovy 无法进行的转换。

截断在转换为 boolean/Boolean 时使用 Groovy Truth。从数字转换为字符会将 Number.intvalue() 转换为 char。Groovy 在从 Float 或 Double 转换时使用 Number.doubleValue() 构造 BigInteger 和 BigDecimal，否则使用 toString() 构造。其他转换的行为由 java.lang.Number 定义。

13. 额外关键字

Groovy 拥有与 Java 相同的许多关键字，并且 Groovy 3 及更高版本也拥有与 Java 相同的 var 保留类型。此外，Groovy 还有以下关键字

as
def
in
trait
it // 在闭包中

Groovy 比 Java 要求更宽松，它允许一些关键字出现在 Java 中是非法的某些位置，例如以下代码是有效的：var var = [def: 1, as: 2, in: 3, trait: 4]。不过，我们不建议在可能引起混淆的地方使用上述关键字，即使编译器可能没有问题。特别是，避免将它们用作变量、方法和类名，因此我们之前的 var var 示例将被认为是不好的风格。

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