与 Java 的差异

Groovy 尝试对 Java 开发者尽可能地自然。在设计 Groovy 时，我们努力遵循最小惊讶原则，特别是对于来自 Java 背景的 Groovy 初学者。

这里我们列出了 Java 和 Groovy 之间的所有主要差异。

1. 默认导入

所有这些包和类都默认导入，即您无需使用显式的 import 语句即可使用它们

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，将被调用的方法是在运行时选择的。这称为运行时调度或多方法。这意味着方法将根据运行时参数的类型进行选择。在 Java 中，情况则相反：方法是在编译时根据声明的类型选择的。

以下代码以 Java 代码编写，可以在 Java 和 Groovy 中编译，但它们的行为会不同

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

在 Java 中，您会得到

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 将在方法实际调用时在运行时选择。由于它是用 String 调用的，因此调用的是 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，{ … } 块是为闭包保留的。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。您可以借用 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. 包范围可见性

在 Groovy 中，省略字段的修饰符不会像 Java 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**，一个相关的**getter**和一个相关的**setter**。

可以通过使用 @PackageScope 注解来创建包私有字段

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();
}

Groovy 3+ 支持此类块。然而，Groovy 提供了各种依赖于闭包的方法，它们具有相同的效果，同时更符合惯用写法。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与 Java 非常相似，但存在一些差异，例如，从这些类中访问的局部变量不必是 final 的。在生成内部类字节码时，我们利用了用于 groovy.lang.Closure 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 中你可以这样做

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，您必须编写 new X(y)，如下面的代码所示

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 支持在不提供参数的情况下调用带有一个参数的方法。参数将因此具有 null 值。基本上相同的规则适用于调用构造函数。您可能会写成 `new X()` 而不是 `new X(this)`，例如。由于这可能也是常规方式，我们尚未找到一种好的方法来防止此问题。

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 及更高版本在 Parrot 解析器中也支持这些。在 Groovy 的早期版本中，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，如果一个包含美元字符的 String 字面量类使用 Groovy 和 Java 编译器编译，Groovy 可能会出现编译错误或产生细微不同的代码。

通常情况下，如果 API 声明了参数类型，Groovy 会自动在 GString 和 String 之间进行自动类型转换，但请注意接受 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，双引号字面量则根据字面量中是否存在插值而生成 String 或 GString。

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 char 类型的变量时自动将其转换为 char。当调用带有 char 类型参数的方法时，我们需要显式转换，或者确保值已提前转换。

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 支持两种类型转换样式，在转换为 char 的情况下，当转换多字符字符串时存在细微差别。Groovy 风格的转换更宽松，会取第一个字符，而 C 风格的转换则会抛出异常。

// 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，== 表示基本类型的相等性或对象的同一性。在 Groovy 中，== 在所有地方都表示相等性。对于非基本类型，当比较 Comparable 对象时，它会转换为 a.compareTo(b) == 0，否则为 a.equals(b)。

要检查同一性（引用相等），请使用 is 方法：a.is(b)。从 Groovy 3 开始，您还可以使用 === 运算符（或其否定版本）：a === b（或 c !== d）。

11. 原生类型和包装类

在一个纯面向对象的语言中，所有事物都将是对象。Java 的立场是，像 int、boolean 和 double 这样的基本类型使用非常频繁，值得特殊处理。基本类型可以高效地存储和操作，但不能在所有对象可以使用的上下文中进行使用。幸运的是，Java 在基本类型作为参数传递或用作返回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` 方法期望包装类型然后是基本类型参数，但我们提供了基本类型然后是包装类型的参数。类似地，`add` 的返回类型是基本类型，但我们需要包装类型。

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 也支持基本类型和对象类型，但是，它在推动 OO 纯洁性方面更进一步；它努力将**所有**事物都视为对象。任何基本类型的变量或字段都可以像对象一样处理，并且在需要时会自动自动包装。虽然基本类型可能在内部使用，但它们的使用应该尽可能与普通对象的使用没有区别，并且会根据需要进行装箱/拆箱。

这里有一个使用 Java 尝试（对于 Java 而言不正确）解引用基本 float 的小例子

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 的相同示例编译并成功运行

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，它不遵循 Java 的加宽优先于装箱的行为。这是一个使用 int 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 会调用的方法，因为加宽优先于拆箱。
2	这是 Groovy 实际调用的方法，因为所有原始引用都使用它们的包装类。

11.1. 使用 `@CompileStatic` 优化数字原生类型

由于 Groovy 在更多地方转换为包装类，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进行数学计算。当使用 @CompileStatic 时，仅涉及原生类型的表达式使用与 Java 相同的字节码。

11.2. 正负零的边界情况

Java 的 float/double 操作，无论是基本类型还是包装类，都遵循 IEEE 754 标准，但有一个有趣的边界情况涉及正零和负零。该标准支持区分这两种情况，虽然在许多场景中程序员可能不关心这种差异，但在某些数学或数据科学场景中，区分它们很重要。

对于原生类型，Java 在比较此类值时映射到特殊的字节码指令，该指令具有“正零和负零被视为相等”的属性。

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

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

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

对于包装类，例如java.base/java.lang.Float#equals(java.lang.Object)，在相同情况下结果为 false。

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

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

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

Groovy 一方面试图严格遵循 Java 的行为，另一方面又在更多地方自动在基本类型和包装类型之间切换。为了避免混淆，我们建议遵循以下准则

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 == 之前将任何基本类型转换为其包装类型。
如果您希望忽略正零和负零之间的差异，请直接使用 equalsIgnoreZeroSign 方法，或者在使用 == 之前将任何非基本类型转换为其基本类型。

这些准则在以下示例中进行说明

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	请记住，对于非基本类型，`==` 映射到 `.equals()`

12. 转换

Java 会自动进行扩大和缩小转换。

表 1. Java 转换
	转换为
从	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 Java 在有显式类型转换时可以进行的转换
'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 在此方面进行了极大的扩展。

表 2. Groovy 转换
	转换为
从	`boolean`	`Boolean`	`byte`	`Byte`	`short`	`Short`	`char`	`字符`	`int`	`Integer`	`long`	`Long`	`BigInteger`	`float`	`Float`	`double`	`Double`	`BigDecimal`
`boolean`	-	B	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N	N
`Boolean`	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
`Byte`	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
`Short`	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
`Integer`	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
`Long`	T	T	D	D	D	T	Y	D	D	T	B	-	Y	T	T	T	T	Y
`BigInteger`	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
`Float`	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
`Double`	T	T	D	T	D	T	T	D	D	T	D	T	D	D	T	B	-	Y
`BigDecimal`	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 Groovy 在动态编译或显式类型转换时可以进行的转换
'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。

截断使用Groovy Truth，当转换为 boolean/Boolean 时。从数字转换为字符会将 Number.intValue() 转换为 char。当从 Float 或 Double 转换时，Groovy 使用 Number.doubleValue() 构造 BigInteger 和 BigDecimal，否则它使用 toString() 构造。其他转换的行为由 java.lang.Number 定义。

13. 额外关键字

Groovy 拥有许多与 Java 相同的关键字，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 // 在闭包内部

Groovy 不像 Java 那样严格，它允许一些关键字出现在 Java 中非法的位置，例如以下是有效的：var var = [def: 1, as: 2, in: 3, trait: 4]。尽管如此，不鼓励在可能引起混淆的地方使用上述关键字，即使编译器可能接受。特别是，避免将它们用于变量、方法和类名，因此我们之前的 var var 示例将被认为是糟糕的风格。

有关关键字的附加文档可用。