与 Java 的区别

Groovy 试图对 Java 开发人员尽可能地自然。我们在设计 Groovy 时试图遵循最小惊奇原则，特别是对于那些来自 Java 背景学习 Groovy 的开发人员。

这里我们列出了 Java 和 Groovy 之间的所有主要区别。

1. 默认导入

所有这些包和类都是默认导入的，也就是说，您不必使用显式的 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，要调用的方法是在运行时选择的。这被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选择。在 Java 中，情况正好相反：方法是在编译时选择的，基于声明的类型。

以下代码，写成 Java 代码，可以在 Java 和 Groovy 中编译，但其行为会有所不同

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，即方法实际被调用时。由于它被用 String 调用，所以将调用 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，{ … } 块保留用于闭包。这意味着您不能使用 Java 的数组初始化器简写语法来创建数组字面量。您改为借用 Groovy 的字面量列表符号，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，在字段上省略修饰符不会像在 Java 中那样导致包私有字段

class Person {
    String name
}

相反，它用于创建一个属性，也就是说一个私有字段、一个相关的getter 和一个相关的setter。

可以通过用 @PackageScope 注释它来创建包私有字段

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();
}

此类块从 Groovy 3+ 开始支持。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随 Java，但有一些区别，例如，从这些类中访问的局部变量不必是 final 的。我们在生成内部类字节码时，依赖于我们在 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)
    }
}

注意，Groovy 支持使用一个参数调用方法而不提供参数。然后参数将具有值 null。基本上，相同的规则适用于调用构造函数。存在这样的风险，即您可能会写 new X() 而不是 new X(this)，例如。由于这可能也是正常的方式，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 及更高版本也在 Parrot 解析器中支持这些。在早期版本的 Groovy 中，您应该使用闭包

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产生细微不同的代码。

虽然通常情况下，如果 API 声明了参数的类型，Groovy 会在 GString 和 String 之间自动转换，但要注意那些接受 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 将只在将单字符 String 赋值给类型为 char 的变量时自动将其转换为 char。当使用类型为 char 的参数调用方法时，我们需要显式地进行转换或确保该值已提前进行转换。

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 支持两种类型的转换，在转换为 char 的情况下，当转换多字符字符串时存在细微的差别。Groovy 风格的转换更宽松，将采用第一个字符，而 C 风格的转换将抛出异常。

// 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，== 表示原语类型的相等性或对象的同一性。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)。

要检查同一性（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

在一个纯粹的面向对象语言中，所有东西都将是对象。Java 认为，原语类型，如 int、boolean 和 double，使用非常频繁，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上下文中使用。幸运的是，Java 在将原语作为参数传递或用作返回值类型时自动装箱和拆箱

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 也一样

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 纯粹性方面走得更远；它努力将所有东西都视为对象。任何原语类型的变量或字段都可以像对象一样对待，它将根据需要被自动包装。虽然在幕后可能会使用原语类型，但只要可能，其使用应与正常对象的使用无法区分，并且它们将根据需要进行装箱/拆箱。

这是一个使用 Java 的小例子，试图（对于 Java 来说不正确）取消引用一个原语 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 的相同示例会成功编译和运行

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

由于 Groovy 在更多地方使用 un/boxing，它不会遵循 Java 的将扩展优先于装箱的行为。以下是一个使用 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 将调用的方法，因为扩展优先于拆箱。
2	这是 Groovy 实际调用的方法，因为所有原语引用都使用其包装器类。

11.1. 使用 `@CompileStatic` 优化数字原语

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

11.2. 正零/负零边缘情况

Java float/double 运算，无论是对于原语还是包装器类，都遵循 IEEE 754 标准，但涉及正零和负零有一个有趣的边缘情况。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不关心这种区别，但在某些数学或数据科学情况下，必须考虑这种区别。

对于原语，Java 在比较此类值时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 试图紧密地遵循 Java 行为，但另一方面在更多地方自动在原语和包装的等价物之间切换。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，或在使用 == 之前将任何原语转换为其包装器等价物。
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，或在使用 == 之前将任何非原语转换为其原语等价物。

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 执行自动扩展和缩窄转换。

表 1. Java 转换
	转换为
从...转换为	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 可以进行的转换，前提是存在显式转换
'T` 表示 Java 可以进行的转换，但数据会被截断
'N' 表示 Java 不能进行的转换

Groovy 在此基础上进行了很大的扩展。

表 2. Groovy 转换
	转换为
从...转换为	`boolean`	`Boolean`	`byte`	`Byte`	`short`	`Short`	`char`	`Character`	`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
`Character`	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。

截断在转换为 boolean/Boolean 时使用 Groovy 真值。从数字转换为字符将 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 有许多与 Java 相同的关键字，并且 Groovy 3 及更高版本也具有与 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

Groovy 比 Java 要求更宽松，因为它允许某些关键字出现在 Java 中是非法的位址，例如，以下内容是有效的：var var = [def: 1, as: 2, in: 3, trait: 4]。尽管如此，还是不建议您在可能引起混淆的位址使用上述关键字，即使编译器可能很乐意。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 示例将被视为不良风格。

有关关键字的其他文档。