Android支持Java8新特性

Android从KitKat（Android SDK 4.4, API Level 19）开始支持Java 7，但之后过了很长一段时间，Google却一直没有给出支持Java 8的计划（估计是和Oracle的Java API版权之争的原因），期间有大神推出了Retrolambda，Jack toolchain（Google出品）等替代方案来部分支持Java 8的新特性，满足开发者的需求。不过，今年Google在Android开发者博客中宣布将弃用Jack toolchain，改为在最新的Android Studio内置支持Java 8的新特性。

这几种方案的实现原理基本都是在编译时对字节码进行一次处理，大致如下图所示：

Google desugar bytecode transformations

Android Studio 3.0+

近年来闹的沸沸扬扬的Google和Oracle的Java API版权之争随着Google的失败终于告一段落。当时我就猜测Google很有可能不会再全面支持Java的版本更新了，果不其然，在Google I/O 2017大会上官方正式宣布未来Kotlin将成为Android的第一官方语言，进一步证实了我的猜测。

不过现阶段Kotlin并未普及，即使Android Studio也需要在当前还未正式发布的3.0版本才开始默认支持Kotlin，3.0以下的版本仍需要配合扩展插件才能支持Kotlin。故在较长一段时间内，Java仍是Android的主力开发语言。

因此，Google也在Android Studio 3.0+里面内置支持了部分Java 8的新特性：

• Lambda表达式
• 方法引用
• 默认和静态接口方法
• 类型注解
• 重复注解

不过，可能是为了向前兼容，当IDE检测到工程中使用了Jack，Retrolambda或DexGuard时将不会激活IDE自带的Java 8特性支持。因此，要想使用Android Studio的扩展插件方案，需要删除原有的第三方插件方案，具体细节可参见手册：Use Java 8 language features

Retrolambda

Retrolambda是目前相对较为成熟的一套第三方插件方案，能够在Java 7，6，5上支持如下特性：

• Java 8特性

  • Lambda表达式
  • 方法引用
  • 默认和静态接口方法 可选特性，默认关闭，需要手动做向前兼容

• Java 7特性（可在Java 6，5上支持部分Java 7特性）

  • Try-with-resources statements
  • Objects.requireNonNull
  • Catching Multiple Exception
  • Strings in switch Statements

引入Retrolambda

Retrolambda只是针对JDK的扩展，如果是在Android上使用，可以使用Gradle Retrolambda Plugin插件，该插件依赖于Retrolambda，可配合Gradle（依赖的Android Gradle Plugin最小版本为1.5.0，Gradle Plugin最小版本为2.5）自动构建Android工程。

Note: The minimum android gradle plugin is 1.5.0 and the minimum gradle plugin is 2.5.

需要在build.gradle中添加如下内容：

buildscript {
   dependencies {
      classpath 'me.tatarka:gradle-retrolambda:3.6.1'
   }
}

apply plugin: 'me.tatarka.retrolambda'

android {
  compileOptions {
    sourceCompatibility JavaVersion.VERSION_1_8
    targetCompatibility JavaVersion.VERSION_1_8
  }
}

配置Retrolambda

如需修改Retrolambda的配置项，可如下添加：

apply plugin: 'me.tatarka.retrolambda'
retrolambda {
    javaVersion JavaVersion.VERSION_1_7
    jvmArgs '-noverify'
    defaultMethods false
    incremental true
}

亦可如下添加：

apply plugin: 'me.tatarka.retrolambda'

android {
    retrolambda {
        javaVersion JavaVersion.VERSION_1_7
        jvmArgs '-noverify'
        defaultMethods false
        incremental true
    }
}

添加在这两个位置的效果是一样的。具体的配置参数说明可查看手册

Retrolambda的配置里需要重点关注的是javaVersion的配置

javaVersion Set the java version to compile to. The default is 6. Only 5, 6 or 7 are accepted.

Java 6和Java 7编译的区别

插件默认使用java 6来编译，这是有原因的。前面说到Retrolambda可在Java 5，6上支持部分Java 7特性，而Android是在Kitkat才开始支持Java 7的，因此，若APP的minSdkVersion小于19时，最好使用Java 6来编译，否则Retrolambda不会处理Java 7特性相关的代码，在老版本手机上运行时有可能会不生效（有些手机厂商会自己做一些处理，所以不是所有手机都会有问题，但也是大概率事件）而导致问题。同理，若APP的minSdkVersion大于等于19时，最好使用Java 7来编译，因为没必要再做转译处理。

我们以Objects.requireNonNull()为例来看看Java 6和Java 7编译后的代码区别。

我们在HomeActivity.java添加如下方法，然后分别使用Java 6和7来编译。

private String parseContent(@NonNull String content) {
    return Objects.requireNonNull(content) + ".suffix";
}

编译后，可参考路径app -> build -> intermediates -> transforms -> retrolambda -> ... -> HomeActivity.class找到对应java文件的字节码文件。

• JavaVersion.VERSION_1_7可看到没有做任何处理

private String parseContent(@NonNull String content) {
    return (String)Objects.requireNonNull(content) + ".suffix";
}

• JavaVersion.VERSION_1_6可看到做了处理：用object.getClass()的方式来模拟Objects.requireNonNull()中对空指针抛异常的处理

private String parseContent(@NonNull String content) {
    StringBuilder var10000 = new StringBuilder();
    content.getClass();
    return var10000.append((String)content).append(".suffix").toString();
}

Java 7编译配置

在配置java 7来编译时，若只配置javaVersion JavaVersion.VERSION_1_7，不配置jvmArgs '-noverify'，编译时会报错：

Error:Execution failed for task ':app:transformClassesWithRetrolambdaForDebug'.
Process 'command '/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_91.jdk/Contents/Home/bin/java'' finished with non-zero exit value 1

这有可能是系统没有安装jdk 7导致的，不过只是猜测（在不指定javaVersion或只配置javaVersion JavaVersion.VERSION_1_6时，系统没有安装jdk 6也不会有问题），没有搭建环境去验证。目前加上两个配置项后即可正常编译运行，暂时也没有遇到任何问题。

配置Proguard

需要在proguard文件中添加如下内容：

-dontwarn java.lang.invoke.*
-dontwarn **$$Lambda$*

处理Lint的不兼容报错

Lint不识别Lambda表达式

老版本的Android Gradle Plugin的Lint不兼容Java 8新特性的语法，像Lambda表达式这种Java 8新特性的语法会报错（不清楚具体是从哪个版本开始支持）。可引入android-retrolambda-lombok来解决。

Lint不识别try-with-resources

如果Android工程的minSdkVersion小于19（Android从API 19开始支持Java 7），Lint则会对像try-with-resources这种Java 7新特性的语法报错。可通过配置Lint规则来解决。

配置Lint规则有多种方式，可针对某一工程全局配置，可针对某一代码单独配置，也可系统全局配置。

除非特殊场景需要针对某一代码单独配置以外，一般推荐针对某一工程全局配置，不建议系统全局配置，毕竟有可能同时开发多个项目，会影响项目间的差异性配置。

Android工程全局配置

在Android工程的SRC同级目录下新建或修改lint.xml文件，添加如下内容：

Note: 官方手册上说lint.xml放在Android工程的根目录下很容易让人误解，其实需要放在SRC同级目录下，如下所示：

Translator/

app/

src/
build.gradle
lint.xml

代码单独配置

通过注解@SuppressLint("xxx")来忽略Lint报错，具体的注解类型，可通过命令lint --list查看。

@SuppressLint("NewApi")
public final void setView(@NonNull T view) {
    mView = Objects.requireNonNull(view);
}

关闭没必要的报警

引入Retrolambda后，会有一些新特性实现方式的建议性报警，可有可无，对于有点强迫症的人，可以配置关掉这些报警，免得看着难受。

报警类型

• Anonymous can be replaced with lambda或@SuppressWarnings("Convert2Lambda")

mLoginBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
    @Override
    public void onClick(View v) {
        startActivity(LoginActivity.class);
    }
});

• Statement lambda can be replaced with expression lambda或@SuppressWarnings("CodeBlock2Expr")

mLoginBtn.setOnClickListener(view -> {
    startActivity(LoginActivity.class);
});

全局配置方法

通过Android Studio做项目或系统全局配置会方便些。进入如下配置页面，不勾选相关报警选择即可。

• 项目全局配置
  Preferences -> Inspections

• 系统全局配置
  Other Settings -> Default Settings -> Inspections

代码单独配置方法

通过注解@SuppressWarnings("xxx")来忽略报警，具体的注解类型可查看Android SuppressWarnings list，这个老兄总结的比较全。

@SuppressWarnings("Convert2Lambda")
mLoginBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
    @Override
    public void onClick(View v) {
        startActivity(LoginActivity.class);
    }
});

Lambda表达式

Lambda表达式（在Java中亦被人称为闭包或匿名函数）来源于函数式编程，用一种更为简介的语法来替代函数式接口（亦可称为SAM，Single Abstract Method，单个抽象方法类型。可简单理解为只有一个方法的接口）传统的内部类语法，解决常被人戏称的高度问题。所以像RxJava这类流式写法中，Lambda表达式能让代码显得更为简介。

// 内部类
mLoginBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
    @Override
    public void onClick(View view) {
        Activity activity = HomeActivity.this;
        Intent intent = new Intent(activity, LoginActivity.class);
        activity.startActivity(intent);
    }
});

// Lambda表达式
mLoginBtn.setOnClickListener(view -> {
    Intent intent = new Intent(this, LoginActivity.class);
    this.startActivity(intent);
});

Lambda表达式的用法和实现原理可以参考下面几篇文章，这里不再关注。

• 从java8 说起函数式编程
• State of the Lambda（译文）
• State of the Lambda: Libraries Edition
• Translation of Lambda Expressions

这里重点关注的是Lambda表达式和传统语法的差异点，毕竟这种语法糖是把双刃剑，虽然能让代码更为简介，但且降低了代码的可读性，而且用的不好有可能会导致问题。

this

内部类的this指向的是内部类对象的引用，不是指向外部类的引用。而Lambda表达式中的this是指向外部类的引用。

访问外部变量

内部类中访问的外部变量只能是final修饰的，而且编译器对这些规则要求很严格，如果没有final修饰也无法编译通过。

如果引入了Gradle Retrolambda Plugin，插件会在编译时为符合条件的外部变量自动加上final修饰符，此时访问外部变量的规则同Lambda表达式。

final String message = "test";
mLoginBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
    @Override
    public void onClick(View view) {
        Log.d(TAG, message);
    }
});

Lambda表达式中访问的外部变量不再强制要求final修饰，只需要满足“有效只读”的变量即可（编译器会根据上下文推导），可简单理解为不能在Lambda表达式中修改变量的值。

String message = "test";
mLoginBtn.setOnClickListener(view -> Log.d(TAG, message));

像下面这种改变了外部变量值的Lambda表达式则会编译报错。

String message = "test";
mLoginBtn.setOnClickListener(view -> {
    message += "changed";
    Log.d(TAG, message);
});