从 Spring Framework 4.0 开始，Java 8 被作为一等公民支持，此后我们在 Spring 社区中看到了一些困惑。我们究竟是如何做到支持 Java 8 并与 Java 6 和 Java 7 保持兼容的呢？这篇博文将深入探讨我们在框架代码库中是如何处理这一问题的。

Java 8 语言特性 vs. Java 8 API

首先，必须区分在一个给定的 Java 版本（例如 Java 8）中使用新的语言特性和新的 API。如果一个类使用了 Java 8 的语言特性，例如 lambda 表达式，它必须使用 -source 1.8 -target 1.8 进行编译，因此整个编译单元只能在 Java 8+ 上运行。但是，如果库中的某个特定类可选地使用了新的 Java 8 接口，例如 java.util.stream.Stream，那么只要该类使用 e.g. -source 1.6 -target 1.6 进行编译，并且对该特定 Stream 的使用进行了保护，以确保它仅在实际运行时于 Java 8+ 上触发，那么该库仍然可以在之前的 Java 版本上运行。正如您可能猜到的，我们在 Spring Framework 的代码库中大量使用了这种安排！

我们已经宣传了 Spring Framework 4.0 如何自然地与 Java 8 lambda 表达式兼容。例如，使用 ConnectionCallback 检索给定 JDBC 连接的目录可以这样写：

jdbcTemplate.execute(connection -> connection.getCatalog())

事实上，Spring Framework 多年来一直拥有所谓的函数式接口，而且我们无需更改任何这些 API 即可符合 Java 8 编译器对函数式接口的规则。像上面这样调用 Spring API 的基于 lambda 的代码可以在任何 Spring 应用程序中使用——当然，这需要 Java 8 运行时。然而，如果您选择使用传统的内部类方法来编写此类代码，针对同一 Spring 版本中的相同 Spring API，您也可以使用 Java 6+ 运行时来实现。

jdbcTemplate.execute(new ConnectionCallback<String>() {
    @Override
    public String doInConnection(Connection con) throws SQLException {
        return con.getCatalog();
    }
});

底线是选择权在您：我们精心设计了 Spring Framework 4.x，使其能够自然兼容 Java 6、7 和 8，使用相同的 Spring jar 文件且无需特殊设置步骤。我们在自己的代码中不使用任何 Java 8 语言特性，因此我们可以使用 -source 1.6 -target 1.6 编译我们的框架代码库，并且我们在该代码库的安排中自动检测并自动激活许多 Java 8 API 功能（如果运行时可用）。然后，您的应用程序代码可以选择使用 Java 6、7 或 8 语言级别本身，与我们的框架安排进行交互，并自然地充分利用您碰巧使用的 JDK——无需任何额外设置，只需在运行时将 Spring 与您的 JDK 相结合即可。

我们支持哪些 Java 8 API 功能？

我们为许多 Java 8 特定的 API 功能提供了专用支持，例如 java.util.Optional、java.util.stream.Stream、java.time (JSR-310)、可重复注解、方法/构造函数参数名，甚至 java.util.Base64 实用类。当您选择在自己的应用程序类中使用这些功能时，这些功能会被反射式地检测到，Spring Framework 会有条件地激活其对这些 Java 8 功能的支持，例如在运行时存在 Java 8 时，为 Optional 和 Stream 注册默认的转换器。

让我们来看一个例子。在即将发布的 Spring Framework 4.2 中，如果您定义了一个 Collection 或数组类型的属性，您可以将其注入为 Stream，我们会为您进行转换。您可以在 github 上找到 StreamConverter 的完整代码，但这是一个摘录：

import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

import org.springframework.core.convert.*;
import org.springframework.lang.UsesJava8;

@UsesJava8
public class StreamConverter implements ConditionalGenericConverter {
    ....
}

StreamConverter 是一个使用 Java 8 特定 API 的独立类，因此我们现在需要有条件地将 StreamConverter 添加到 DefaultConverterService 中，前提是运行时存在 Java 8。

public class DefaultConversionService extends GenericConversionService {

    /** Java 8's java.util.stream.Stream class available? */
    private static final boolean streamAvailable = ClassUtils.isPresent(
            "java.util.stream.Stream", 
            DefaultConversionService.class.getClassLoader());

    private static void addCollectionConverters(
            ConverterRegistry converterRegistry) {
        ...

        if (streamAvailable) {
            converterRegistry.addConverter(
                    new StreamConverter(conversionService));
        }
    }
}

我们有条件地检查 API 是否在运行时可用，并据此做出决定，而您作为用户默认会体验到完全兼容 Java 8 的设置。这在某种程度上类似于 Spring Boot 中的 conditions 基础设施，只是它更底层、更内部。

检查 Java 6 兼容性

由于我们在多个独立的地方使用了 Java 8 特定的 API，我们需要 JDK 8 来编译整个框架代码库。因此，存在一个风险，即我们可能会不小心在需要保持 Java 6 兼容的地方引入 Java 8 特定的 API 调用。

幸运的是，我们的 CI 构建计划配置为在每次构建时执行 Animal Sniffer。这会根据给定的 Java API 签名（在本例中为 Java 6 update 18）检查我们的代码，如果发现任何不正确的用法，构建将失败。那么，对于我们确实需要调用 Java 7 或 8 API 的合法用例呢？您可以配置 Sniffer 来排除类列表，或者更好的是，提供一组注解来标记这些例外情况。

这正是上面看到的 StreamConverter 上的 @UsesJava8 注解所表示的：它将整个类标记为 Java 6 API 兼容性规则的例外。您可以以类似的方式标记一个内部类甚至一个方法。通过查看我们对该注解的使用，我们可以了解代码库中使用 Java 7/8 特定 API 的所有地方。

Animal Sniffer 的配置非常简单：请查看 我们的构建 或 官方文档 以获取更多详细信息。

总结

我们选择不在自己的代码库中使用任何 Java 7 或 Java 8 语言特性，以便为您提供灵活性，使您可以使用 Java 6、7 或 8 来编写 Spring 4 应用程序。同时，如果您决定使用 Java 8，我们允许您体验非常自然的方法，在这种情况下，Spring Framework 对您来说基本上是基于 Java 8 的。

幸运的是，Java 8 的函数式接口约定对我们来说并不新鲜。由于许多现有的 Spring API 自然地遵循相同的约定，因此它们可以与 Java 8 lambda 表达式无缝使用。新的 Java 8 API，如 java.time (JSR-310)、Optional 和 Stream，如果您选择在自己的代码中使用它们，框架会自动支持。

从长远来看，从 4.2 版本开始，我们的代码库甚至已经在使用早期 JDK 9 构建版本进行检查！一旦 JDK 9 在明年普遍可用，这将导致框架中出现一种独特的情况：在同一发布线上支持四个 Java 版本——您可以选择 JDK 6、7、8 或 9，并结合使用相同的 Spring Framework 版本！