Java8新特性

 

Java 8新特性简介

• 速度更快

• 代码更少（增长了新的语法 Lambda 表达式）

• 强大的 Stream API

• 便于并行

• 最大化减小空指针异常 Optional

其中最为核心的为 Lambda 表达式与Stream API

1 Lambda表达式

为何使用  Lambda  表达式

Lambda 是一个匿名函数，咱们能够把 Lambda 表达式理解为是一段能够传递的代码（将代码像数据同样进行传递）。能够写出更简洁、更灵活的代码。做为一种更紧凑的代码风格，使Java的语言表达能力获得了提高。

从匿名类到 Lambda 的转换

 

Lambda 表达式语法

Lambda 表达式在Java 语言中引入了一个新的语法元素和操做符。这个操做符为 “->” ， 该操做符被称为 Lambda 操做符或剪头操做符。它将 Lambda 分为两个部分：

左侧：指定了 Lambda 表达式须要的全部参数

右侧：指定了 Lambda 体，即 Lambda 表达式要执行的功能。

语法格式一：无参，无返回值，Lambda 体只需一条语句

 

语法格式二：Lambda 须要一个参数

 

语法格式三：Lambda 只须要一个参数时，参数的小括号能够省略

语法格式四：Lambda 须要两个参数，而且有返回值

 

语法格式五：当 Lambda 体只有一条语句时，return 与大括号能够省略

 

 

类型推断

上述 Lambda 表达式中的参数类型都是由编译器推断得出的。Lambda 表达式中无需指定类型，程序依然能够编译，这是由于 javac 根据程序的上下文，在后台推断出了参数的类型。Lambda 表达式的类型依赖于上下文环境，是由编译器推断出来的。这就是所谓的   “类型推断”。

2 函数式接口

什么是函数式接口

只包含一个抽象方法的接口，称为函数式接口。

你能够经过 Lambda 表达式来建立该接口的对象。（若 Lambda 表达式抛出一个受检异常，那么该异常须要在目标接口的抽象方 法上进行声明）。

咱们能够在任意函数式接口上使用 @FunctionalInterface 注解， 这样作能够检查它是不是一个函数式接口，同时 javadoc 也会包含一条声明，说明这个接口是一个函数式接口。

自定义函数式接口

函数式接口中使用泛型：

 

做为参数传递 Lambda 表达式

 

做为参数传递 Lambda 表达式：为了将 Lambda 表达式做为参数传递，接收Lambda 表达式的参数类型必须是与该 Lambda 表达式兼容的函数式接口的类型。

Java 内置四大核心函数式接口

函数式接口	参数类型	返回类型	用途
Consumer<T> 消费型接口	T	void	对类型为T的对象应用操做，包含方法： void accept(T t)
Supplier<T> 供给型接口	无	T	返回类型为T的对象，包含方法：T get();
Function<T, R> 函数型接口	T	R	对类型为T的对象应用操做，并返回结果。结果是R类型的对象。包含方法：R apply(T t);
Predicate<T> 判定型接口	T	boolean	肯定类型为T的对象是否知足某约束，并返回boolean 值。包含方法boolean test(T t);

其余接口

函数式接口	参数类型	返回类型	用途
BiFunction<T, U, R>	T, U	R	对类型为 T, U 参数应用操做， 返回 R 类型的结果。包含方法为 R apply(T t, U u);
UnaryOperator<T> (Function子接口)	T	T	对类型为T 的对象进行一元运算， 并返回T 类型的结果。包含方法为 T apply(T t);
BinaryOperator<T> (BiFunction 子接口)	T, T	T	对类型为T 的对象进行二元运算， 并返回T类型的结果。包含方法为 T apply(T t1, T t2);
BiConsumer<T, U>	T, U	void	对类型为T, U 参数应用操做。包含方法为 void accept(T t, U u)
ToIntFunction<T> ToLongFunction<T> ToDoubleFunction<T>	T	int long double	分 别 计 算 int 、 long 、 double、值的函数
IntFunction<R> LongFunction<R> DoubleFunction<R>	int long double	R	参数分别为int 、long 、 double 类型的函数

3 方法引用与构造器引用

方法引用

当要传递给Lambda体的操做，已经有实现的方法了，可使用方法引用！（实现抽象方法的参数列表，必须与方法引用方法的参数列表保持一致！）

方法引用：使用操做符 “::” 将方法名和对象或类的名字分隔开来。

以下三种主要使用状况：

对象::实例方法

类::静态方法

类::实例方法

方法引用

例如：

等同于：

 

例如：

 

等同于：

 

例如：

 

等同于：

注意：当须要引用方法的第一个参数是调用对象，而且第二个参数是须要引用方法的第二个参数(或无参数)时：ClassName::methodName

构造器引用

格式： ClassName::new 

与函数式接口相结合，自动与函数式接口中方法兼容。 能够把构造器引用赋值给定义的方法，与构造器参数列表要与接口中抽象方法的参数列表一致！

例如：

等同于：

数组引用

格式： type[] :: new

例 如 ：

等同于：

4 强大的 Stream API

了解 Stream

Java8中有两大最为重要的改变。第一个是 Lambda 表达式；另一个则是 Stream API(java.util.stream.*)。

Stream 是 Java8 中处理集合的关键抽象概念，它能够指定你但愿对集合进行的操做，能够执行很是复杂的查找、过滤和映射数据等操做。  使用Stream API 对集合数据进行操做，就相似于使用 SQL 执行的数据库查询。也可使用 Stream API 来并行执行操做。简而言之， Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。

什么是 Stream

流(Stream) 究竟是什么呢？

是数据渠道，用于操做数据源（集合、数组等）所生成的元素序列。

“集合讲的是数据，流讲的是计算！”

注意：

①Stream 本身不会存储元素。

②Stream 不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream。

③Stream 操做是延迟执行的。这意味着他们会等到须要结果的时候才执行。

Stream 的操做三个步骤

建立 Stream

一个数据源（如：集合、数组），获取一个流

中间操做

一个中间操做链，对数据源的数据进行处理

终止操做(终端操做)

一个终止操做，执行中间操做链，并产生结果

建立 Stream

Java8 中的 Collection 接口被扩展，提供了两个获取流的方法：

default Stream<E> stream() : 返回一个顺序流

default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流

由数组建立流

Java8 中的 Arrays 的静态方法 stream() 能够获取数组流：

static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流

重载形式，可以处理对应基本类型的数组：

public static IntStream stream(int[] array)

public static LongStream stream(long[] array)

public static DoubleStream stream(double[] array)

由值建立流

可使用静态方法 Stream.of(), 经过显示值建立一个流。它能够接收任意数量的参数。

public static<T> Stream<T> of(T... values) : 返回一个流

由函数建立流：

建立无限流

可使用静态方法 Stream.iterate() 和Stream.generate(), 建立无限流。

迭代

public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)

生成

public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s) :

Stream 的中间操做

多个中间操做能够链接起来造成一个流水线，除非流水 线上触发终止操做，不然中间操做不会执行任何的处理！ 而在终止操做时一次性所有处理，称为“惰性求值”。

筛选与切片

方 法	描 述
filter(Predicate p)	接收 Lambda ， 从流中排除某些元素。
distinct()	筛选，经过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素
limit(long maxSize)	截断流，使其元素不超过给定数量。
skip(long n)	跳过元素，返回一个扔掉了前 n 个元素的流。若流中元素不足 n 个，则返回一个空流。与 limit(n) 互补

Stream 的中间操做

映射

方 法	描 述
map(Function f)	接收一个函数做为参数，该函数会被应用到每一个元素上，并将其映射成一个新的元素。
mapToDouble(ToDoubleFunction f)	接收一个函数做为参数，该函数会被应用到每一个元素上，产生一个新DoubleStream。
mapToInt(ToIntFunction f)	接收一个函数做为参数，该函数会被应用到每一个元素上，产生一个新的 IntStream。
mapToLong(ToLongFunction f)	接收一个函数做为参数，该函数会被应用到每一个元素上，产生一个新的LongStream。
flatMap(Function f)	接收一个函数做为参数，将流中的每一个值都换成另外一个流，而后把全部流链接成一个流

Stream 的中间操做

排序

方 法	描 述
sorted()	产生一个新流，其中按天然顺序排序
sorted(Comparator comp)	产生一个新流，其中按比较器顺序排序

 

Stream 的终止操做

终端操做会从流的流水线生成结果。其结果能够是任何不是流的值，例如：List、Integer，甚至是 void 。

查找与匹配

方 法	描 述
allMatch(Predicate p)	检查是否匹配全部元素
anyMatch(Predicate p)	检查是否至少匹配一个元素
noneMatch(Predicate p)	检查是否没有匹配全部元素
findFirst()	返回第一个元素
findAny()	返回当前流中的任意元素

Stream 的终止操做

count（）	返回流中元素总数
max(Comparator c)	返回流中最大值
min(Comparator c)	返回流中最小值
forEach(Consumer c)	内部迭代(使用 Collection 接口须要用户去作迭代，称为外部迭代。相反，Stream API 使用内部迭代——它帮你把迭代作了)

归约

reduce(T iden, BinaryOperator b)	能够将流中元素反复结合起来，获得一个值。返回 T
reduce(BinaryOperator b)	能够将流中元素反复结合起来，获得一个值。返回 Optional<T>

 

备注：map 和 reduce 的链接一般称为 map-reduce 模式，因 Google 用它来进行网络搜索而出名。

Stream 的终止操做

收集 

方 法	描 述
collect(Collector c)	将流转换为其余形式。接收一个 Collector接口的实现，用于给Stream中元素作汇总的方法

Collector 接口中方法的实现决定了如何对流执行收集操做(如收集到 List、Set、Map)。可是 Collectors 实用类提供了不少静态方法，能够方便地建立常见收集器实例，具体方法与实例以下表：

方法	返回类型	做用
toList	List<T>	把流中元素收集到List
List<Employee> emps= list.stream().collect(Collectors.toList());
toSet	Set<T>	把流中元素收集到Set
Set<Employee> emps= list.stream().collect(Collectors.toSet());
toCollection	Collection<T>	把流中元素收集到建立的集合
Collection<Employee>emps=list.stream().collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));
counting	Long	计算流中元素的个数
long count = list.stream().collect(Collectors.counting());
summingInt	Integer	对流中元素的整数属性求和
inttotal=list.stream().collect(Collectors.summingInt(Employee::getSalary));
averagingInt	Double	计算流中元素Integer属性的平均 值
doubleavg= list.stream().collect(Collectors.averagingInt(Employee::getSalary));
summarizingInt	IntSummaryStatistics	收集流中Integer属性的统计值。 如：平均值
IntSummaryStatisticsiss= list.stream().collect(Collectors.summarizingInt(Employee::getSalary));

joining	String	链接流中每一个字符串
String str= list.stream().map(Employee::getName).collect(Collectors.joining());
maxBy	Optional<T>	根据比较器选择最大值
Optional<Emp>max= list.stream().collect(Collectors.maxBy(comparingInt(Employee::getSalary)));
minBy	Optional<T>	根据比较器选择最小值
Optional<Emp> min = list.stream().collect(Collectors.minBy(comparingInt(Employee::getSalary)));
reducing	归约产生的类型	从一个做为累加器的初始值开始，利用BinaryOperator与流中元素逐个结合，从而归 约成单个值
inttotal=list.stream().collect(Collectors.reducing(0, Employee::getSalar, Integer::sum));
collectingAndThen	转换函数返回的类型	包裹另外一个收集器，对其结 果转换函数
inthow= list.stream().collect(Collectors.collectingAndThen(Collectors.toList(), List::size));
groupingBy	Map<K, List<T>>	根据某属性值对流分组，属 性为K，结果为V
Map<Emp.Status, List<Emp>> map= list.stream() .collect(Collectors.groupingBy(Employee::getStatus));
partitioningBy	Map<Boolean, List<T>>	根据true或false进行分区
Map<Boolean,List<Emp>>vd= list.stream().collect(Collectors.partitioningBy(Employee::getManage));

并行流与串行流

并行流就是把一个内容分红多个数据块，并用不一样的线程分

别处理每一个数据块的流。

Java 8 中将并行进行了优化，咱们能够很容易的对数据进行并行操做。Stream API 能够声明性地经过 parallel() 与sequential() 在并行流与顺序流之间进行切换。

了解 Fork/Join 框架

Fork/Join 框架：就是在必要的状况下，将一个大任务，进行拆分(fork)成若干个小任务（拆到不可再拆时），再将一个个的小任务运算的结果进行 join 汇总.

Fork/Join 框架与传统线程池的区别

采用 “工做窃取”模式（work-stealing）：

当执行新的任务时它能够将其拆分分红更小的任务执行，并将小任务加到线 程队列中，而后再从一个随机线程的队列中偷一个并把它放在本身的队列中。

相对于通常的线程池实现,fork/join框架的优点体如今对其中包含的任务的处理方式上.在通常的线程池中,若是一个线程正在执行的任务因为某些缘由没法继续运行,那么该线程会处于等待状态.而在fork/join框架实现中,若是某个子问题因为等待另一个子问题的完成而没法继续运行.那么处理该子问题的线程会主动寻找其余还没有运行的子问题来执行.这种方式减小了线程的等待时间,提升了性能.

5 新时间日期 API

使用 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime

LocalDate、LocalTime、LocalDateTime 类的实例是不可变的对象，分别表示使用 ISO-8601日历系统的日期、时间、日期和时间。它们提供 了简单的日期或时间，并不包含当前的时间信息。也不包含与时区相关的信息。

注：ISO-8601日历系统是国际标准化组织制定的现代公民的日期和时间的表示法

方法	描述	示例
now()	静态方法，根据当前时间建立对象	LocalDate localDate = LocalDate.now(); LocalTime localTime = LocalTime.now(); LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
of()	静态方法，根据指定日期/时间建立 对象	LocalDate localDate = LocalDate.of(2016, 10, 26); LocalTime localTime = LocalTime.of(02, 22, 56); LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2016, 10, 26, 12, 10, 55);
plusDays, plusWeeks, plusMonths, plusYears	向当前 LocalDate 对象添加几天、几周、几个月、几年
minusDays, minusWeeks, minusMonths, minusYears	从当前 LocalDate 对象减去几天、几周、几个月、几年
plus, minus	添加或减小一个 Duration 或 Period
withDayOfMonth, withDayOfYear, withMonth, withYear	将月份天数、年份天数、月份、年 份 修 改 为 指 定 的 值 并 返 回 新 的 LocalDate 对象
getDayOfMonth	得到月份天数(1-31)
getDayOfYear	得到年份天数(1-366)
getDayOfWeek	得到星期几(返回一个 DayOfWeek 枚举值)
getMonth	得到月份, 返回一个 Month 枚举值
getMonthValue	得到月份(1-12)
getYear	得到年份
until	得到两个日期之间的 Period 对象， 或者指定 ChronoUnits 的数字
isBefore, isAfter	比较两个 LocalDate
isLeapYear	判断是不是闰年

Instant 时间戳

用于“时间戳”的运算。它是以Unix元年(传统的设定为UTC时区1970年1月1日午夜时分)开始所经历的描述进行运算

Duration 和 Period

Duration:用于计算两个“时间”间隔

Period:用于计算两个“日期”间隔

日期的操纵

TemporalAdjuster : 时间校订器。有时咱们可能须要获取例如：将日期调整到“下个周日”等操做。

TemporalAdjusters : 该类经过静态方法提供了大量的经常使用 TemporalAdjuster 的实现。

例如获取下个周日：

 

解析与格式化

java.time.format.DateTimeFormatter 类：该类提供了三种格式化方法：

预约义的标准格式

语言环境相关的格式

自定义的格式

时区的处理

Java8 中加入了对时区的支持，带时区的时间为分别为：

ZonedDate、ZonedTime、ZonedDateTime

其中每一个时区都对应着 ID，地区ID都为 “{区域}/{城市}”的格式

例如 ：Asia/Shanghai 等

ZoneId：该类中包含了全部的时区信息getAvailableZoneIds() : 能够获取全部时区时区信息of(id) : 用指定的时区信息获取 ZoneId 对象

与传统日期处理的转换

类	To 遗留类	From 遗留类
java.time.Instant java.util.Date	Date.from(instant)	date.toInstant()
java.time.Instant java.sql.Timestamp	Timestamp.from(instant)	timestamp.toInstant()
java.time.ZonedDateTime java.util.GregorianCalendar	GregorianCalendar.from(zonedDateTim e)	cal.toZonedDateTime()
java.time.LocalDate java.sql.Time	Date.valueOf(localDate)	date.toLocalDate()
java.time.LocalTime java.sql.Time	Date.valueOf(localDate)	date.toLocalTime()
java.time.LocalDateTime java.sql.Timestamp	Timestamp.valueOf(localDateTime)	timestamp.toLocalDateTime()
java.time.ZoneId java.util.TimeZone	Timezone.getTimeZone(id)	timeZone.toZoneId()
java.time.format.DateTimeFormatter java.text.DateFormat	formatter.toFormat()	无

6 接口中的默认方法与静态方法

接口中的默认方法

Java 8中容许接口中包含具备具体实现的方法，该方法称为“默认方法”，默认方法使用 default 关键字修饰。

例如：

接口中的默认方法

接口默认方法的”类优先”原则

若一个接口中定义了一个默认方法，而另一个父类或接口中又定义了一个同名的方法时

选择父类中的方法。若是一个父类提供了具体的实现，那么接口中具备相同名称和参数的默认方法会被忽略。

接口冲突。若是一个父接口提供一个默认方法，而另外一个接口也提供了一个具备相同名称和参数列表的方法（无论方法是不是默认方法），那么必须覆盖该方法来解决冲突

接口中的静态方法

Java8 中，接口中容许添加静态方法。

例如：

7 其余新特性

Optional 类

Optional<T> 类(java.util.Optional) 是一个容器类，表明一个值存在或不存在， 原来用 null 表示一个值不存在，如今 Optional 能够更好的表达这个概念。而且能够避免空指针异常。

经常使用方法：

Optional.of(T t) : 建立一个 Optional 实例Optional.empty() : 建立一个空的 Optional 实例

Optional.ofNullable(T t):若 t 不为 null,建立 Optional 实例,不然建立空实例isPresent() : 判断是否包含值

orElse(T t) :  若是调用对象包含值，返回该值，不然返回t orElseGet(Supplier s) :若是调用对象包含值，返回该值，不然返回 s 获取的值

map(Function f): 若是有值对其处理，并返回处理后的Optional，不然返回 Optional.empty()

flatMap(Function mapper):与 map 相似，要求返回值必须是Optional

重复注解与类型注解

Java 8对注解处理提供了两点改进：可重复的注解及可用于类型的注解。