Java 8 新特性（）

Java8 新增了非常多的特性，我们主要讨论以下几个：

• Lambda 表达式 − Lambda 允许把函数作为一个方法的参数（函数作为参数传递到方法中）。
• 方法引用 − 方法引用提供了非常有用的语法，可以直接引用已有Java类或对象（实例）的方法或构造器。与lambda联合使用，方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁，减少冗余代码。
• 默认方法 − 默认方法就是一个在接口里面有了一个实现的方法。
• 新工具 − 新的编译工具，如：Nashorn引擎 jjs、 类依赖分析器jdeps。
• Stream API −新添加的Stream API（java.util.stream） 把真正的函数式编程风格引入到Java中。
• Date Time API − 加强对日期与时间的处理。
• Optional 类 − Optional 类已经成为 Java 8 类库的一部分，用来解决空指针异常。
• Nashorn, JavaScript 引擎 − Java 8提供了一个新的Nashorn javascript引擎，它允许我们在JVM上运行特定的javascript应用。

Lambda 表达式，也可称为闭包，它是推动 Java 8 发布的最重要新特性。

Lambda 允许把函数作为一个方法的参数（函数作为参数传递进方法中）。

使用 Lambda 表达式可以使代码变的更加简洁紧凑。

语法

lambda 表达式的语法格式如下：

(parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }

以下是lambda表达式的重要特征:

• 可选类型声明： 不需要声明参数类型，编译器可以统一识别参数值。
• 可选的参数圆括号： 一个参数无需定义圆括号，但多个参数需要定义圆括号。
• 可选的大括号： 如果主体包含了一个语句，就不需要使用大括号。
• 可选的返回关键字： 如果主体只有一个表达式返回值则编译器会自动返回值，大括号需要指定表达式返回了一个数值。

一丶Lambda 表达式

Lambda 表达式将函数当成参数传递给某个方法，或者把代码本身当作数据处理；

语法格式：

• 用逗号分隔的参数列表
• -> 符号
• 和 语句块 组成

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( e -> System.out.println( e ) );

等价于

List<String> list = Arrays.asList( "a", "b", "d" );
for(String e:list){
    System.out.println(e);
}

如果语句块比较复杂，使用 {} 包起来

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( e -> {
    String m = "9420 " e;
    System.out.print( m );
});

Lambda 本质上是匿名内部类的改装，所以它使用到的变量都会隐式的转成 final 的

String separator = ",";
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( 
    e -> System.out.print( e   separator ) );

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等价于

final String separator = ",";
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( 
    e -> System.out.print( e   separator ) );

Lambda 的返回值和参数类型由编译器推理得出，不需要显示定义，如果只有一行代码可以不写 return 语句

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).sort( ( e1, e2 ) -> e1.compareTo( e2 ) ); 

等价于

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
Collections.sort(list, new Comparator<String>() {
    @Override
    public int compare(String o1, String o2) {
        return o1.compareTo(o2);
    }
});

二丶函数式接口

Lambda 的设计者们为了让现有的功能与 Lambda 表达式良好兼容，考虑了很多方法，于是产生了函数接口这个概念。

函数接口指的是一个有且仅有一个抽象方法，但是可以有多个非抽象方法的接口，这样的接口可以隐式转换为 Lambda 表达式。 Java 8 提供了一个特殊的注解@FunctionalInterface，举个简单的函数式接口的定义：

@FunctionalInterface
public interface GreetingService {

    void sayMessage(String message);
}

Java7 只能通过匿名内部类进行编程，例如：

GreetingService greetService = new GreetingService() {

    @Override
    public void sayMessage(String message) {
        System.out.println("Hello " + message);
    }
};
greetService.sayMessage("world");

Java8 可以采用 Lambda 表达方进行编程，例如：

GreetingService greetService = message -> System.out.println("Hello " + message);
greetService.sayMessage("world");

目前 Java 库中的所有相关接口都已经带有这个注解了，实践上java.lang.Runnable和java.util.concurrent.Callable是函数式接口的最佳例子！

三、方法引用

方法引用使用一对冒号::，通过方法的名字来指向一个方法。

方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁，减少冗余代码。 下面，我们在Car类中定义了 4 个方法作为例子来区分 Java 中 4 种不同方法的引用。

public class Car {

    //Supplier是jdk1.8的接口，这里和lamda一起使用了
    public static Car create(final Supplier<Car> supplier) {
        return supplier.get();
    }

    public static void collide(final Car car) {
        System.out.println("Collided " + car.toString());
    }

    public void follow(final Car another) {
        System.out.println("Following the " + another.toString());
    }

    public void repair() {
        System.out.println("Repaired " + this.toString());
    }
}

3.1、构造器引用

它的语法是Class::new，或者更一般的Class< T >::new，实例如下：

final Car car = Car.create( Car::new );
final List< Car > cars = Arrays.asList( car );

3.2、静态方法引用

它的语法是Class::static_method，实例如下：

cars.forEach( Car::collide );

3.3、类的成员方法引用

它的语法是Class::method，实例如下：

cars.forEach( Car::repair );

3.4、实例对象的成员方法的引用

它的语法是instance::method，实例如下

final Car police = Car.create( Car::new );
cars.forEach( police::follow );

注意：这个方法接受一个Car类型的参数！

Java 8使用两个新概念扩展了接口的含义：默认方法和静态方法。

默认方法使得开发者可以在不破坏二进制兼容性的前提下，往现存接口中添加新的方法，即不强制那些实现了该接口的类也同时实现这个新加的方法。

为什么要有这个特性？  首先，之前的接口是个双刃剑，好处是面向抽象而不是面向具体编程，缺陷是，当需要修改接口时候，需要修改全部实现该接口的类，目前的 java 8 之前的集合框架没有 foreach 方法，通常能想到的解决办法是在JDK里给相关的接口添加新的方法及实现。然而，对于已经发布的版本，是没法在给接口添加新方法的同时不影响已有的实现。所以引进的默认方法。他们的目的是为了解决接口的修改与现有的实现不兼容的问题。

默认方法、静态方法语法格式如下：

public interface Vehicle {

    //默认方法
   default void print(){
      System.out.println("我是一辆车!");
   }
    // 静态方法
   static void blowHorn(){
      System.out.println("按喇叭!!!");
   }
}

我们可以通过以下代码来了解关于默认方法的使用，实例如下：

public class Tester {
   public static void main(String args[]){
      Vehicle vehicle = new Car();
      vehicle.print();
   }
}

interface Vehicle {
   default void print(){
      System.out.println("我是一辆车!");
   }

   static void blowHorn(){
      System.out.println("按喇叭!!!");
   }
}

interface FourWheeler {
   default void print(){
      System.out.println("我是一辆四轮车!");
   }
}

class Car implements Vehicle, FourWheeler {
   public void print(){
      Vehicle.super.print();
      FourWheeler.super.print();
      Vehicle.blowHorn();
      System.out.println("我是一辆汽车!");
   }
}

执行以上脚本，输出结果为：

我是一辆车!
我是一辆四轮车!
按喇叭!!!
我是一辆汽车!

四 丶 Optional

Optional 用来解决 Java 中经常出现的 NullPointerException ，从而避免源码被各种空检查污染，使源码更加简洁和更加容易阅读

// 假设有一个对象 obj ,你不知道它是不是为空的，但是你想用它的方法，可以这么玩
Optional<T> canUseObj = Optional.ofNullable(obj);
canUseObj.ifPresent(System.out::println);		//如果 obj 不为空，则可以使用 obj 的方法，这里做个简单输出 

五丶 Stream

Java 8 API添加了一个新的抽象称为流Stream，可以让你以一种声明的方式处理数据。

Stream 使用一种类似用 SQL 语句从数据库查询数据的直观方式来提供一种对 Java 集合运算和表达的高阶抽象。

Stream API可以极大提高Java程序员的生产力，让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。

这种风格将要处理的元素集合看作一种流， 流在管道中传输， 并且可以在管道的节点上进行处理， 比如筛选， 排序，聚合等。

元素流在管道中经过中间操作（intermediate operation）的处理，最后由最终操作(terminal operation)得到前面处理的结果。

+--------------------+       +------+   +------+   +---+   +-------+
| stream of elements +-----> |filter+-> |sorted+-> |map+-> |collect|
+--------------------+       +------+   +------+   +---+   +-------+

以上的流程转换为 Java 代码为：

List<Integer> transactionsIds = 
widgets.stream()
             .filter(b -> b.getColor() == RED)
             .sorted((x,y) -> x.getWeight() - y.getWeight())
             .mapToInt(Widget::getWeight)
             .sum();

生成流

在 Java 8 中, 集合接口有两个方法来生成流：

• stream()  − 为集合创建串行流。
• parallelStream()  − 为集合创建并行流。

List strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl"); List filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());

---

forEach

Stream 提供了新的方法 'forEach' 来迭代流中的每个数据。以下代码片段使用 forEach 输出了10个随机数：

Random random = new Random(); random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

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map

map 方法用于映射每个元素到对应的结果，以下代码片段使用 map 输出了元素对应的平方数：

List numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5); // 获取对应的平方数 List squaresList = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());

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filter

filter 方法用于通过设置的条件过滤出元素。以下代码片段使用 filter 方法过滤出空字符串：

Liststrings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl"); // 获取空字符串的数量 long count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

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limit

limit 方法用于获取指定数量的流。 以下代码片段使用 limit 方法打印出 10 条数据：

Random random = new Random(); random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

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sorted

sorted 方法用于对流进行排序。以下代码片段使用 sorted 方法对输出的 10 个随机数进行排序：

Random random = new Random(); random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

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并行（parallel）程序

parallelStream 是流并行处理程序的代替方法。以下实例我们使用 parallelStream 来输出空字符串的数量：

List strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl"); // 获取空字符串的数量 long count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

我们可以很容易的在顺序运行和并行之间切换。

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Collectors

Collectors 类实现了很多归约操作，例如将流转换成集合和聚合元素。Collectors 可用于返回列表或字符串：

Liststrings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl"); List filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList()); System.out.println("筛选列表: " + filtered); String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", ")); System.out.println("合并字符串: " + mergedString);

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统计

另外，一些产生统计结果的收集器也非常有用。它们主要用于int、double、long等基本类型上，它们可以用来产生类似如下的统计结果。

List numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);

IntSummaryStatistics stats = numbers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();   
System.out.println("列表中最大的数 : " + stats.getMax());
System.out.println("列表中最小的数 : " + stats.getMin());
System.out.println("所有数之和 : " + stats.getSum());
System.out.println("平均数 : " + stats.getAverage());

六丶 Java 8 日期时间 API

在旧版的 Java 中，日期时间 API 存在诸多问题，其中有：

• 非线程安全 − java.util.Date 是非线程安全的，所有的日期类都是可变的，这是Java日期类最大的问题之一。
• 设计很差 − Java的日期/时间类的定义并不一致，在java.util和java.sql的包中都有日期类，此外用于格式化和解析的类在java.text包中定义。java.util.Date同时包含日期和时间，而java.sql.Date仅包含日期，将其纳入java.sql包并不合理。另外这两个类都有相同的名字，这本身就是一个非常糟糕的设计。
• 时区处理麻烦 − 日期类并不提供国际化，没有时区支持，因此Java引入了java.util.Calendar和java.util.TimeZone类，但他们同样存在上述所有的问题。

Java 8 在 java.time 包下提供了很多新的 API。以下为两个比较重要的 API：

• Local(本地)  − 简化了日期时间的处理，没有时区的问题。
• Zoned(时区)  − 通过制定的时区处理日期时间。

新的java.time包涵盖了所有处理日期，时间，日期/时间，时区，时刻（instants），过程（during）与时钟（clock）的操作。