Java 8 新特性——学习总结

Java 8 新特性

 Java 9都快出来了，把Java 8学习一波，很多语言特性在别的语言中都见过，一些优秀的语言特性，好语言都会集成！

编程风格

Java8希望有自己的编程风格，并与Java7分开，以下展示以下两者的区别。

package com.tencent; import java.util.ArrayList;import java.util.Comparator;import java.util.List; public class Main {  public static void main(String[] args) {   List<String> names1 = new ArrayList<>();    names1.add("Google");   names1.add("Runoob");   names1.add("Tencent");   names1.add("Baidu");    List<String> names2 = new ArrayList<>();    names2.add("Google");   names2.add("Runoob");   names2.add("Tencent");   names2.add("Baidu");  }  private void sortUsingJava7(List<String> names) {   names.sort(new Comparator<String>() {     @Override     public int compare(String o1, String o2) {       return o1.compareTo(o2);     }   });  }  private void sortUsingJava8(List<String> names) {   names.sort((s1, s2) -> s1.compareTo(s2));  }}

 

Lambda 表达式

       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。

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，大括号需要指定明表达式返回了一个数值。

变量作用域

       编译本质还是inner class，所以引用外部变量的时候一定要为final

package com.tencent; public class Java8Tester { final static String salutation = "Hello! ";  public static void main(String[] args) {   Java8Tester tester = new Java8Tester();    // 类型声明   MathOperation addtion = (int a, int b) -> a + b;   // 不用类型声明   MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;   // 大括号中的返回语句   MathOperation multiplication = (int a, int b) -> {     return a * b;   };   // 没有大括号及返回语句   MathOperation division = (int a, int b) -> a / b;    System.out.println("10 + 5 = " + tester.operate(10, 5,addtion));   System.out.println("10 - 5 = " + tester.operate(10, 5,subtraction));   System.out.println("10 * 5 = " + tester.operate(10, 5,multiplication));   System.out.println("10 / 5 = " + tester.operate(10, 5,division));   // 不用括号   GreetingService greetingService1 = message ->System.out.println("Hello " + message);   // 用括号   GreetingService greetingService2 = (message) -> {     System.out.println("Hello " + message);   };   // 变量作用域 final   GreetingService greetingService3 = message ->System.out.println(salutation + message);    greetingService1.sayMessage("Runoob");   greetingService2.sayMessage("Google");   greetingService3.sayMessage("Tencent");  }  interface MathOperation {   int operation(int a, int b);  }  interface GreetingService {   void sayMessage(String message);  }  private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation) {   return mathOperation.operation(a, b);  }}

方法引用

方法引用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。

方法引用使用一对冒号(::)。

package com.tencent; import java.util.ArrayList;import java.util.Collections;import java.util.List;import java.util.function.Supplier; public class Car { 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());  }  public static void main(String[] args) {   final Car car = Car.create(Car::new);    final List<Car> cars = Collections.singletonList(car);     cars.forEach(Car::collide);    cars.forEach(Car::repair);    final Car police = Car.create(Car::new);   cars.forEach(police::follow);    ArrayList<String> names = new ArrayList<>();    names.add("Google");   names.add("Runoob");   names.add("Taobao");   names.add("Baidu");    names.forEach(System.out::println);  }}

函数式接口

函数式接口(Functional Interface)就是一个具有一个方法的普通接口。

函数式接口可以被隐式转换为lambda表达式。

函数式接口可以现有的函数友好地支持 lambda。

JDK 1.8之前已有的函数式接口:

java.lang.Runnable

java.util.concurrent.Callable

java.security.PrivilegedAction

java.util.Comparator

java.io.FileFilter

java.nio.file.PathMatcher

java.lang.reflect.InvocationHandler

java.beans.PropertyChangeListener

java.awt.event.ActionListener

javax.swing.event.ChangeListener

JDK 1.8 新增加的函数接口：

java.util.function

 

package com.tencent; import java.util.Arrays;import java.util.List;import java.util.function.Predicate; public class Java8Tester {  public static void main(String[] args) {   List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);    System.out.println("输出所有数据：");    eval(list, n -> true);    System.out.println("输出所有偶数：");   eval(list, n -> n % 2 == 0);    System.out.println("输出大于 3 的所有数字：");   eval(list, n -> n > 3);  }  private static void eval(List<Integer> list,Predicate<Integer> predicate) {   for (Integer n : list) {     if (predicate.test(n)) {       System.out.println(n);     }    }  }}

默认方法

Java 8 新增了接口的默认方法。

简单说，默认方法就是接口可以有实现方法，而且不需要实现类去实现其方法。

我们只需在方法名前面加个default关键字即可实现默认方法。

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。

 

package com.tencent; import java.util.Arrays;import java.util.List;import java.util.function.Predicate; public class Java8Tester {  public static void main(String[] args) {   Vehicle vehicle = new Trunk();   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 Trunk implements Vehicle, FourWheeler{ public void print() {   Vehicle.super.print();   FourWheeler.super.print();   Vehicle.blowHorn();   System.out.println("我是一辆汽车！");  }}

 

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可以极大提供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。

什么是 Stream？

Stream（流）是一个来自数据源的元素队列并支持聚合操作

·       元素是特定类型的对象，形成一个队列。 Java中的Stream并不会存储元素，而是按需计算。

·       数据源 流的来源。可以是集合，数组，I/O channel，产生器generator等。

·       聚合操作 类似SQL语句一样的操作，比如filter, map, reduce,find, match, sorted等。

和以前的Collection操作不同， Stream操作还有两个基础的特征：

·       Pipelining:中间操作都会返回流对象本身。这样多个操作可以串联成一个管道，如同流式风格（fluent style）。这样做可以对操作进行优化，比如延迟执行(laziness)和短路( short-circuiting)。

·       内部迭代：以前对集合遍历都是通过Iterator或者For-Each的方式,显式的在集合外部进行迭代，这叫做外部迭代。 Stream提供了内部迭代的方式，通过访问者模式(Visitor)实现。

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

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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：

Randomrandom = newRandom(); 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<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5); // 获取对应的平方数List<Integer> 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：

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

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：

Randomrandom = newRandom(); 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：

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

我们可以很容易的在顺序运行和并行直接切换。

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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：

List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl"); List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList()); System.out.println("筛选列表: " + filtered); StringmergedString = 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<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5); int SummaryStatisticsstats = integers.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());

 

package com.tencent; import java.util.*;import java.util.stream.Collectors; public class Java8Tester {  public static void main(String[] args) {   System.out.println("使用 Java 7：");    List<String> strings = Arrays.asList("abc","", "bc", "efg", "abcd", "","jkl");   System.out.println("列表：" + strings);    long count = getCountEmptyStringUsingJava7(strings);   System.out.println("空字符数量为: " +count);   count = getCountLength3UsingJava7(strings);    System.out.println("字符串长度为 3 的数量为: " + count);    // 删除空字符串   List<String> filtered = deleteEmptyStringsUsingJava7(strings);   System.out.println("筛选后的列表: " +filtered);    // 删除空字符串，并使用逗号把它们合并起来   String mergedString = getMergedStringUsingJava7(strings, ",");   System.out.println("合并字符串: " +mergedString);   List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);    // 获取列表元素平方数   List<Integer> squaresList = getSquares(numbers);   System.out.println("平方数列表: " +squaresList);   List<Integer> integers = Arrays.asList(1, 2, 13, 4, 15, 6, 17, 8,19);    System.out.println("列表: " + integers);   System.out.println("列表中最大的数 : " +getMax(integers));   System.out.println("列表中最小的数 : " +getMin(integers));   System.out.println("所有数之和 : " +getSum(integers));   System.out.println("平均数 : " +getAverage(integers));   System.out.println("随机数: ");    // 输出10个随机数   Random random = new Random();    for (int i = 0; i < 10; i++) {     System.out.println(random.nextInt());    }    System.out.println("使用 Java 8：");   System.out.println("列表：" + strings);    count = strings.stream().filter(String::isEmpty).count();   System.out.println("空字符串数量为：" +count);    count = strings.stream().filter(string -> string.length() ==3).count();   System.out.println("字符串长度为 3 的数量为: " + count);    filtered = strings.stream().filter(string ->!string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());   System.out.println("筛选后的列表: " +filtered);    mergedString = strings.stream().filter(string ->!string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));   System.out.println("合并字符串: " +mergedString);    squaresList = numbers.stream().map(i -> i *i).distinct().collect(Collectors.toList());   System.out.println("Squares List: " + squaresList);    System.out.println("列表: " + integers);    IntSummaryStatistics stats = integers.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());    System.out.println("随机数: ");    random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);    // 并行处理   count = strings.parallelStream().filter(String::isEmpty).count();   System.out.println("空字符串的数量为：" +count);  }  private static List<String>deleteEmptyStringsUsingJava7(List<String> strings) {   List<String> filteredList = new ArrayList<>();    for (String string : strings) {      if (!string.isEmpty()) {       filteredList.add(string);     }    }   return filteredList;  }  private static String getMergedStringUsingJava7(List<String>strings, String separator) {   StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();    for (String string : strings) {      if (!string.isEmpty()) {       stringBuilder.append(string);       stringBuilder.append(separator);     }    }   String mergedString = stringBuilder.toString();   return mergedString.substring(0, mergedString.length() - 2);  }  private static long getCountLength3UsingJava7(List<String>strings) {   int count = 0;    for (String string : strings) {      if (string.length() == 3) {       count++;     }    }   return count;  }  private static long getCountEmptyStringUsingJava7(List<String>strings) {   int count = 0;    for (String string : strings) {      if (string.isEmpty()) {       count++;     }    }   return count;  }  private static List<Integer> getSquares(List<Integer>numbers) {   List<Integer> squaresList = new ArrayList<>();    for (Integer number : numbers) {     Integer square = number * number;      if (!squaresList.contains(square)) {       squaresList.add(square);     }    }   return squaresList;  }  private static int getMax(List<Integer> numbers) {   int max = numbers.get(0);    for (int i = 1; i < numbers.size(); i++) {      Integer number = numbers.get(i);      if (number > max) {       max = number;     }    }   return max;  }  private static int getMin(List<Integer> numbers) {   int min = numbers.get(0);    for (int i = 1; i < numbers.size(); i++) {     Integer number = numbers.get(i);      if (number < min) {       min = number;     }    }   return min;  }  private static int getSum(List numbers) {   int sum = (int) (numbers.get(0));    for (int i = 1; i < numbers.size(); i++) {     sum += (int) numbers.get(i);    }   return sum;  }  private static int getAverage(List<Integer> numbers) {   return getSum(numbers) / numbers.size();  }}

Optional 类

Optional 类是一个可以为null的容器对象。如果值存在则isPresent()方法会返回true，调用get()方法会返回该对象。

Optional 是个容器：它可以保存类型T的值，或者仅仅保存null。Optional提供很多有用的方法，这样我们就不用显式进行空值检测。

Optional 类的引入很好的解决空指针异常。

package com.tencent; import java.util.Optional; public class Java8Tester {  public static void main(String[] args) {   Java8Tester tester = new Java8Tester();   Integer value1 = null;   Integer value2 = 10;// Optional.ofNullable - 允许传递为 null 参数   Optional<Integer> a = Optional.ofNullable(value1);// Optional.of - 如果传递的参数是 null，抛出异常 NullPointerException   Optional<Integer> b = Optional.of(value2);   System.out.println(tester.sum(a, b));  }  private Integer sum(Optional<Integer> a, Optional<Integer>b) {   // Optional.isPresent - 判断值是否存在   System.out.println("第一个参数值存在：" +a.isPresent());   System.out.println("第二个参数值存在：" +b.isPresent());// Optional.orElse - 如果值存在，返回它，否则返回默认值   Integer value1 = a.orElse(0);//Optional.get - 获取值，值需要存在   Integer value2 = b.get();   return value1 + value2;  }}

Nashorn JavaScript

Nashorn 一个javascript 引擎。

从JDK 1.8开始，Nashorn取代Rhino(JDK 1.6, JDK1.7)成为Java的嵌入式JavaScript引擎。Nashorn完全支持ECMAScript 5.1规范以及一些扩展。它使用基于JSR 292的新语言特性，其中包含在JDK 7中引入的 invokedynamic，将JavaScript编译成Java字节码。

与先前的Rhino实现相比，这带来了2到10倍的性能提升。

jjs

jjs是个基于Nashorn引擎的命令行工具。它接受一些JavaScript源代码为参数，并且执行这些源代码。

package com.tencent; import javax.script.ScriptEngine;import javax.script.ScriptEngineManager;import javax.script.ScriptException; public class Java8Tester {  public static void main(String[] args) {   ScriptEngineManager scriptEngineManager = new ScriptEngineManager();   ScriptEngine nashorn =scriptEngineManager.getEngineByName("nashorn");    String name = "Runoob";   Integer result = null;    try {     nashorn.eval("print('" + name + "')");     result = (Integer) nashorn.eval("10+2");    }catch (ScriptException e) {     e.printStackTrace();    }   System.out.println(result.toString());  }}var BigDecimal = Java.type('java.math.BigDecimal'); function calculate(amount, percentage) {   var result = new BigDecimal(amount).multiply(newBigDecimal(percentage).divide(new BigDecimal('100'), 2,BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN));    return result.toPlainString();} var result = calculate(568000000000000000023,13.9);print(result); 

日期时间 API

Java 8通过发布新的Date-TimeAPI (JSR 310)来进一步加强对日期与时间的处理。

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。

本地化日期时间 API

package com.tencent; import java.time.LocalDate;import java.time.LocalDateTime;import java.time.LocalTime;import java.time.Month; public class Java8Tester {  public static void main(String[] args) {   Java8Tester tester = new Java8Tester();    tester.testLocalDateTime();  }  public void testLocalDateTime() {   // 获取当前的日期时间   LocalDateTime currentTime = LocalDateTime.now();   System.out.println("当前时间：" +currentTime);    LocalDate date1 = currentTime.toLocalDate();   System.out.println("date1：" + date1);    Month month = currentTime.getMonth();   int day = currentTime.getDayOfMonth();   int seconds = currentTime.getSecond();    System.out.println("月：" + month +"，日：" + day + "，秒：" + seconds);    LocalDateTime date2 = currentTime.withDayOfMonth(10).withYear(2012);   System.out.println("date2：" + date2);    // 12 december 2014   LocalDate date3 = LocalDate.of(2014, Month.DECEMBER, 12);   System.out.println("date3：" + date3);    // 22小时 15分钟   LocalTime date4 = LocalTime.of(22, 15);   System.out.println("date4：" + date4);    // 解析字符串   LocalTime date5 = LocalTime.parse("20:15:30");   System.out.println("date5：" + date5);  }}

使用时区的日期时间API

package com.tencent; import java.time.ZoneId;import java.time.ZonedDateTime; public class Java8Tester {  public static void main(String[] args) {   Java8Tester tester = new Java8Tester();    tester.testZonedDateTime();  }  public void testZonedDateTime() {   // 获取当前时间日期   ZonedDateTime date1 =ZonedDateTime.parse("2015-12-03T10:15:30+05:30[Asia/Shanghai]");    System.out.println("date1：" + date1);    ZoneId id = ZoneId.of("Europe/Paris");   System.out.println("ZoneId：" + id);    ZoneId currentZone = ZoneId.systemDefault();   System.out.println("当前时区：" +currentZone);  }}

Base64

在Java 8中，Base64编码已经成为Java类库的标准。

Java 8 内置了 Base64 编码的编码器和解码器。

Base64工具类提供了一套静态方法获取下面三种BASE64编解码器：

基本：输出被映射到一组字符A-Za-z0-9+/，编码不添加任何行标，输出的解码仅支持A-Za-z0-9+/。

URL：输出映射到一组字符A-Za-z0-9+_，输出是URL和文件。

MIME：输出隐射到MIME友好格式。输出每行不超过76字符，并且使用'\r'并跟随'\n'作为分割。编码输出最后没有行分割。

package com.tencent; importjava.io.UnsupportedEncodingException;import java.util.Base64;import java.util.UUID; public class Java8Tester {  public static void main(String[] args) {   try {     // 使用基本编码     String base64encodedString =Base64.getEncoder().encodeToString("learn java 8 fromrunoob".getBytes("UTF8"));      System.out.println("Base64 编码字符串 (基本)：" +base64encodedString);      // 解码     byte[] base64decodedBytes =Base64.getDecoder().decode(base64encodedString);     System.out.println("原始字符串：" + newString(base64decodedBytes, "UTF8"));      base64encodedString =Base64.getUrlEncoder().encodeToString("TutorialsPoint?java8".getBytes("UTF8"));     System.out.println("Base64 编码字符串 (URL):" + base64encodedString);      StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();      for (int i = 0; i < 10; ++i) {       stringBuilder.append(UUID.randomUUID().toString());     }      byte[] mimeBytes = stringBuilder.toString().getBytes("UTF8");     String mimeEncodedString =Base64.getMimeEncoder().encodeToString(mimeBytes);     System.out.println("Base64 编码字符串 (MIME):" + mimeEncodedString);    }catch (UnsupportedEncodingException e) {     e.printStackTrace();    }  }}