Java 8 (又称为 jdk 1.8) 是 Java 语言开发的一个主要版本。 Oracle 公司于 2014 年 3 月 18 日发布 Java 8 ,它支持函数式编程,新的 JavaScript 引擎,新的日期 API,新的Stream API 等。
Java8 新增了非常多的特性,比如
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Lambda 表达式 − Lambda允许把函数作为一个方法的参数(函数作为参数传递进方法中。
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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。
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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。
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新工具 − 新的编译工具,如:Nashorn引擎 jjs、 类依赖分析器jdeps。
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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。
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Date Time API − 加强对日期与时间的处理。
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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。
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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。
因此,Java8相比旧版本
- 速度更快
- 代码更少
- 操作集合&数组更方便
- 便于并行
- 最大化减少空指针异常
一、Lambda表达式
Lambda 是一个匿名函数,我们可以把Lambda 表达式理解为是一段可以传递的代码(将代码像数据一样进行传递)。可以写出更简洁、更灵活的代码。作为一种更紧凑的代码风格,使Java的语言表达能力得到了提升。
比如,之前我们实现接口的抽象方法,采用匿名内部类的方式:
现在,采用Lambda的方式,可以看到代码简洁了很多:
1、 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作符。这个操作符为“->” ,该操作符被称为Lambda 操作符或剪头操作符。它将Lambda 分为两个部分:
- 左侧:指定了Lambda 表达式需要的所有参数
- 右侧:指定了Lambda 体,即Lambda 表达式要执行的功能。
(parameters) -> expression
或
(parameters) ->{ statements; }
其中,包含以下特点:
- 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。
(1)格式
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 需要一个参数
语法格式三:Lambda 只需要一个参数时,参数的小括号可以省略
语法格式四:Lambda 需要两个参数,并且有返回值
语法格式五:当Lambda 体只有一条语句时,return 与大括号可以省略
(2)类型推断
Lambda 表达式中无需指定类型,程序依然可以编译,这是因为javac根据程序的上下文,在后台推断出了参数的类型。
(3)变量作用域
lambda 表达式只能引用标记了 final 的外层局部变量,这就是说不能在 lambda 内部修改定义在域外的局部变量,否则会编译错误。
不一定非要用final修饰,只要是不可变即可。
二、函数式接口
只包含一个抽象方法的接口,称为函数式接口。
在任意函数式接口上使用@FunctionalInterface注解,可以检查它是否是一个函数式接口。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。
1、自定义函数式接口
(1)定义接口
函数式接口中使用泛型时:
(2) 作为参数传递Lambda 表达式
定义函数:
作为参数传递Lambda 表达式:
作为参数传递Lambda 表达式:为了将Lambda 表达式作为参数传递,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。
2、Java 内置四大核心函数式接口
3、其它接口
3、其它接口
三、方法引用和构造器引用
1、方法引用
当要传递给Lambda体的操作,已经有实现的方法了,可以使用方法引用!(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:使用操作符“::” 将方法名和对象或类的名字分隔开来。
如下三种主要使用情况:
- 对象::实例方法
- 类::静态方法
- 类::实例方法
例如:
等同于:
例如:
等同于:
例如:
等同于:
注意:当需要引用方法的第一个参数是调用对象,并且第二个参数是需要引用方法的第二个参数(或无参数)时:ClassName::methodName。
2、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。
可以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:
3、数组引用
格式:type[] :: new
例如:
等同于:
四、Stream API
Java8中有两大最为重要的改变。第一个是Lambda 表达式;另外一个则是Stream API(java.util.stream.*)。
Stream 是Java8 中处理集合的关键抽象概念,它可以指定你希望对集合进行的操作,可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。使用Stream API 对集合数据进行操作,就类似于使用SQL 执行的数据库查询。也可以使用Stream API 来并行执行操作。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。
流(Stream) 到底是什么呢?
是数据渠道,用于操作数据源(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 自己不会存储元素。
- 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 操作是延迟执行的。这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。
1、Stream 的操作三个步骤
- 创建Stream:一个数据源(如:集合、数组),获取一个流
- 中间操作:一个中间操作链,对数据源的数据进行处理
- 终止操作(终端操作):一个终止操作,执行中间操作链,并产生结果
2、创建Stream
(1)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
(2)Java8 中的Arrays 的静态方法stream() 可以获取数组流:
- static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流
重载形式,能够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)
(3)可以使用静态方法Stream.of(), 通过显示值创建一个流。它可以接收任意数量的参数:
- public static<T> Stream<T> of(T... values) : 返回一个流
(4)由函数创建流:
可以使用静态方法Stream.iterate() 和Stream.generate(), 创建无限流。
- 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)
3、Stream 的中间操作
多个中间操作可以连接起来形成一个流水线,除非流水线上触发终止操作,否则中间操作不会执行任何的处理!
而在终止操作时一次性全部处理,称为“惰性求值”。
(1)筛选与切片
- filter(Predicatep):接收Lambda ,从流中排除某些元素。
- distinct():筛选,通过流所生成元素的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。
(2)映射
- map(Functionf):接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,并将其映射成一个新的元素。
- mapToDouble(ToDoubleFunction f):接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,产生一个新的DoubleStream。
- mapToInt(ToIntFunction f):接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,产生一个新的IntStream。
- mapToLong(ToLongFunction f):接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,产生一个新的LongStream。
- flatMap(Function f):接收一个函数作为参数,将流中的每个值都换成另一个流,然后把所有流连接成一个流。
(3)排序
- sorted():产生一个新流,其中按自然顺序排序
- sorted(Comparatorcomp):产生一个新流,其中按比较器顺序排序
4、Stream 的终止操作
终端操作会从流的流水线生成结果。其结果可以是任何不是流的值,例如:List、Integer,甚至是void 。
(1)查找与匹配
- allMatch(Predicate p):检查是否匹配所有元素
- anyMatch(Predicate p):检查是否至少匹配一个元素
- noneMatch(Predicatep):检查是否没有匹配所有元素
- findFirst():返回第一个元素
- findAny():返回当前流中的任意元素
- count():返回流中元素总数
- max(Comparatorc):返回流中最大值
- min(Comparatorc):返回流中最小值
- forEach(Consumerc):内部迭代(使用Collection 接口需要用户去做迭代,称为外部迭代。相反,Stream API 使用内部迭代——它帮你把迭代做了)
(2)归约
- reduce(T iden, BinaryOperator b):可以将流中元素反复结合起来,得到一个值。返回T
- reduce(BinaryOperator b):可以将流中元素反复结合起来,得到一个值。返回Optional<T>
备注:map 和reduce 的连接通常称为map-reduce 模式,因Google 用它来进行网络搜索而出名。
(3)收集
collect(Collector c):将流转换为其他形式。接收一个Collector接口的实现,用于给Stream中元素做汇总的方法。
Collector 接口中方法的实现决定了如何对流执行收集操作(如收集到List、Set、Map)。但是Collectors 实用类提供了很多静态方法,可以方便地创建常见收集器实例,具体方法与实例如下表:
5、并行流与串行流
并行流就是把一个内容分成多个数据块,并用不同的线程分别处理每个数据块的流。
Java 8 中将并行进行了优化,我们可以很容易的对数据进行并行操作。Stream API 可以声明性地通过parallel() 与sequential() 在并行流与顺序流之间进行切换。
了解Fork/Join 框架
之前的博客有详细介绍:https://blog.csdn/qq_31142553/article/details/81317393
Fork/Join 框架:就是在必要的情况下,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“工作窃取”模式(work-stealing):
当执行新的任务时它可以将其拆分分成更小的任务执行,并将小任务加到线程队列中,然后再从一个随机线程的队列中偷一个并把它放在自己的队列中。
相对于一般的线程池实现,fork/join框架的优势体现在对其中包含的任务的处理方式上.在一般的线程池中,如果一个线程正在执行的任务由于某些原因无法继续运行,那么该线程会处于等待状态.而在fork/join框架实现中,如果某个子问题由于等待另外一个子问题的完成而无法继续运行.那么处理该子问题的线程会主动寻找其他尚未运行的子问题来执行.这种方式减少了线程的等待时间,提高了性能。
五、接口中的默认方法与静态方法
1、默认方法
Java 8中允许接口中包含具有具体实现的方法,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,而另外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。如果一个父类提供了具体的实现,那么接口中具有相同名称和参数的默认方法会被忽略。
- 接口冲突。如果一个父接口提供一个默认方法,而另一个接口也提供了一个具有相同名称和参数列表的方法(不管方法是否是默认方法),那么必须覆盖该方法来解决冲突。
比如:
2、静态方法
Java8 中,接口中允许添加静态方法。
例如:
六、新时间日期API
1、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。
2、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。
3、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
4、 日期的操纵
(1) TemporalAdjuster
时间校正器。有时我们可能需要获取例如:将日期调整到“下个周日”等操作。
(2)TemporalAdjusters
该类通过静态方法提供了大量的常用TemporalAdjuster 的实现。
例如获取下个周日:
5、解析与格式化
java.time.format.DateTimeFormatter 类,该类提供了三种格式化方法:
- 预定义的标准格式
- 语言环境相关的格式
- 自定义的格式
6、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:该类中包含了所有的时区信息
- getAvailableZoneIds() : 可以获取所有时区时区信息
- of(id) : 用指定的时区信息获取ZoneId 对象
7、 与传统日期处理的转换
七、其他新特性
1、Optional 类
Optional<T> 类(java.util.Optional) 是一个容器类,代表一个值存在或不存在,原来用null 表示一个值不存在,现在Optional 可以更好的表达这个概念。并且可以避免空指针异常。
常用方法:
- Optional.of(T t) : 创建一个Optional 实例
- Optional.empty() : 创建一个空的Optional 实例
- Optional.ofNullable(T t):若t 不为null,创建Optional 实例,否则创建空实例
- isPresent() : 判断是否包含值
- orElse(T t) : 如果调用对象包含值,返回该值,否则返回t
- orElseGet(Supplier s) :如果调用对象包含值,返回该值,否则返回s 获取的值
- map(Function f): 如果有值对其处理,并返回处理后的Optional,否则返回Optional.empty()
- flatMap(Function mapper):与map 类似,要求返回值必须是Optional
2、 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。
八、Parameter
Java8新增了Parameter类,可以获取方法参数的更多信息,比如参数名(更多请查看https://blog.csdn/qq_31142553/article/details/85637154)。
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