JDK8有新特性簡介

JDK1.8十大新特性詳解一、接口的默認方法Java8允許我們給接口添加一個非抽象的方法實現，只需要使用default關鍵字即可，這個特征又叫做擴展方法，示例如下：interfaceFormula{doublecalculate(inta);defaultdoublesqrt(inta){returnMath.sqrt(a);}}Formula接口在擁有calculate方法之外同時還定義了sqrt方法，實現了Formula接口的子類只需要實現一個calculate方法，默認方法sqrt將在子類上可以直接使用。代碼如下:Formulaformula=newFormula(){@Overridepublicdoublecalculate(inta){returnsqrt(a*100);}};formula.calculate(100);//100.0formula.sqrt(16);//4.0文中的formula被實現為一個匿名類的實例，該代碼非常容易理解，6行代碼實現了計算sqrt(a*100)。在下一節(jié)中，我們將會看到實現單方法接口的更簡單的做法。：在Java中只有單繼承，如果要讓一個類賦予新的特性，通常是使用接口來實現，在C++中支持多繼承，允許一個子類同時具有多個父類的接口與功能，在其他語言中，讓一個類同時具有其他的可復用代碼的方法叫做mixin。新的Java8的這個特新在編譯器實現的角度上來說更加接近Scala的trait。在C#中也有名為擴展方法的概念，允許給已存在的類型擴展方法，和Java8的這個在語義上有差別。二、Lambda表達式首先看看在老版本的Java中是如何排列字符串的：代碼如下:List<String>names=Arrays.asList("peter","anna","mike","xenia");Collections.sort(names,newComparator<String>(){@Overridepublicintcompare(Stringa,Stringb){returnpareTo(a);}});只需要給靜態(tài)方法Collections.sort傳入一個List對象以及一個比較器來按指定順序排列。通常做法都是創(chuàng)建一個匿名的比較器對象然后將其傳遞給sort方法。在Java8中你就沒必要使用這種傳統(tǒng)的匿名對象的方式了，Java8提供了更簡潔的語法，lambda表達式：代碼如下:Collections.sort(names,(Stringa,Stringb)->{returnpareTo(a);});看到了吧，代碼變得更短且更具有可讀性，但是實際上還可以寫得更短：代碼如下:Collections.sort(names,(Stringa,Stringb)->pareTo(a));對于函數體只有一行代碼的，你可以去掉大括號{}以及return關鍵字，但是你還可以寫得更短點：代碼如下:Collections.sort(names,(a,b)->pareTo(a));Java編譯器可以自動推導出參數類型，所以你可以不用再寫一次類型。接下來我們看看lambda表達式還能作出什么更方便的東西來：三、函數式接口Lambda表達式是如何在java的類型系統(tǒng)中表示的呢？每一個lambda表達式都對應一個類型，通常是接口類型。而“函數式接口”是指僅僅只包含一個抽象方法的接口，每一個該類型的lambda表達式都會被匹配到這個抽象方法。因為默認方法不算抽象方法，所以你也可以給你的函數式接口添加默認方法。我們可以將lambda表達式當作任意只包含一個抽象方法的接口類型，確保你的接口一定達到這個要求，你只需要給你的接口添加@FunctionalInterface注解，編譯器如果發(fā)現你標注了這個注解的接口有多于一個抽象方法的時候會報錯的。示例如下：代碼如下:@FunctionalInterfaceinterfaceConverter<F,T>{Tconvert(Ffrom);}Converter<String,Integer>converter=(from)->Integer.valueOf(from);Integerconverted=converter.convert("123");System.out.println(converted);//123需要注意如果@FunctionalInterface如果沒有指定，上面的代碼也是對的。將lambda表達式映射到一個單方法的接口上，這種做法在Java8之前就有別的語言實現，比如RhinoJavaScript解釋器，如果一個函數參數接收一個單方法的接口而你傳遞的是一個function，Rhino解釋器會自動做一個單接口的實例到function的適配器，典型的應用場景有org.w3c.dom.events.EventTarget的addEventListener第二個參數EventListener。四、方法與構造函數引用前一節(jié)中的代碼還可以通過靜態(tài)方法引用來表示：代碼如下:Converter<String,Integer>converter=Integer::valueOf;Integerconverted=converter.convert("123");System.out.println(converted);//123Java8允許你使用::關鍵字來傳遞方法或者構造函數引用，上面的代碼展示了如何引用一個靜態(tài)方法，我們也可以引用一個對象的方法：代碼如下:converter=something::startsWith;Stringconverted=converter.convert("Java");System.out.println(converted);//"J"接下來看看構造函數是如何使用::關鍵字來引用的，首先我們定義一個包含多個構造函數的簡單類：代碼如下:classPerson{StringfirstName;StringlastName;Person(){}Person(StringfirstName,StringlastName){this.firstName=firstName;this.lastName=lastName;}}接下來我們指定一個用來創(chuàng)建Person對象的對象工廠接口：代碼如下:interfacePersonFactory<PextendsPerson>{Pcreate(StringfirstName,StringlastName);}這里我們使用構造函數引用來將他們關聯起來，而不是實現一個完整的工廠：代碼如下:PersonFactory<Person>personFactory=Person::new;Personperson=personFactory.create("Peter","Parker");我們只需要使用Person::new來獲取Person類構造函數的引用，Java編譯器會自動根據PersonFactory.create方法的簽名來選擇合適的構造函數。五、Lambda作用域在lambda表達式中訪問外層作用域和老版本的匿名對象中的方式很相似。你可以直接訪問標記了final的外層局部變量，或者實例的字段以及靜態(tài)變量。訪問局部變量我們可以直接在lambda表達式中訪問外層的局部變量：代碼如下:finalintnum=1;Converter<Integer,String>stringConverter=(from)->String.valueOf(from+num);stringConverter.convert(2);//3但是和匿名對象不同的是，這里的變量num可以不用聲明為final，該代碼同樣正確：代碼如下:intnum=1;Converter<Integer,String>stringConverter=(from)->String.valueOf(from+num);stringConverter.convert(2);//3不過這里的num必須不可被后面的代碼修改（即隱性的具有final的語義），例如下面的就無法編譯：代碼如下:intnum=1;Converter<Integer,String>stringConverter=(from)->String.valueOf(from+num);num=3;在lambda表達式中試圖修改num同樣是不允許的。七、訪問對象字段與靜態(tài)變量和本地變量不同的是，lambda內部對于實例的字段以及靜態(tài)變量是即可讀又可寫。該行為和匿名對象是一致的：代碼如下:classLambda4{staticintouterStaticNum;intouterNum;voidtestScopes(){Converter<Integer,String>stringConverter1=(from)->{outerNum=23;returnString.valueOf(from);};Converter<Integer,String>stringConverter2=(from)->{outerStaticNum=72;returnString.valueOf(from);};}}八、訪問接口的默認方法還記得第一節(jié)中的formula例子么，接口Formula定義了一個默認方法sqrt可以直接被formula的實例包括匿名對象訪問到，但是在lambda表達式中這個是不行的。Lambda表達式中是無法訪問到默認方法的，以下代碼將無法編譯：代碼如下:Formulaformula=(a)->sqrt(a*100);Built-inFunctionalInterfacesJDK1.8API包含了很多內建的函數式接口，在老Java中常用到的比如Comparator或者Runnable接口，這些接口都增加了@FunctionalInterface注解以便能用在lambda上。Java8API同樣還提供了很多全新的函數式接口來讓工作更加方便，有一些接口是來自GoogleGuava庫里的，即便你對這些很熟悉了，還是有必要看看這些是如何擴展到lambda上使用的。Predicate接口Predicate接口只有一個參數，返回boolean類型。該接口包含多種默認方法來將Predicate組合成其他復雜的邏輯（比如：與，或，非）：代碼如下:Predicate<String>predicate=(s)->s.length()>0;predicate.test("foo");//truepredicate.negate().test("foo");//falsePredicate<Boolean>nonNull=Objects::nonNull;Predicate<Boolean>isNull=Objects::isNull;Predicate<String>isEmpty=String::isEmpty;Predicate<String>isNotEmpty=isEmpty.negate();Function接口Function接口有一個參數并且返回一個結果，并附帶了一些可以和其他函數組合的默認方法（compose,andThen）：代碼如下:Function<String,Integer>toInteger=Integer::valueOf;Function<String,String>backToString=toInteger.andThen(String::valueOf);backToString.apply("123");//"123"Supplier接口Supplier接口返回一個任意范型的值，和Function接口不同的是該接口沒有任何參數代碼如下:Supplier<Person>personSupplier=Person::new;personSupplier.get();//newPersonConsumer接口Consumer接口表示執(zhí)行在單個參數上的操作。代碼如下:Consumer<Person>greeter=(p)->System.out.println("Hello,"+p.firstName);greeter.accept(newPerson("Luke","Skywalker"));Comparator接口Comparator是老Java中的經典接口，Java8在此之上添加了多種默認方法：代碼如下:Comparator<Person>comparator=(p1,p2)->p1.firstNpareTo(p2.firstName);Personp1=newPerson("John","Doe");Personp2=newPerson("Alice","Wonderland");pare(p1,p2);//>0comparator.reversed().compare(p1,p2);//<0Optional接口Optional不是函數是接口，這是個用來防止NullPointerException異常的輔助類型，這是下一屆中將要用到的重要概念，現在先簡單的看看這個接口能干什么：Optional被定義為一個簡單的容器，其值可能是null或者不是null。在Java8之前一般某個函數應該返回非空對象但是偶爾卻可能返回了null，而在Java8中，不推薦你返回null而是返回Optional。代碼如下:Optional<String>optional=Optional.of("bam");optional.isPresent();//trueoptional.get();//"bam"optional.orElse("fallback");//"bam"optional.ifPresent((s)->System.out.println(s.charAt(0)));//"b"Stream接口java.util.Stream表示能應用在一組元素上一次執(zhí)行的操作序列。Stream操作分為中間操作或者最終操作兩種，最終操作返回一特定類型的計算結果，而中間操作返回Stream本身，這樣你就可以將多個操作依次串起來。Stream的創(chuàng)建需要指定一個數據源，比如java.util.Collection的子類，List或者Set，Map不支持。Stream的操作可以串行執(zhí)行或者并行執(zhí)行。首先看看Stream是怎么用，首先創(chuàng)建實例代碼的用到的數據List：代碼如下:List<String>stringCollection=newArrayList<>();stringCollection.add("ddd2");stringCollection.add("aaa2");stringCollection.add("bbb1");stringCollection.add("aaa1");stringCollection.add("bbb3");stringCollection.add("ccc");stringCollection.add("bbb2");stringCollection.add("ddd1");Java8擴展了集合類，可以通過Collection.stream()或者Collection.parallelStream()來創(chuàng)建一個Stream。下面幾節(jié)將詳細解釋常用的Stream操作：Filter過濾過濾通過一個predicate接口來過濾并只保留符合條件的元素，該操作屬于中間操作，所以我們可以在過濾后的結果來應用其他Stream操作（比如forEach）。forEach需要一個函數來對過濾后的元素依次執(zhí)行。forEach是一個最終操作，所以我們不能在forEach之后來執(zhí)行其他Stream操作。代碼如下:stringCollection.stream().filter((s)->s.startsWith("a")).forEach(System.out::println);//"aaa2","aaa1"Sort排序排序是一個中間操作，返回的是排序好后的Stream。如果你不指定一個自定義的Comparator則會使用默認排序。代碼如下:stringCollection.stream().sorted().filter((s)->s.startsWith("a")).forEach(System.out::println);//"aaa1","aaa2"需要注意的是，排序只創(chuàng)建了一個排列好后的Stream，而不會影響原有的數據源，排序之后原數據stringCollection是不會被修改的：代碼如下:System.out.println(stringCollection);//ddd2,aaa2,bbb1,aaa1,bbb3,ccc,bbb2,ddd1Map映射中間操作map會將元素根據指定的Function接口來依次將元素轉成另外的對象，下面的示例展示了將字符串轉換為大寫字符串。你也可以通過map來講對象轉換成其他類型，map返回的Stream類型是根據你map傳遞進去的函數的返回值決定的。代碼如下:stringCollection.stream().map(String::toUpperCase).sorted((a,b)->pareTo(a)).forEach(System.out::println);//"DDD2","DDD1","CCC","BBB3","BBB2","AAA2","AAA1"Match匹配Stream提供了多種匹配操作，允許檢測指定的Predicate是否匹配整個Stream。所有的匹配操作都是最終操作，并返回一個boolean類型的值。代碼如下:booleananyStartsWithA=stringCollection.stream().anyMatch((s)->s.startsWith("a"));System.out.println(anyStartsWithA);//truebooleanallStartsWithA=stringCollection.stream().allMatch((s)->s.startsWith("a"));System.out.println(allStartsWithA);//falsebooleannoneStartsWithZ=stringCollection.stream().noneMatch((s)->s.startsWith("z"));System.out.println(noneStartsWithZ);//trueCount計數計數是一個最終操作，返回Stream中元素的個數，返回值類型是long。代碼如下:longstartsWithB=stringCollection.stream().filter((s)->s.startsWith("b")).count();System.out.println(startsWithB);//3Reduce規(guī)約這是一個最終操作，允許通過指定的函數來講stream中的多個元素規(guī)約為一個元素，規(guī)越后的結果是通過Optional接口表示的：代碼如下:Optional<String>reduced=stringCollection.stream().sorted().reduce((s1,s2)->s1+"#"+s2);reduced.ifPresent(System.out::println);//"aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ddd1#ddd2"并行Streams前面提到過Stream有串行和并行兩種，串行Stream上的操作是在一個線程中依次完成，而并行Stream則是在多個線程上同時執(zhí)行。下面的例子展示了是如何通過并行Stream來提升性能：首先我們創(chuàng)建一個沒有重復元素的大表：代碼如下:intmax=1000000;List<String>values=newArrayList<>(max);for(inti=0;i<max;i++){UUIDuuid=UUID.randomUUID();values.add(uuid.toString());}然后我們計算一下排序這個Stream要耗時多久，串行排序：代碼如下:longt0=System.nanoTime();longcount=values.stream().sorted().count();System.out.println(count);longt1=System.nanoTime();longmillis=TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1-t0);System.out.println(String.format("sequentialsorttook:%dms",millis));//串行耗時:899ms并行排序：代碼如下:longt0=System.nanoTime();longcount=values.parallelStream().sorted().count();System.out.println(count);longt1=System.nanoTime();longmillis=TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1-t0);System.out.println(String.format("parallelsorttook:%dms",millis));//并行排序耗時:472ms上面兩個代碼幾乎是一樣的，但是并行版的快了50%之多，唯一需要做的改動就是將stream()改為parallelStream()。Map前面提到過，Map類型不支持stream，不過Map提供了一些新的有用的方法來處理一些日常任務。代碼如下:Map<Integer,String>map=newHashMap<>();for(inti=0;i<10;i++){map.putIfAbsent(i,"val"+i);}map.forEach((id,val)->System.out.println(val));以上代碼很容易理解，putIfAbsent不需要我們做額外的存在性檢查，而forEach則接收一個Consumer接口來對map里的每一個鍵值對進行操作。下面的例子展示了map上的其他有用的函數：代碼如下:puteIfPresent(3,(num,val)->val+num);map.get(3);//puteIfPresent(9,(num,val)->null);map.containsKey(9);//puteIfAbsent(23,num->"val"+num);map.containsKey(23);//puteIfAbsent(3,num->"bam");map.get(3);//val33接下來展示如何在Map里刪除一個鍵值全都匹配的項：代碼如下:map.remove(3,"val3");map.get(3);//val33map.remove(3,"val33");map.get(3);//null另外一個有用的方法：代碼如下:map.getOrDefault(42,"notfound");//notfound對Map的元素做合并也變得很容易了：代碼如下:map.merge(9,"val9",(value,newValue)->value.concat(newValue));map.get(9);//val9map.merge(9,"concat",(value,newValue)->value.concat(newValue));map.get(9);//val9concatMerge做的事情是如果鍵名不存在則插入，否則則對原鍵對應的值做合并操作并重新插入到map中。九、DateAPIJava8在包java.time下包含了一組全新的時間日期API。新的日期API和開源的Joda-Time庫差不多，但又不完全一樣，下面的例子展示了這組新API里最重要的一些部分：Clock時鐘Clock類提供了訪問當前日期和時間的方法，Clock是時區(qū)敏感的，可以用來取代System.currentTimeMillis()來獲取當前的微秒數。某一個特定的時間點也可以使用Instant類來表示，Instant類也可以用來創(chuàng)建老的java.util.Date對象。代碼如下:Clockclock=Clock.systemDefaultZone();longmillis=lis();Instantinstant=clock.instant();DatelegacyDate=Date.from(instant);//legacyjava.util.DateTimezones時區(qū)在新API中時區(qū)使用ZoneId來表示。時區(qū)可以很方便的使用靜態(tài)方法of來獲取到。時區(qū)定義了到UTS時間的時間差，在Instant時間點對象到本地日期對象之間轉換的時候是極其重要的。代碼如下:System.out.println(ZoneId.getAvailableZoneIds());//printsallavailabletimezoneidsZoneIdzone1=ZoneId.of("Europe/Berlin");ZoneIdzone2=ZoneId.of("Brazil/East");System.out.println(zone1.getRules());System.out.println(zone2.getRules());//ZoneRules[currentStandardOffset=+01:00]//ZoneRules[currentStandardOffset=-03:00]LocalTime本地時間LocalTime定義了一個沒有時區(qū)信息的時間，例如晚上10點，或者17:30:15。下面的例子使用前面代碼創(chuàng)建的時區(qū)創(chuàng)建了兩個本地時間。之后比較時間并以小時和分鐘為單位計算兩個時間的時間差：代碼如下:LocalTimenow1=LocalTime.now(zone1);LocalTimenow2=LocalTime.now(zone2);System.out.println(now1.isBefore(now2));//falselonghoursBetween=ChronoUnit.HOURS.between(now1,now2);longminutesBetween=ChronoUnit.MINUTES.between(now1,now2);System.out.println(hoursBetween);//-3System.out.println(minutesBetween);//-239LocalTime提供了多種工廠方法來簡化對象的創(chuàng)建，包括解析時間字符串。代碼如下:LocalTimelate=LocalTime.of(23,59,59);System.out.println(late);//23:59:59DateTimeFormattergermanFormatter=DateTimeFormatter.ofLocalizedTime(FormatStyle.SHORT).withLocale(Locale.GERMAN);LocalTimeleetTime=LocalTime.parse("13:37",germanFormatter);System.out.println(leetTime);//13:37LocalDate本地日期LocalDate表示了一個確切的日期，比如2014-03-11。該對象值是不可變的，用起來和LocalTime基本一致。下面的例子展示了如何給Date對象加減天/月/年。另外要注意的是這些對象是不可變的，操作返回的總是一個新實例。代碼如下:LocalDatetoday=LocalDate.now();LocalDatetomorrow=today.plus(1,ChronoUnit.DAYS);LocalDateyesterday=tomorrow.minusDays(2);LocalDateindependenceDay=LocalDate.of(2014,Month.JULY,4);DayOfWeekdayOfWeek=independenceDay.getDayOfWeek();System.out.println(dayOfWeek);//FRIDAY從字符串解析一個LocalDate類型和解析LocalTime一樣簡單：代碼如下:DateTimeFormattergermanFormatter=DateTimeFormatter.ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM).withLocale(Locale.GERMAN);LocalDatexmas=LocalDate.parse("24.12.2014",germanFormatter);System.out.println(xmas);//2014-12-24LocalDateTime本地日期時間LocalDateTime同時表示了時間和日期，相當于前兩節(jié)內容合并到一個對象上了。LocalDateTime和LocalTime還有LocalDate一樣，都是不可變的。LocalDateTime提供了一些能訪問具體字段的方法。代碼如下:LocalDateTimesylvester=LocalDateTime.of(2014,Month.DECEMBER,31,23,59,59);DayOfWeekdayOfWeek=sylvester.getDayOfWeek();System.out.println(dayOfWeek);//WEDNESDAYMonthmonth=sylvester.getMonth();System.out.println(month);//DECEMBERlongminuteOfDay=sylvester.getLong(ChronoField.MINUTE_OF_DAY);System.out.println(minuteOfDay);//1439只要附加上時區(qū)信息，就可以將其轉換為一個時間點Instant對象，Instant時間點對象可以很容易的轉換為老式的java.util.Date。代碼如下:Instantinstant=s