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。
public interface Iterable {
Iterator iterator();
default void forEach(Consumer super T> action) {
Objects.requireNonNull(action);
for (T t : this) {
action.accept(t);
}
}
default Spliterator spliterator() {
return Spliterators.spliteratorUnknownSize(iterator(), 0);
}
}
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。
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:
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
/**
* JDK8的新特性Lambda
* Created by niefei on 16-9-20.
*/
public class TestLambda {
static String helloKey = "Hello ";
String helloKey2 = "Hello2 ";
public static void main(String args[]) {
TestLambda tester = new TestLambda();
// 类型声明
MathOperation addition = (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, addition));
System.out.println("10 - 5 = " + tester.operate(10, 5, subtraction));
System.out.println("10 x 5 = " + tester.operate(10, 5, multiplication));
System.out.println("10 / 5 = " + tester.operate(10, 5, division));
// 不用括号
GreetingService greetService1 = message ->
System.out.println("Hello " + message);
// 用括号
GreetingService greetService2 = (message) ->
System.out.println("Hello " + message);
greetService1.sayMessage("NextxTeam");
greetService2.sayMessage("Good");
//没有参数
HelloWorld helloWorld = () ->
System.out.println("HelloWorld");
helloWorld.sayHelloWorld();
String hiKey = "Hi";
//变量作用域,即lambda 表达式只能引用 final 或 final 局部变量,这就是说不能在 lambda 内部修改定义在域外的变量,否则会编译错误。
HelloWorld var = () -> {
System.out.println(hiKey + "HelloWorld");
//hiKey ="222"; //局部变量无法修改,默认为final传入
System.out.println(helloKey + "HelloWorld");
helloKey = helloKey + "11"; //static 可以修改
System.out.println(tester.helloKey2 + "HelloWorld");
tester.helloKey2 = tester.helloKey2 + "12";
};
var.sayHelloWorld();
System.out.println("helloKey-" + helloKey);
System.out.println("helloKey2-" + tester.helloKey2);
//常用的集合遍历
List src = new ArrayList();
src.add("c");src.add("a");src.add("d");src.add("b");
System.out.println("src:"+src);
Collections.sort(src,
//JDK7的方式
// new Comparator() {
// @Override
// public int compare(String o1, String o2) {
// return o1.compareTo(o2);
// }
// }
(a,b)->a.compareTo(b)//JDK8的方式
);
System.out.println("after src:"+src);
}
interface MathOperation {
int operation(int a, int b);
}
interface GreetingService {
void sayMessage(String message);
}
interface HelloWorld {
void sayHelloWorld();
}
private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation) {
return mathOperation.operation(a, b);
}
}
我们可以将lambda表达式当作任意只包含一个抽象方法的接口类型,确保你的接口一定达到这个要求,你只需要给你的接口添加 @FunctionalInterface 注解,编译器如果发现你标注了这个注解的接口有多于一个抽象方法的时候会报错的。需要注意如果@FunctionalInterface没有指定,也是可以的。
四、方法与构造函数引用
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(::)。
下面,我们以定义了4个方法的Car这个类作为例子,区分Java中支持的4种不同的方法引用。
静态方法引用:它的语法是Class::static_method;
特定类的任意对象的方法引用:它的语法是Class::method;
特定对象的方法引用:它的语法是instance::method;
构造器引用:它的语法是Class::new,或者更一般的Class< T >::new;
相关实例:
public class TestMethodRef {
public static void main(String args[]){
List names = new ArrayList();
names.add("Google");
names.add("Runoob");
names.add("Taobao");
names.add("Baidu");
names.add("Sina");
names.forEach(x-> System.out.println("1:"+x));
names.forEach(System.out::println);
Map tMap = new HashMap();
tMap.put("1","a");
tMap.forEach((x,y)-> System.out.println(x+","+y));
}
JDK 1.8 API包含了很多内建的函数式接口,在老Java中常用到的比如Comparator或者Runnable接口,这些接口都增加了@FunctionalInterface注解以便能用在lambda上。
Java 8 API同样还提供了很多全新的函数式接口来让工作更加方便,有一些接口是来自Google Guava库里的,即便你对这些很熟悉了,还是有必要看看这些是如何扩展到lambda上使用的。
Predicate接口
Predicate 接口只有一个参数,返回boolean类型。该接口包含多种默认方法来将Predicate组合成其他复杂的逻辑(比如:与,或,非):
Predicate predicate = (s) -> s.length() > 0;
predicate.test("foo"); // true
predicate.negate().test("foo"); // false
Predicate nonNull = Objects::nonNull;
Predicate isNull = Objects::isNull;
Predicate isEmpty = String::isEmpty;
Predicate isNotEmpty = isEmpty.negate();
Function toInteger = Integer::valueOf;
Function backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);
backToString.apply("123"); // "123"
Supplier personSupplier = Person::new;
personSupplier.get(); // new Person
Consumer greeter = (p) -> System.out.println("Hello, " + p.firstName);
greeter.accept(new Person("Luke", "Skywalker"));
Comparator comparator = (p1, p2) -> p1.firstName.compareTo(p2.firstName);
Person p1 = new Person("John", "Doe");
Person p2 = new Person("Alice", "Wonderland");
comparator.compare(p1, p2); // > 0
comparator.reversed().compare(p1, p2); // < 0
Optional 不是函数是接口,这是个用来防止NullPointerException异常的辅助类型,这是下一届中将要用到的重要概念,现在先简单的看看这个接口能干什么:
Optional 被定义为一个简单的容器,其值可能是null或者不是null。在Java 8之前一般某个函数应该返回非空对象但是偶尔却可能返回了null,而在Java 8中,不推荐你返回null而是返回Optional。
Optional optional = Optional.of("bam");
optional.isPresent(); // true
optional.get(); // "bam"
optional.orElse("fallback"); // "bam"
optional.ifPresent((s) -> System.out.println(s.charAt(0))); // "b"
java.util.Stream 表示能应用在一组元素上一次执行的操作序列。Stream 操作分为中间操作或者最终操作两种,最终操作返回一特定类型的计算结果,而中间操作返回Stream本身,这样你就可以将多个操作依次串起来。Stream 的创建需要指定一个数据源,比如 java.util.Collection的子类,List或者Set, Map不支持。Stream的操作可以串行执行或者并行执行。
首先看看Stream是怎么用,首先创建实例代码的用到的数据List:
List stringCollection = new ArrayList<>();
stringCollection.add("ddd2");
stringCollection.add("aaa2");
stringCollection.add("bbb1");
stringCollection.add("aaa1");
stringCollection.add("bbb3");
stringCollection.add("ccc");
stringCollection.add("bbb2");
stringCollection.add("ddd1");
Java 8扩展了集合类,可以通过 Collection.stream() 或者 Collection.parallelStream() 来创建一个Stream。下面几节将详细解释常用的Stream操作:
Filter 过滤
过滤通过一个predicate接口来过滤并只保留符合条件的元素,该操作属于中间操作,所以我们可以在过滤后的结果来应用其他Stream操作(比如forEach)。forEach需要一个函数来对过滤后的元素依次执行。forEach是一个最终操作,所以我们不能在forEach之后来执行其他Stream操作。
stringCollection
.stream()
.filter((s) -> s.startsWith("a"))
.forEach(System.out::println);
// "aaa2", "aaa1"
排序是一个中间操作,返回的是排序好后的Stream。如果你不指定一个自定义的Comparator则会使用默认排序。 代码如下:
// "aaa1", "aaa2"
// "DDD2", "DDD1", "CCC", "BBB3", "BBB2", "AAA2", "AAA1"
System.out.println(anyStartsWithA); // true
boolean allStartsWithA =
stringCollection
.stream()
.allMatch((s) -> s.startsWith("a"));
System.out.println(allStartsWithA); // false
boolean noneStartsWithZ =
stringCollection
.stream()
.noneMatch((s) -> s.startsWith("z"));
System.out.println(noneStartsWithZ); // true
Count 计数
计数是一个最终操作,返回Stream中元素的个数,返回值类型是long。代码如下:
System.out.println(startsWithB); // 3
这是一个最终操作,允许通过指定的函数来讲stream中的多个元素规约为一个元素,规越后的结果是通过Optional接口表示的,代码如下:
reduced.ifPresent(System.out::println);
// "aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ddd1#ddd2"
前面提到过Stream有串行和并行两种,串行Stream上的操作是在一个线程中依次完成,而并行Stream则是在多个线程上同时执行。
下面的例子展示了是如何通过并行Stream来提升性能:
首先我们创建一个没有重复元素的大表,代码如下:
long count = values.stream().sorted().count();
System.out.println(count);
long t1 = System.nanoTime();
long millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0);
System.out.println(String.format("sequential sort took: %d ms", millis));
// 串行耗时: 899 ms
并行排序,代码如下:
long count = values.parallelStream().sorted().count();
System.out.println(count);
long t1 = System.nanoTime();
long millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0);
System.out.println(String.format("parallel sort took: %d ms", millis));
// 并行排序耗时: 472 ms
上面两个代码几乎是一样的,但是并行版的快了50%之多,唯一需要做的改动就是将stream()改为parallelStream()。
Map
前面提到过,Map类型不支持stream,不过Map提供了一些新的有用的方法来处理一些日常任务。代码如下:
for (int i = 0; i < 10; i++) {
map.putIfAbsent(i, "val" + i);
}
map.forEach((id, val) -> System.out.println(val));
以上代码很容易理解, putIfAbsent 不需要我们做额外的存在性检查,而forEach则接收一个Consumer接口来对map里的每一个键值对进行操作。
下面的例子展示了map上的其他有用的函数,代码如下:
map.computeIfPresent(9, (num, val) -> null);
map.containsKey(9); // false
map.computeIfAbsent(23, num -> "val" + num);
map.containsKey(23); // true
map.computeIfAbsent(3, num -> "bam");
map.get(3); // val33
map.remove(3, "val33");
map.get(3); // null
map.merge(9, "concat", (value, newValue) -> value.concat(newValue));
map.get(9); // val9concat
六、Date API
Java 8 在包java.time下包含了一组全新的时间日期API。新的日期API和开源的Joda-Time库差不多,但又不完全一样,下面的例子展示了这组新API里最重要的一些部分:
Clock 时钟
Clock类提供了访问当前日期和时间的方法,Clock是时区敏感的,可以用来取代 System.currentTimeMillis() 来获取当前的微秒数。某一个特定的时间点也可以使用Instant类来表示,Instant类也可以用来创建老的java.util.Date对象。代码如下:
Instant instant = clock.instant();
Date legacyDate = Date.from(instant); // legacy java.util.Date
在新API中时区使用ZoneId来表示。时区可以很方便的使用静态方法of来获取到。 时区定义了到UTS时间的时间差,在Instant时间点对象到本地日期对象之间转换的时候是极其重要的。代码如下:
ZoneId zone1 = ZoneId.of("Europe/Berlin");
ZoneId zone2 = ZoneId.of("Brazil/East");
System.out.println(zone1.getRules());
System.out.println(zone2.getRules());
// ZoneRules[currentStandardOffset=+01:00]
// ZoneRules[currentStandardOffset=-03:00]
LocalTime 定义了一个没有时区信息的时间,例如 晚上10点,或者 17:30:15。下面的例子使用前面代码创建的时区创建了两个本地时间。之后比较时间并以小时和分钟为单位计算两个时间的时间差,代码如下:
System.out.println(now1.isBefore(now2)); // false
long hoursBetween = ChronoUnit.HOURS.between(now1, now2);
long minutesBetween = ChronoUnit.MINUTES.between(now1, now2);
System.out.println(hoursBetween); // -3
System.out.println(minutesBetween); // -239
DateTimeFormatter germanFormatter =
DateTimeFormatter
.ofLocalizedTime(FormatStyle.SHORT)
.withLocale(Locale.GERMAN);
LocalTime leetTime = LocalTime.parse("13:37", germanFormatter);
System.out.println(leetTime); // 13:37
LocalDate 本地日期
LocalDate 表示了一个确切的日期,比如 2014-03-11。该对象值是不可变的,用起来和LocalTime基本一致。下面的例子展示了如何给Date对象加减天/月/年。另外要注意的是这些对象是不可变的,操作返回的总是一个新实例。代码如下:
LocalDate independenceDay = LocalDate.of(2014, Month.JULY, 4);
DayOfWeek dayOfWeek = independenceDay.getDayOfWeek();
LocalDate xmas = LocalDate.parse("24.12.2014", germanFormatter);
System.out.println(xmas); // 2014-12-24
LocalDateTime 同时表示了时间和日期,相当于前两节内容合并到一个对象上了。LocalDateTime和LocalTime还有LocalDate一样,都是不可变的。LocalDateTime提供了一些能访问具体字段的方法。代码如下:
DayOfWeek dayOfWeek = sylvester.getDayOfWeek();
System.out.println(dayOfWeek); // WEDNESDAY
Month month = sylvester.getMonth();
System.out.println(month); // DECEMBER
long minuteOfDay = sylvester.getLong(ChronoField.MINUTE_OF_DAY);
System.out.println(minuteOfDay); // 1439
Date legacyDate = Date.from(instant);
System.out.println(legacyDate); // Wed Dec 31 23:59:59 CET 2014
LocalDateTime parsed = LocalDateTime.parse("Nov 03, 2014 - 07:13", formatter);
String string = formatter.format(parsed);
System.out.println(string); // Nov 03, 2014 - 07:13
七、Annotation 注解
在Java 8中支持多重注解了,先看个例子来理解一下是什么意思。
首先定义一个包装类Hints注解用来放置一组具体的Hint注解,代码如下:
@Repeatable(Hints.class)
@interface Hint {
String value();
}
例 1: 使用包装类当容器来存多个注解(老方法),代码如下:
Hints hints1 = Person.class.getAnnotation(Hints.class);
System.out.println(hints1.value().length); // 2
Hint[] hints2 = Person.class.getAnnotationsByType(Hint.class);
System.out.println(hints2.length); // 2