Jdk8 新特性 Stream API ,Data Time API

Stream API

什么是流？

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。

如何使用？

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。

    //由Collections 子类（List，Set）来创建流
    List<String> list = Arrays.asList("a","b","c");
    Stream stram = list.stream();
    Stream parallelSteam = list.parallelStream();
    //由数据来创建流
    String[] strArr = new String[]{"a","b","c"};
    Stream stram = Arrays.stream(strArr);
    //通过具体值来创建流
    Stream s = Stream.of("1","2",3,new String[]{"a", "b", "c"});
    //通过函数来创建流（无限流）
      Stream stream1 = Stream.iterate(0, (x) -> x + 2);
    stream1.forEach(System.out::println); //输出的是0,2,4,6,8,10....将会一直循环下去，永远不停息
    //Stream.generate需要一个供给型函数接口
    Stream stream2 = Stream.generate(() -> 1);
    stream2.forEach(System.out::println); //输出无数个1，将会一直循环下去，永远不停息

Stream的中间操作

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();

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());

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);

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);

Stream的终止操作

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);

collect

collect(Collector c) 将流中的元素转换成其他形式，接受一个Collector接口的实现，用于处理Stream流中的元素，将流转换成其他形式的对象。

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);

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");
String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println("合并字符串: " + mergedString);

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);
 
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());

Data Time API

Java 8通过发布新的Date-Time API (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

LocalDate，LocalTime 和 LocalDateTime 类可以在处理时区不是必须的情况。代码如下：

 
       // 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);
          
        // 16 OCTOBER 2019
        LocalDate date3 = LocalDate.of(2019, Month.OCTOBER, 16);
        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);

执行以上脚本，输出结果为：

当前时间: 2019-10-16T15:29:41.951368700
date1: 2019-10-16
月: OCTOBER, 日: 16, 秒: 41
date2: 2012-10-10T15:29:41.951368700
date3: 2019-09-16
date4: 22:15
date5: 20:15:30

使用时区的日期时间API

如果我们需要考虑到时区，就可以使用时区的日期时间API：

      // 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("当期时区: " + currentZone);

执行以上脚本，输出结果为：

date1: 2015-12-03T10:15:30+08:00[Asia/Shanghai]
ZoneId: Europe/Paris
当期时区: Asia/Shanghai