Java 8 新语法

接口默认方法

可以有多个默认方法

interface Formula {
    double calculate(int a);

    default double sqrt(int a) {
        return Math.sqrt(a);
    }
}

Formula formula = new Formula() {
    @Override
    public double calculate(int a) {
        return sqrt(a * 100);
    }
};

formula.calculate(100);     // 100.0
formula.sqrt(16);           // 4.0

Lambda 表达式（闭包）

将函数当成参数传递某个方法，或者把代码本身当成数据处理

Lambda编程思想
声明式编程：告诉机器你想要什么，让机器去想如何去做
什么叫函数式：一些数据给一个函数，得到另外的一些值
行为参数化：用户需求会变；将一个代码块当成一个参数传递给一个方法，稍后去执行这段代码，这个方法的行为就基于代码块被参数化了
一个方法接收不同的行为作为参数，根据内部不同的算法，产生不同的结果

Lambda基本语法
（paramters）-> expression
或者
（paramters）-> { statements; }

在以前的JAVA版本中，list 的排序是这样的

List names = Arrays.asList("peter", "anna", "mike", "xenia");

Collections.sort(names, new Comparator() {
    @Override
    public int compare(String a, String b) {
        return b.compareTo(a);
    }
});

而JAVA 8引入了一个新概念叫做 λ 表达式，上面的代码段等同于下面：

Collections.sort(names, (String a, String b) -> {
    return b.compareTo(a);
});

甚至更短！

Collections.sort(names, (String a, String b) -> b.compareTo(a));

还可以再短！

names.sort((a, b) -> b.compareTo(a));

函数接口

即定义了一个抽象方法的接口
为了让现有功能与 λ 表达式 有一个好的兼容
函数表达式必须包含一个抽象方法声明，这个类型的 λ 表达式 都会匹配这个抽象方法。
为了确保接口满足要求，应该加 @FunctionalInterface 注释，如果省略注释，代码也是生效的

@FunctionalInterface
interface Converter {
    T convert(F from);
}

Converter converter = (from) -> Integer.valueOf(from);
Integer converted = converter.convert("123");
System.out.println(converted);    // 123

方法和构造器引用

利用静态方法引用可以进一步简化上述代码

Converter converter = Integer::valueOf;
Integer converted = converter.convert("123");
System.out.println(converted);   // 123

Java 8 允许用 :: 引用方法或者构造器，上面的代码展示了怎么引用一个静态方法，但也可以通过以下代码引用对象方法：

class Something {
    String startsWith(String s) {
        return String.valueOf(s.charAt(0));
    }
}

Something something = new Something();
Converter converter = something::startsWith;
String converted = converter.convert("Java");
System.out.println(converted);    // "J"

接下来看看 :: 是怎么在构造方法上起作用的，首先是一个拥有不同构造方法的 Person 类

class Person {
    String firstName;
    String lastName;

    Person() {}

    Person(String firstName, String lastName) {
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }
}

接下来我们使用工厂接口，用于创建 Person 对象

interface PersonFactory
 {
    P create(String firstName, String lastName);
}

不同于手动实现这个接口，利用构造器引用可以这样做

PersonFactory personFactory = Person::new;
Person person = personFactory.create("Peter", "Parker");

上述代码通过 Person::new 创造了Person构造器引用

λ 范围

从 λ 表达式 中访问外部变量与匿名函数相似

访问局部变量

final int num = 1;
Converter stringConverter =
        (from) -> String.valueOf(from + num);

stringConverter.convert(2);     // 3

不同于匿名函数的是，即使 num 不声明为 final，代码也是可以运行的
但是如果要编译成功，num必须是隐式 final，下面的代码块编译不了

int num = 1;
Converter stringConverter =
        (from) -> String.valueOf(from + num);
num = 3;

在 λ 表达式中 num 为只读

访问字段和静态变量

可以在 λ 表达式中读写实例字段和静态变量

class Lambda4 {
    static int outerStaticNum;
    int outerNum;

    void testScopes() {
        Converter stringConverter1 = (from) -> {
            outerNum = 23;
            return String.valueOf(from);
        };

        Converter stringConverter2 = (from) -> {
            outerStaticNum = 72;
            return String.valueOf(from);
        };
    }
}

接口默认方法

λ 表达式不能访问接口默认方法

内置的函数式接口

Predicate

布尔表达式 predicate 是一个接受一个参数，返回布尔值的函数(and,or,negate)，可以理解成断言

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

Function接收一个参数，并产生一个结果(compose,andThen)，可以理解成转换类型

Function toInteger = Integer::valueOf;
Function backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);

backToString.apply("123");     // "123"

Supplier

创建对象，提供数据

Supplier personSupplier = Person::new;
personSupplier.get();   // new Person

Consumer

消费一个对象，即在单个对象上操作，只有一个accept方法

Consumer greeter = (p) -> System.out.println("Hello, " + p.firstName);
greeter.accept(new Person("Luke", "Skywalker"));

Comparators

比较两个参数

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

Optionals

Optional 是一个容器，其值可以是空或非空
目的是解决空指针的问题

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"

Streams

一个 java.util.Stream 代表着可以执行的一个或多个操作的元素集合，流操作可以是中间操作也可以是终操作。终端操作返回一个确定的类型，中间操作返回流本身，所以你可以在一行链接多个方法。
流可以在 java.util.Collection 的 list 或 set上创建（ Map 不行）。
流操作可以是顺序的也可以是并列的。
顺序流工作：

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 中 Collections 被扩展了，可以调用 Collection.stream() 或者 Collection.parallelStream() 简单的创建流

Filter

Filter 接受一个参数来过滤流的所有元素
foreach 是终操作，所以不能再调用其它流操作

stringCollection
    .stream()
    .filter((s) -> s.startsWith("a"))
    .forEach(System.out::println);

// "aaa2", "aaa1"

Sorted

Sorted 是中间操作，默认字典排序，可以添加自定义 comparator

stringCollection
    .stream()
    .sorted()
    .filter((s) -> s.startsWith("a"))
    .forEach(System.out::println);

// "aaa1", "aaa2"

注意 sorted 不会改变原有流的数据

System.out.println(stringCollection);
// ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1

Map

中间操作 Map 通过给定的函数将流数据转换成另一个对象

stringCollection
    .stream()
    .map(String::toUpperCase)
    .sorted((a, b) -> b.compareTo(a))
    .forEach(System.out::println);

// "DDD2", "DDD1", "CCC", "BBB3", "BBB2", "AAA2", "AAA1"

Match

终操作并返回一个boolean值

boolean anyStartsWithA =
    stringCollection
        .stream()
        .anyMatch((s) -> s.startsWith("a"));

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

终操作并以 long 类型返回流的数据个数

long startsWithB =
    stringCollection
        .stream()
        .filter((s) -> s.startsWith("b"))
        .count();

System.out.println(startsWithB);    // 3

Reduce

终操作，并以给定的函数缩减数据

Optional reduced =
    stringCollection
        .stream()
        .sorted()
        .reduce((s1, s2) -> s1 + "#" + s2);

reduced.ifPresent(System.out::println);
// "aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ddd1#ddd2"

并行流

Maps

Maps可以在 key，或者 value ，或者 entry 创建特殊的流，分别是
map.keySet().stream()
map.values().stream()
map.entrySet().stream()

Map map = new HashMap<>();

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    map.putIfAbsent(i, "val" + i);
}

map.forEach((id, val) -> System.out.println(val));

putIfAbsent 可以省略 if null 检查

map.computeIfPresent(3, (num, val) -> val + num);
map.get(3);             // val33

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

通过给定的key、给定的值删除数据

map.remove(3, "val3");
map.get(3);             // val33

map.remove(3, "val33");
map.get(3);             // null

另一个有用的方法

map.getOrDefault(42, "not found");  // not found

连接两个Map数据

map.merge(9, "val9", (value, newValue) -> value.concat(newValue));
map.get(9);             // val9

map.merge(9, "concat", (value, newValue) -> value.concat(newValue));
map.get(9);             // val9concat

如果不存在key-value的条目，则创建，或者改变原值

Data API

Java 8 在 java.time 下有一个新的时间日期分支，

Clock

Clock 提供了现在的时间戳，可代替 System.currentTimeMillis()，时间的顺势点由 Instant 类表示

Clock clock = Clock.systemDefaultZone();
long millis = clock.millis();

Instant instant = clock.instant();
Date legacyDate = Date.from(instant);   // legacy java.util.Date

Timezones

Timezones由 ZoneId 表示，可以通过静态方法被访问，可以定义偏移量

System.out.println(ZoneId.getAvailableZoneIds());
// prints all available timezone ids

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

LocalTime 表示一个不带时区的时间，下面代码为上面两个时区创建两个本地时间

LocalTime now1 = LocalTime.now(zone1);
LocalTime now2 = LocalTime.now(zone2);

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

LocalTime提供了很多工厂方法来创建实例，包括时间字符串的解析

LocalTime late = LocalTime.of(23, 59, 59);
System.out.println(late);       // 23:59:59

DateTimeFormatter germanFormatter =
    DateTimeFormatter
        .ofLocalizedTime(FormatStyle.SHORT)
        .withLocale(Locale.GERMAN);

LocalTime leetTime = LocalTime.parse("13:37", germanFormatter);
System.out.println(leetTime);   // 13:37

LocalDate

本地时间类似于2014-03-11，是不可变的

LocalDate today = LocalDate.now();
LocalDate tomorrow = today.plus(1, ChronoUnit.DAYS);
LocalDate yesterday = tomorrow.minusDays(2);

LocalDate independenceDay = LocalDate.of(2014, Month.JULY, 4);
DayOfWeek dayOfWeek = independenceDay.getDayOfWeek();
System.out.println(dayOfWeek);    // FRIDAY

字符串解析

DateTimeFormatter germanFormatter =
    DateTimeFormatter
        .ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM)
        .withLocale(Locale.GERMAN);

LocalDate xmas = LocalDate.parse("24.12.2014", germanFormatter);
System.out.println(xmas);   // 2014-12-24

LocalDateTime

将date 和 time 组成一个实例

LocalDateTime sylvester = LocalDateTime.of(2014, Month.DECEMBER, 31, 23, 59, 59);

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

Instant instant = sylvester
        .atZone(ZoneId.systemDefault())
        .toInstant();

Date legacyDate = Date.from(instant);
System.out.println(legacyDate);     // Wed Dec 31 23:59:59 CET 2014

格式化，DateTimeFormatter 是线程安全的

DateTimeFormatter formatter =
    DateTimeFormatter
        .ofPattern("MMM dd, yyyy - HH:mm");

LocalDateTime parsed = LocalDateTime.parse("Nov 03, 2014 - 07:13", formatter);
String string = formatter.format(parsed);
System.out.println(string);     // Nov 03, 2014 - 07:13

注解

@interface Hints {
    Hint[] value();
}

@Repeatable(Hints.class)
@interface Hint {
    String value();
}

@Repeatable 允许使用同一类型的多个注解
传统方法：使用容器注解

@Hints({@Hint("hint1"), @Hint("hint2")})
class Person {}

新方法：重复使用注解

@Hint("hint1")
@Hint("hint2")
class Person {}

Java隐式地设置了注解，这对于通过反射读取注释信息非常重要

Hint hint = Person.class.getAnnotation(Hint.class);
System.out.println(hint);                   // null

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

尽管在 Person 类中没有声明注解 @Hints ，但仍然可以通过 getAnnotation(Hints.class) 读取
更方便的方法是 getAnnotationsByType ，它允许直接访问所有 @Hints 注释

Java 8 扩展了两个新注释

@Target({ElementType.TYPE_PARAMETER, ElementType.TYPE_USE})
@interface MyAnnotation {}