为什么选择 Java 8 ?

摘要：去年年初，Java8 粉墨登场，现在 Java7 便已行将就木。在明年底 Java9 推出之前，Java8 是 Oracle 唯一支持的版本。然而，许多公司都将稳定性放在第一位，所以都还在用 Java7，甚至 Java6。

【编者按】本文是 DZone 指南 Java 生态系统的专题文章，作者Trisha Gee是Java资深工程师和布道者。在本文中，Trisha Gee阐述了Java 8的重要特性以及使用的原因，由OneAPM工程师翻译。

以下为译文

要点速递

• 在很多情况下，Java8 都能提升应用性能，而无需任何改变或性能调优。
• Lambda 表达式、 Streams API 以及现有类的新方法都是提高生产力的重要工具。
• Java8 新推出的 Optional 类型在处理 null 值时，能减少 NullPointerExceptions 的可能性，给开发者极大的灵活度。

去年年初，Java8 粉墨登场，现在 Java7 便已行将就木。在明年底 Java9 推出之前，Java8 是 Oracle 唯一支持的版本。然而，许多公司都将稳定性放在第一位，所以都还在用 Java7，甚至 Java6。

让我们来了解一下 Java8 的一些特性，让你在说服团队升级 Java 版本时理由能更充分一些。

速度更快

可以取悦老板、满足业务或运营人员的一大卖点是：Java8 运行应用时速度更快。通常，升级至 Java8 的应用都能得到速度上的提升，即便没有做任何改变或调优。对于为了迎合特定 JVM 而做出调整的应用，这或许并不适用。但 Java8 性能更优的理由还有很多：

常见数据结构的性能提升：对广受欢迎的 HashMap 进行的基准测试表明，它们在 Java8 中的性能更好。这种提升非常吸引人——你无需学习新的 Streams API 或 Lambda 语法，甚至不需要改变现有的代码，就能提升应用的性能。

垃圾回收器提升：通常，Java 应用性能取决于垃圾回收的效率。的确，糟糕的垃圾回收会很大程度上影响应用性能。Java8 对垃圾回收做了很多改变，能有效提升性能并简化调优。最为人熟知的改变是 PermGen 的移除与 Metaspace 的引入。

Fork/Join 速度提升：fork/join 框架是在 Java7 中首次引入的，目的是简化使用 JVM 的并发程序。Java8 中投入了很多努力进一步提升该框架。现在，fork/join 在 Streams API 中用于并发操作。

此外，Java8 中还包含诸多改进以支持并发。Oracle 在 JDK 8 中总结了这些性能提升。

代码行更少

Java 经常被人们诟病其样本代码太多。为此，Java8 新的 API 采用了更具功能性的方式，专注于实现什么而不是如何实现。

Lambda 表达式

Java8 中的 Lambda 表达式不仅是 Java 已有的匿名内部类—— Java8 推出之前传递行为的方法之外的语法糖衣。Lambda 表达式采用了 Java 7 的内部改变，因此运用起来相当流畅。想了解如何使用 Lambda 表达式简化代码，请继续阅读。

集合新方法介绍

Lambda 表达式与 Streams 可能是 Java8 最大的两个卖点，较少为人知的是 Java 现在允许开发者给现有类添加新的方法，而无需为了向后兼容性折中。这样，新的方法，结合 Lambda 表达式，能在很大程序上简化代码。比如，我们常常需要判断 Map 中的某个成员是否已经存在，如果不存在则创建之。在 Java8 之前，你可能会这么做：

 private final Map<CustomerId, Customer> customers = new HashMap<>();

 public void incrementCustomerOrders(CustomerId customerId) {
 Customer customer = customers.get(customerId);
 if (customer == null) {
     customer = new Customer(customerId);
     customers.put(customerId, customer);
 }
 customer.incrementOrders();
 }

操作“检查某个成员在 map 中是否存在，若不存在则添加之”是如此常用，Java 现在为 Map 添加了一个新方法 computeIfAbsent 来支持这个操作。该方法的第二个参数是一个 Lambda 表达式，该表达式定义了如何创建缺少的成员。

 public void incrementCustomerOrders(CustomerId customerId) {
 Customer customer = customers.computeIfAbsent(customerId,
        id -> new Customer(id));
 customer.incrementOrders();
 }

其实，Java8 还有一个新的特性，称为 方法引用(method references)，它能使我们用更简洁的代码实现该功能：

 public void incrementCustomerOrders(CustomerId customerId) {
 Customer customer = customers.computeIfAbsent(customerId, Customer::new);
 customer.incrementOrders();
 }

Java8 为 Map 与 List 都添加了新方法。你可以了解一下这些新方法，看它们能节省多少行代码。

Streams API

Streams API 为查询、操纵数据提供了更多灵活度。这是一个很强大的功能。阅读这些文章能对 Streams API 有更全面的了解。在大数据时代建立流畅的数据查询会非常有趣，而且也是常用的操作。比如，你有一列书，你希望按照字母表顺序排列这些书的作者名，且不含重复。

 public List<Author> getAllAuthorsAlphabetically(List<Book> books) {
 List<Author> authors = new ArrayList<>();
 for (Book book : books) {
     Author author = book.getAuthor();
     if (!authors.contains(author)) {
         authors.add(author);
     }
 }
 Collections.sort(authors, new Comparator<Author>() {
     public int compare(Author o1, Author o2) {
         return o1.getSurname().compareTo(o2.getSurname());
     }
 });
 return authors;
 }

在上面的代码中，我们首先遍历这列书，如果书的作者从未在作者列表出现，则添加之。之后，我们根据作者的姓氏按字母表顺序对这些作者排序。这种排序操作正是 Streams 擅长解决的领域：

 public List<Author> getAllAuthorsAlphabetically(List<Book> books) {
 return books.Streams()
             .map(book -> book.getAuthor())
             .distinct()
             .sorted((o1, o2) -> o1.getSurname().compareTo(o2.getSurname()))
             .collect(Collectors.toList());
 }

上面的做法不仅代码行更少，而且描述性更强——后来的开发者读到这段代码能够轻易理解：1、代码从书中获取作者姓名。2、只在意从未出现过的作者。3、返回的列表按照作者姓氏排序。将 Streams API 与其他新特性—— 方法引用(method references)、 比较器(Comparator)的新方法结合使用，可以得到更加简洁的版本：

 public List<Author> getAllAuthorsAlphabetically(List<Book> books) {
 return books.Streams()
             .map(Book::getAuthor)
             .distinct()
             .sorted(Comparator.comparing(Author::getSurname))
             .collect(Collectors.toList());
 }

这里，排序方法按照作者姓氏排序，更加显而易见了。

便于并行

此前我们浅聊过更利于开箱即用的性能，除了前面提到过的特性，Java8 能更好地利用 CPU 内核。将前例中的 Streams 方法替换为 parallelStreams，JVM 会将此运算分解为不同的任务，使用 fork/join 将这些任务运行在多个核上。然而，并行化并不是加速所有运算的魔法。并行化运算总是会带来更多工作——分解运算，整合结果，因此无法总是减少时间。但是，对适合并行化的例子，这么做还是颇有效率的。

最大化减少 Null 指针

Java8 的另一个新特性是全新的 Optional 类型。该类型的含义是“我可能有值，也可能是 null。“这样一来，API 就可以区分可能为 null 的返回值与绝对不会是 null 的返回值，从而最小化 NullPointerException 异常的发生几率。

Optional 最赞的用处是处理 null。例如，假设我们要从一个列表中找一本特定的书，新创建的 findFirst() 方法会返回 Optional 类型的值，表明它无法确保是否找到特定的值。有了这个可选择的值，我们接下来可以决定，如果是 null 值要如何处理。如果想要抛出一个自定义的异常，我们可以使用 orElseThrow：

 public Book findBookByTitle(List<Book> books, String title) {
 Optional<Book> foundBook = books.Streams()
        .filter(book -> book.getTitle().equals(title))
        .findFirst();
 return foundBook.orElseThrow(() -> new BookNotFoundException("Did not find book with title " + title));
 }

或者，你可以返回其他书：

 return foundBook.orElseGet(() -> getRecommendedAlternativeBook(title));

或者，返回 Optional 类型，这样，该方法的调用者可以自己决定书没找到时要怎么做。

总结

Java8 作为 Java 语言的一次重大发布，包含语法上的更改、新的方法与数据类型，以及一些能默默提升应用性能的隐性改善。Oracle 已经不再支持 Java 7，因此许多公司都被迫向 Java8 转移。好消息是，Java8 对业务、现有的应用以及期望提高生产力的开发者都好好多。