【Java 进阶】Java8 新特性的理解与应用
Java 8是Java的一个重大版本，是目前企业中使用最广泛的一个版本。
它支持函数式编程，新的Stream API 、新的日期 API等一系列新特性。
掌握Java8的新特性已经是java程序员的标配，掌握了它，就可以看懂公司里的代码、高效率地处理大量集合数据以及消灭“嵌套地狱”等等。
前言
Java 8是Java的一个重大版本，是目前企业中使用最广泛的一个版本。
它支持函数式编程，新的Stream API 、新的日期 API等一系列新特性。
掌握Java8的新特性已经是java程序员的标配，掌握了它，就可以看懂公司里的代码、高效率地处理大量集合数据以及消灭“嵌套地狱”等等。
一、Lambda表达式
Lambda表达式是java8最重要的新特性之一，与Stream API一起成为JDK1.8最主要的更新内容。
Lambda是一个匿名函数（表达式），可以将Lambda表达式理解为是一段可以传递的代码（将代码像数据一样进行传递）。
这样可以写出更简洁、更灵活的代码。同时作为一种更紧凑的代码风格，使java的语言表达能力得到了提升。
9.1基础概念
-
首先，lambda表达式需要函数式接口的支持，lambda表达式的实现是基于函数式接口的。
-
lambda表达式的底层思维还是执行方法（函数），但lambda表达式会使得代码更简洁，利于程序员编写。
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Java8中引入了一个新的操作符“->”，该操作符成为箭头操作符或者lambda操作符。该操作符将lambda表达式分为了左侧和右侧两部分。
-
操作符左侧：lambda表达式所需的参数列表，具体就是lambda表达式中接口抽象方法的参数列表；
-
操作符右侧：lambda表达式所需执行的功能，即lambda体，也就是接口中抽象方法具体要实现的功能。
9.2语法格式
9.2.1格式一：抽象方法无参数、无返回值
/**
*语法格式一：抽象方法无参数、无返回值
* */
@Test
public void test_1(){
//Runnable接口无参数、无返回值，无参数直接使用()
Runnable r = () -> System.out.println("Hello,Lambda！");
r.run();
}
9.2.2格式二：抽象方法有1个参数，无返回值
/**
*语法格式二：抽象方法有1个参数，且无返回值
* */
@Test
public void test_2(){
//Consumer接口是JDK中一个有参、无返回的接口，作用是消费接口传进来的泛型参数
Consumer<String> con = (t) -> System.out.println(t);
//accept()是该接口的抽象方法
con.accept("Hello Lambda！");
}
注：如该抽象方法的参数只有1个，则"->"的左侧可以省略()不写。
9.2.3格式三：抽象方法中有多个参数、有返回值，且lambda体中有多条语句
/**
* 语法格式三：抽象方法中有多个参数、有返回值，且lambda体中有多条语句
* */
@Test
public void test_3(){
//如果lambda体中有多条语句，则必须将语句写在{};中
Comparator<Integer> com = (x,y) -> {
System.out.println("函数式接口");
return Integer.compare(x,y);
};
}
注：如该lambda体中只有一条语句，则{};和return都可以省略不写。
9.2.4lambda表达式中参数列表的数据类型可以省略
/**
*语法格式四：lambda表达式中参数列表的数据类型可以省略，JVM可以根据上下文进行推断（即类型推断）。
*本质上来说，由于lambda表达式基于函数式接口来实现，函数式接口中的抽象方法(T t)已经指定了泛型的数据类型。
**/
@Test
public void test_4(){
//参数列表中的Integer可以省略不写
Comparator<Integer> c = (Integer x,Integer y) -> Integer.compare(x,y);
}
9.3lambda表达式的应用
9.3.1需求1
调用Collections.sort()方法，定制化排序比较两个员工对象信息（第一比较年龄，年龄相同比较姓名），参数传递方式使用lambda表达式的形式。
//定义员工信息list
List<User> user_list = Arrays.asList(
new User("张三",21,"xbzhu@163.com"),
new User("李四",35,"ewrtrv@163.com")
);
@Test
public void test_1(){
//Collections接口，使用lambda表达式
Collections.sort(user_list,(u1,u2) -> {
//lambda体中有多条语句
if (u1.getAge() == u2.getAge()){
return u1.getName().compareTo(u2.getName());
}else {
return -Integer.compare(u1.getAge(), u2.getAge());
}
});
for (User u : user_list){
System.out.println(u);
}
}
9.3.2需求2
a.声明一个函数式接口，同时在该接口中声明一个抽象方法 String getValue(String str)；
b.声明一个类TestLambda_3，类中编写成员方法test_2，使用a中定义的接口作为该方法的参数，将一个字符串"lambda"转换为大写，并作为方法的返回值；
c.再将该字符串的第2和第4个索引位置的的字符进行字串截取。
/**
* 该成员方法的形参1表示的是需要被操作的字符串，形参2表示的是接口中的操作实现。
* */
public String transform(String str, MyPractice mp){
return mp.getValue(str);
}
@Test
public void test_2(){
String s = transform("lambda",(str) -> str.toUpperCase());
System.out.println(s);
//subString()方法截取规则：从数组下标的方式进行计算，含头不含尾。
String ss = transform("lambda",(str -> str.substring(2,5)));
System.out.println(ss);
}
9.3.3需求3
a.声明一个带2个泛型的函数式接口，其中泛型类型为<T,R>且T为参数，R为返回值，同时在该接口中声明对应的抽象方法；
b.在类TestLambda_3中声明一个成员方法calculate()并使用a中的接口作为参数，输出员工信息。
/**
* 该成员方法中形参1表示的是需要被操作的字符串，形参2表示的是接口中的操作实现。
* */
public List<User> calculate(MyPractice_2<List<User>> mp){
mp.calculateValues();
return user_list;
}
@Test
public List<User> test_3(){
List<User> list = calculate(() -> {
System.out.println(user_list);
return null;
});
return list;
}
二、函数式编程
在java中（尤其从java8开始），函数式接口的应用是函数式编程的一个典型实现。
基于以上对lambda表达式的认识，我们可以清楚地知道：lambda表达式的实现需要函数式接口的支持。
2.1函数式接口
函数式接口指的是：接口中只有一个抽象方法的接口，称之为函数式接口。并且可以使用@FunctionnalInterface注解修饰，以此来判断该接口是否是函数式接口。
在Java8以后，函数式接口中允许存在普通方法（即非抽象方法），使用default进行修饰。
2.2内置4大核心函数式接口
-
Cosumer
消费型接口； //抽象方法 void accept（T t）； -
Supploer< T> 供给型接口；
//抽象方法 T get(); -
Function< T> 函数型接口；
//抽象方法 R apply(T t); -
Predicate< T>断言式接口；
//抽象方法 boolean test(T t);
三、Stream流 API
Java8 最为主要的更新内容是 lambda 表达式和 Stream 流 API，关于 lambda 表达式在上面已经介绍过了。下面就来看看今天的主角Stream流 API(java.util.stream.*)。
3.1基本概念
- Stream API是java8中处理集合的关键抽象概念，它可以对指定的集合进行操作，如执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作；
- 使用Stream API对集合数据进行操作，类似于使用SQL执行数据库查询的操作；
- Stream API在对数据源（集合或数组）进行一系列流水线式的操作后，最终会产生一个新的流。
注意：
- Stream本身不会存储元素；
- Stream不会改变源对象，相反，Stream流执行完后会返回一个有结果的新Stream；
- Stream流的执行具有延迟性，只有当执行流的终止操作时（或者需要某些结果时），Stream才会执行。
简而言之，Stream API提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。
3.2实现步骤
Stream流的操作可分为3个步骤：创建Stream、中间操作以及终止操作（结果）。
3.2.1步骤一：创建Stream
//可以通过Collection系列集合提供的stream()，或者parallelStream()
List<String> list_1 = new ArrayList<>();
Stream<String> stream_1 = list_1.stream();
//可以通过of()创建Stream的
Stream<String> stream_2 = Stream.of("aa","bb","cc");
//创建无限流
Stream<Integer> stream_3 = Stream.iterate(3,(x) -> x+2);
stream_3.limit(10).forEach(System.out::println);
3.2.2步骤二：中间操作
中间操作主要包括：筛选与切片、映射，查找和排序等。
- 筛选与切片、映射
/**
* 筛选与切片
* filter：接收Lambda，从流中排除某些元素；
* map：接收Lambda，将元素转换为其它形式或者提取数据源的具体信息；（接收一个函数作为参数，该函数会应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素）
* limit(n)：截断流，使其元素不超过指定数量，即只取前n个元素；
* skip(n)：跳过元素，返回n个后的元素；
* distinct：通过流生成元素的hashCode()和equals()去除重复元素。
* */
@Test
public void test_1(){
List<Integer> a = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,9,9);
//创建Stream
a.stream()
//中间操作
.filter(i -> i%2 ==0 || i%3 ==0)
.limit(7)
.map(i -> i * i)
.distinct()
//终止操作
.forEach(System.out::println);
}
打开IDEA的调试模式，并点击横排图标最右侧的“Trace Current Stream Chain”就可追踪到Stream流的一些中间操作，具体如图3-1所示：
- 查找
/**
* 查找
* findFirst：查找流中的第一个元素
* findAny：查找流中的任意一个元素
* count：返回流中元素的总个数
* */
@Test
public void testMatch(){
//比较过后获取流中第一个元素，并放入Optional容器中
Optional<User> op = user_list.stream()
.sorted((e1,e2) -> -Double.compare(e1.getAge(), e2.getAge()))
.findFirst();
System.out.println(op.get());
//从流中取出任意一个符合条件的元素，并放入Optional容器中
Optional<User> op_2 = user_list.parallelStream()
.filter((e) -> e.getStatus().equals(User.Status.STATUS_0))
.findAny();
System.out.println(op_2.get());
//获取流中元素的个数
Long count = user_list.stream()
//filter加以条件限制
.filter((e) -> e.getAge() > 30)
.count();
System.out.println(count);
//获取最小的年龄（而不是最小年龄员工的信息）
Optional<Integer> op_3 = user_list.stream()
.map(User::getAge)
.min(Integer::compare);
System.out.println(op_3.get());
}
对于获取源数据（如集合）中的具体某个元素，可以使用map()将所需信息提取出来，然后再进行比较操作。过程分析如下图3-2所示：
- 排序
/**
* 排序
* 1、sorted：自然排序(Comparable)；
* 2、sorted(Comparator com)：定制排序。
* */
@Test
public void test_1(){
List<Integer> list = Arrays.asList(564,457,54,43,1,4,65);
list.stream().sorted().forEach(System.out::println);
user_list.stream().sorted((e1,e2) -> {
//年龄是否相同
if (e1.getAge().equals(e2.getAge())){
//年龄相同按照姓名比
return e1.getName().compareTo(e2.getName());
}else
return e1.getAge().compareTo(e2.getAge());
}).forEach(System.out::println);
}
四、时间日期 API
Java8中更新了时间日期相关的API，主要包括时间日期转换、时间校正器等。
4.1时间日期转换
在实际开发中的时间日期转换主要包括Date类型与String的互相转换、Long类型时间转换为String、Long类型时间转换为Date。
4.1.1Date与String的互转
- DateTimeFormatter类
/**
* 时间格式转化：
* 1、获取当前Date类型时间；
* 2、将该时间转化为String类型；
* 3、返回（输出）String类型的时间。
* */
@Test
public void test_1(){
//获取当前时间
LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now();
//指定需要转化的格式
DateTimeFormatter simpleDateFormat = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
//将当前时间按照指定格式，转化为String类型输出
String time = simpleDateFormat.format(ldt);
System.out.println(time);
}
- @JsonFormat注解
/**
* 该注解将String类型的数据按照指定格式返回，但其数据类型仍然还是String
* */
@JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
private String activityStartTime;
4.1.2Long转换为String（Date）
- getTime()方法、Calendar类、SimpleDateFormat类
/**
* 时间格式转化：
* 1、获取long类型的时间数（毫秒数）；
* 2、将该时间转化为String类型；
* 3、返回（输出）String类型的时间。
* */
@Test
public void test_2(){
DateTest dateTest = new DateTest();
//getTime()方法获取long类型时间数
Long ssTime = dateTest.getTestTime().getTime();
//声明一个Calendar类的通用对象
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
//将long类型时间Set为Date类型
calendar.setTimeInMillis(ssTime);
System.out.println(calendar);
//指定需要转化的格式
SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String time = simpleDateFormat.format(calendar.getTime());
System.out.println(time);
}
以上就是我在学习 Java 8新特性的学习笔记，如有不足和错误，期待大家的指正和交流。
