JAVA8新特性

一、Java 8 Lambda 表达式

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。

1.1 语法

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:

可选类型声明:不需要声明参数类型,编译器可以统一识别参数值。

可选的参数圆括号:一个参数无需定义圆括号,但多个参数需要定义圆括号。

可选的大括号:如果主体包含了一个语句,就不需要使用大括号。

可选的返回关键字:如果主体只有一个表达式返回值则编译器会自动返回值,大括号需要指定明表达式返回了一个数值。

1.2  Lambda 表达式实例

  1. public class Java8Tester {
  2.     public static void main(String args[]) {
  3.         Java8Tester tester = new Java8Tester();
  4.         // 类型声明
  5.         MathOperation addition = (int a, int b) -> a + b;
  6.         // 不用类型声明
  7.         MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;
  8.         // 大括号中的返回语句
  9.         MathOperation multiplication = (int a, int b) -> {
  10.             return a * b;
  11.         };
  12.         // 没有大括号及返回语句
  13.         MathOperation division = (int a, int b) -> a / b;
  14.         System.out.println("10 + 5 = " + tester.operate(105, addition));
  15.         System.out.println("10 - 5 = " + tester.operate(105, subtraction));
  16.         System.out.println("10 x 5 = " + tester.operate(105, multiplication));
  17.         System.out.println("10 / 5 = " + tester.operate(105, division));
  18.         // 不用括号
  19.         GreetingService greetService1 = message ->
  20.                 System.out.println("Hello " + message);
  21.         // 用括号
  22.         GreetingService greetService2 = (message) ->
  23.                 System.out.println("Hello " + message);
  24.         greetService1.sayMessage("Runoob");
  25.         greetService2.sayMessage("Google");
  26.     }
  27.     interface MathOperation {
  28.         int operation(int a, int b);
  29.     }
  30.     interface GreetingService {
  31.         void sayMessage(String message);
  32.     }
  33.     private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation) {
  34.         return mathOperation.operation(a, b);
  35.     }
  36. }

执行以上脚本,输出结果为:

  1. 10+5=15
  2. 10-5=5
  3. 10 x 5=50
  4. 10/5=2
  5. HelloRunoob
  6. HelloGoogle

使用Lambda 表达式需要注意以下两点:

Lambda 表达式主要用来定义行内执行的方法类型接口,例如,一个简单方法接口。在上面例子中,我们使用各种类型的Lambda表达式来定义MathOperation接口的方法。然后我们定义了sayMessage的执行。

Lambda 表达式免去了使用匿名方法的麻烦,并且给予Java简单但是强大的函数化的编程能力。

1.3 变量作用域

lambda 表达式只能引用标记了 final 的外层局部变量,这就是说不能在lambda 内部修改定义在域外的局部变量,否则会编译错误。

  1. public class Java8Tester {
  2.     final static String salutation = "Hello! ";
  3.    
  4.  public static void main(String args[]){
  5.   GreetingService greetService1 = message ->
  6.             System.out.println(salutation + message);
  7.   greetService1.sayMessage("Runoob");
  8.    
  9.  //====================相当于下面==============================
  10.     GreetingService g = new GreetingService() {
  11.         @Override
  12.         public void sayMessage(String message) {
  13.             System.out.println(salutation + message);
  14.         }
  15.     };
  16.  g.sayMessage("jack");
  17.  }
  18.  //===========================================================
  19.    
  20.  interface GreetingService {
  21.   void sayMessage(String message);
  22.  }
  23.  
  24. }

执行以上脚本,输出结果为:

Hello! Runoob

Hello! jack

也可以直接在lambda 表达式中访问外层的局部变量:

lambda 表达式的局部变量可以不用声明为 final,但是必须不可被后面的代码修改(即隐性的具有final 的语义)

以上代码报错信息:

Local variable num defined in an enclosing scope must be final or effectively final

把num=5;注释掉即可

在Lambda 表达式当中不允许声明一个与局部变量同名的参数或者局部变量。

二、Java 8 方法引用

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 ::

2.1方法引用

下面,在 Car 类中定义了 4 个方法作为例子来区分 Java 中 4 种不同方法的引用

2.2方法引用实例

实例中将System.out::println 方法作为静态方法来引用。

执行以上脚本,输出结果为:

三、Java 8 函数式接口

函数式接口(FunctionalInterface)就是一个有且仅有一个抽象方法,但是可以有多个非抽象方法的接口。

函数式接口可以被隐式转换为lambda表达式。

函数式接口可以现有的函数友好地支持 lambda。

JDK 1.8之前已有的函数式接口:

·java.lang.Runnable

·java.util.concurrent.Callable

·java.security.PrivilegedAction

·java.util.Comparator

·java.io.FileFilter

·java.nio.file.PathMatcher

·java.lang.reflect.InvocationHandler

·java.beans.PropertyChangeListener

·java.awt.event.ActionListener

·javax.swing.event.ChangeListener

JDK 1.8 新增加的函数接口:java.util.function

java.util.function 它包含了很多类,用来支持 Java的函数式编程,该包中的函数式接口有:

  序号 接口 描述

1 BiConsumer<T,U> 代表了一个接受两个输入参数的操作,并且不返回任何结果

2 BiFunction<T,U,R> 代表了一个接受两个输入参数的方法,并且返回一个结果

3 BinaryOperator<T> 代表了一个作用于于两个同类型操作符的操作,并且返回了操作符同类型的结果

4 BiPredicate<T,U> 代表了一个两个参数的boolean值方法

5 BooleanSupplier 代表了boolean值结果的提供方

6 Consumer<T> 代表了接受一个输入参数并且无返回的操作

7 DoubleBinaryOperator 代表了作用于两个double值操作符的操作,并且返回了一个double值的结果。

8 DoubleConsumer 代表一个接受double值参数的操作,并且不返回结果。

9 DoubleFunction<R> 代表接受一个double值参数的方法,并且返回结果

10 DoublePredicate 代表一个拥有double值参数的boolean值方法

11 DoubleSupplier 代表一个double值结构的提供方

12 DoubleToIntFunction 接受一个double类型输入,返回一个int类型结果。

13 DoubleToLongFunction 接受一个double类型输入,返回一个long类型结果

14 DoubleUnaryOperator 接受一个参数同为类型double,返回值类型也为double。

15 Function<T,R> 接受一个输入参数,返回一个结果。

16 IntBinaryOperator 接受两个参数同为类型int,返回值类型也为int 。

17 IntConsumer 接受一个int类型的输入参数,无返回值。

18 IntFunction<R> 接受一个int类型输入参数,返回一个结果。

19 IntPredicate :接受一个int输入参数,返回一个布尔值的结果。

20 IntSupplier 无参数,返回一个int类型结果。

21 IntToDoubleFunction 接受一个int类型输入,返回一个double类型结果。

22 IntToLongFunction 接受一个int类型输入,返回一个long类型结果。

23 IntUnaryOperator 接受一个参数同为类型int,返回值类型也为int 。

24 LongBinaryOperator 接受两个参数同为类型long,返回值类型也为long。

25 LongConsumer 接受一个long类型的输入参数,无返回值。

26 LongFunction<R> 接受一个long类型输入参数,返回一个结果。

27 LongPredicate R接受一个long输入参数,返回一个布尔值类型结果。

28 LongSupplier 无参数,返回一个结果long类型的值。

29 LongToDoubleFunction 接受一个long类型输入,返回一个double类型结果。

30 LongToIntFunction 接受一个long类型输入,返回一个int类型结果。

31 LongUnaryOperator 接受一个参数同为类型long,返回值类型也为long。

32 ObjDoubleConsumer<T> 接受一个object类型和一个double类型的输入参数,无返回值。

33 ObjIntConsumer<T> 接受一个object类型和一个int类型的输入参数,无返回值。

34 ObjLongConsumer<T> 接受一个object类型和一个long类型的输入参数,无返回值。

35 Predicate<T> 接受一个输入参数,返回一个布尔值结果。

36 Supplier<T> 无参数,返回一个结果。

37 ToDoubleBiFunction<T,U> 接受两个输入参数,返回一个double类型结果

38 ToDoubleFunction<T> 接受一个输入参数,返回一个double类型结果

39 ToIntBiFunction<T,U> 接受两个输入参数,返回一个int类型结果。

40 ToIntFunction<T> 接受一个输入参数,返回一个int类型结果。

41 ToLongBiFunction<T,U> 接受两个输入参数,返回一个long类型结果。

42 ToLongFunction<T> 接受一个输入参数,返回一个long类型结果。

43 UnaryOperator<T> 接受一个参数为类型T,返回值类型也为T。

3.1 函数式接口实例

Predicate <T> 接口是一个函数式接口,它接受一个输入参数 T,返回一个布尔值结果。

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)。

该接口用于测试对象是 true 或 false。

可以通过以下实例(Java8Tester.java)来了解函数式接口 Predicate <T> 的使用:

执行以上脚本,输出结果为:

四、Java 8 默认方法

Java 8 新增了接口的默认方法。

简单说,默认方法就是接口可以有实现方法,而且不需要实现类去实现其方法。

我们只需在方法名前面加个default关键字即可实现默认方法。

为什么要有这个特性?

首先,之前的接口是个双刃剑,好处是面向抽象而不是面向具体编程,缺陷是,当需要修改接口时候,需要修改全部实现该接口的类,目前的java 8之前的集合框架没有foreach方法,通常能想到的解决办法是在JDK里给相关的接口添加新的方法及实现。然而,对于已经发布的版本,是没法在给接口添加新方法的同时不影响已有的实现。所以引进的默认方法。他们的目的是为了解决接口的修改与现有的实现不兼容的问题。

4.1语法

默认方法语法格式如下:

4.2多个默认方法

一个接口有默认方法,考虑这样的情况,一个类实现了多个接口,且这些接口有相同的默认方法,以下实例说明了这种情况的解决方法

 

第一个解决方案是创建自己的默认方法,来覆盖重写接口的默认方法:

    

第二种解决方案可以使用 super 来调用指定接口的默认方法:

4.3 静态默认方法

Java 8 的另一个特性是接口可以声明(并且可以提供实现)静态方法。例如:

4.4 默认方法实例

可以通过以下代码来了解关于默认方法的使用

执行以上脚本,输出结果为:

五、Java 8 Stream

Java 8 API添加了一个新的抽象称为流Stream,可以让你以一种声明的方式处理数据。Stream使用一种类似用SQL语句从数据库查询数据的直观方式来提供一种对Java集合运算和表达的高阶抽象。Stream API可以极大提高Java程序员的生产力,让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。这种风格将要处理的元素集合看作一种流,流在管道中传输,并且可以在管道的节点上进行处理,比如筛选,排序,聚合等。元素流在管道中经过中间操作(intermediate operation)的处理,最后由最终操作(terminal operation)得到前面处理的结果。

5.1什么是 Stream?

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。

5.2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。

5.3 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:

5.4 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:

5.5  filter

filter方法用于通过设置条件过滤出元素。以下代码片段使用filter 方法过滤出空字符串:

5.6  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:

5.7  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:

5.8  并行(parallel)程序

parallelStream是流并行处理程序的代替方法。以下实例我们使用parallelStream来输出空字符串的数量:

可以很容易的在顺序运行和并行直接切换。

5.9  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:

 

5.10  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。

六、Java 8 Optional 类

Optional 类是一个可以为null的容器对象。如果值存在则isPresent()方法会返回true,调用get()方法会返回该对象。

Optional 是个容器:它可以保存类型T的值,或者仅仅保存null。Optional提供很多有用的方法,这样就不用显式进行空值检测。

Optional 类的引入很好的解决空指针异常。

6.1类声明

以下是一个 java.util.Optional<T> 类的声明:

6.2 类方法

序号 方法 描述

1 static <T> Optional<T> empty() 返回空的 Optional 实例。

2 boolean equals(Object obj) 判断其他对象是否等于 Optional。

3 Optional<T> filter(Predicate<? super <T> predicate) 如果值存在,并且这个值匹配给定的 predicate,返回一个Optional用以描述这个值,否则返回一个空的Option Optional。

4 <U> Optional<U> flatMap(Function<? super T,Optional<U>> mapper) 如果值存在,返回基于Optional包含的映射方法的值,否则返回一个空的Optional

5 T get() 如果在这个Optional中包含这个值,返回值,否则抛出异常:NoSuchElementException

6 int hashCode() 返回存在值的哈希码,如果值不存在返回 0。

7 void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) 如果值存在则使用该值调用 consumer , 否则不做任何事情。

8 boolean isPresent() 如果值存在则方法会返回true,否则返回 false。

9 <U>Optional<U> map(Function<? super T,? extends U> mapper) 如果存在该值,提供的映射方法,如果返回非null,返回一个Optional描述结果。

10 static <T> Optional<T> of(T value) 返回一个指定非null值的Optional。

11 static <T> Optional<T> ofNullable(T value) 如果为非空,返回 Optional 描述的指定值,否则返回空的 Optional。

12 T orElse(T other) 如果存在该值,返回值,否则返回 other。

13 T orElseGet(Supplier<? extends T> other) 如果存在该值,返回值,否则触发 other,并返回 other 调用的结果。

14 <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) 如果存在该值,返回包含的值,否则抛出由 Supplier 继承的异常

15 String toString() 返回一个Optional的非空字符串,用来调试

注意:这些方法是从 java.lang.Object 类继承来的。

 

6.3  Optional 实例

可以通过以下实例来更好的了解 Optional 类的使用:

执行以上脚本,输出结果为:

七、Java 8 Nashorn JavaScript

Nashorn 一个 javascript 引擎。

从JDK1.8开始,Nashorn取代Rhino(JDK 1.6, JDK1.7)成为Java的嵌入式JavaScript引擎。Nashorn完全支持ECMAScript 5.1规范以及一些扩展。它使用基于JSR292的新语言特性,其中包含在JDK 7中引入的 invokedynamic,将JavaScript编译成Java字节码。与先前的Rhino实现相比,这带来了2到10倍的性能提升。

7.1 jjs

jjs是个基于Nashorn引擎的命令行工具。它接受一些JavaScript源代码为参数,并且执行这些源代码。

例如,创建一个具有如下内容的sample.js文件:

打开控制台,输入以下命令:

以上程序输出结果为:

7.2  jjs 交互式编程

打开控制台,输入以下命令:

7.3 传递参数

打开控制台,输入以下命令:

 7.4  Java 中调用 JavaScript

使用ScriptEngineManager, JavaScript 代码可以在 Java 中执行,实例如下:

执行以上脚本,输出结果为:

7.5  JavaScript 中调用 Java

以下实例演示了如何在 JavaScript 中引用 Java 类:

使用jjs 命令执行以上脚本,输出结果如下:

八、Java 8 日期时间 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。

8.1 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:

执行以上脚本,输出结果为:

8.2 使用时区的日期时间API

如果需要考虑到时区,就可以使用时区的日期时间API:

执行以上脚本,输出结果为:

九、Java8 Base64

在Java8中,Base64编码已经成为Java类库的标准。Java 8 内置了 Base64 编码的编码器和解码器。Base64工具类提供了一套静态方法获取下面三种BASE64编解码器:

·基本:输出被映射到一组字符A-Za-z0-9+/,编码不添加任何行标,输出的解码仅支持A-Za-z0-9+/。

·URL:输出映射到一组字符A-Za-z0-9+_,输出是URL和文件。

·MIME:输出隐射到MIME友好格式。输出每行不超过76字符,并且使用'\r'并跟随'\n'作为分割。编码输出最后没有行分割。

9.1 内嵌类

9.2 方法

注意:Base64 类的很多方法从 java.lang.Object 类继承。

9.3  Base64 实例

以下实例演示了Base64 的使用:

执行以上脚本,输出结果为:

 

 原文链接

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