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Java8新特性详解

code • 2022-5-6 • java • 阅读 37

Java8新特性详解,第1张

Oracle 于 2014 发布了 Java8（jdk1.8），诸多原因使它成为目前市场上使用最多的 jdk 版本。

本文仅对比较常用的新特性做一些梳理讲解。

1. Interface

interface 的设计初衷是面向抽象，提高扩展性。这也留有一点遗憾，Interface 修改的时候，实现它的类也必须跟着改。

为了解决接口的修改与现有的实现不兼容的问题。新 interface 的方法可以用default或 static修饰，这样就可以有方法体，实现类也不必重写此方法。

一个 interface 中可以有多个方法被它们修饰，这 2 个修饰符的区别主要也是普通方法和静态方法的区别。

  1. default修饰的方法，是普通实例方法，可以用this调用，可以被子类继承、重写。
  2. static修饰的方法，使用上和一般类静态方法一样。但它不能被子类继承，只能用Interface调用。
1.1 在Java8中的接口和抽象类有什么区别？

明确抽象类的定义：
Abstract class指的是用关键字abstract修饰的类，叫做抽象类，是不允许实例化的类，不能直接创建对象，必须要通过子类创建才能使用abstract类的方法。

含有abstract方法的类必须定义为abstract class，abstract class类中的方法不必是抽象的。abstract class类中定义抽象方法必须在具体(Concrete)子类中实现，所以，不能有抽象构造方法或抽象静态方法。如果的子类没有实现抽象父类中的所有抽象方法，那么子类也必须定义为abstract类型。

接口的定义：
interface(接口)可以说成是抽象类的一种特例，接口中的所有方法都必须是抽象的。接口中的方法定义默认为public abstract类型，接口中的成员变量类型默认为public static final。

比较两者关系：

abstract classinterface
实例化不能不能
类继承关系，一个类只能使用一次继承关系。可以通过继承多个接口实现多重继承一个类可以实现多个interface
数据成员可以有自己的不可以私有的，默认是public abstract类型
变量可有私有的，其值可以在子类中重新定义，也可以重新赋值不可有私有的，默认是public static final型，且必须给其初值，实现类中不能重新定义，不能改变其值
设计理念表示的是“is a”关系表示对的是“like a”关系
实现需要继承，使用extends需要实现， 使用implement

(1) 抽象类可以有构造方法，接口中不能有构造方法；

(2) 抽象类中可以有普通成员变量，接口中没有普通成员变量；

(3) 抽象类中可以包含非抽象的普通方法，接口中的所有方法必须都是抽象的，不能有非抽象的普通方法；

(4) 抽象类中可以包含静态方法，接口中不能包含静态方法；

(5) 抽象类和接口中都可以包含静态成员变量，抽象类中的静态成员变量的访问类型可以任意，但接口中定义的变量只能是public static final类型，并且默认即为public static final类型；

(6) 一个类可以实现多个接口，但只能继承一个抽象类。

2. functional interface 函数式接口

定义：也称 SAM 接口，即 Single Abstract Method interfaces，有且只有一个抽象方法，但可以有多个非抽象方法的接口。

在 java 8 中专门有一个包放函数式接口java.util.function，该包下的所有接口都有 @FunctionalInterface 注解，提供函数式编程。

3. Lambda表达式

语法格式：

(parameters) -> expression 或
(parameters) ->{ statements; }
3.1 替换匿名内部类
  1. Runnable接口
new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("The runable now is using!");
            }
}).start();
//用lambda
new Thread(() -> System.out.println("It's a lambda function!")).start();
  1. Comparator 接口
List<Integer> strings = Arrays.asList(1, 2, 3);
//重写compare方法
Collections.sort(strings, new Comparator<Integer>() {
	@Override
	public int compare(Integer o1, Integer o2) {
	    return o1 - o2;}
});

//Lambda
Collections.sort(strings, (Integer o1, Integer o2) -> o1 - o2);
//分解开
Comparator<Integer> comperator = (Integer o1, Integer o2) -> o1 - o2;
Collections.sort(strings, comperator);
  1. Listener接口
JButton button = new JButton();
button.addItemListener(new ItemListener() {
	@Override
	public void itemStateChanged(ItemEvent e) {
	   e.getItem();
}
});
//lambda
button.addItemListener(e -> e.getItem());
3.2 集合的迭代 
void lamndaFor() {
        List<String> strings = Arrays.asList("1", "2", "3");
        //传统foreach
        for (String s : strings) {
            System.out.println(s);
        }
        
        //Lambda foreach
        strings.forEach((s) -> System.out.println(s));
        //or
        strings.forEach(System.out::println);
 		//map
        Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
        map.forEach((k,v)->System.out.println(v));
}
3.3 方法的引用

Java 8 允许使用 :: 关键字来传递方法或者构造函数引用，无论如何，表达式返回的类型必须是 functional-interface。

public class LambdaClassSuper {
    LambdaInterface sf(){
        return null;
    }
}

public class LambdaClass extends LambdaClassSuper {
    public static LambdaInterface staticF() {
        return null;
    }

    public LambdaInterface f() {
        return null;
    }

    void show() {
        //1.调用静态函数，返回类型必须是functional-interface
        LambdaInterface t = LambdaClass::staticF;

        //2.实例方法调用
        LambdaClass lambdaClass = new LambdaClass();
        LambdaInterface lambdaInterface = lambdaClass::f;

        //3.超类上的方法调用
        LambdaInterface superf = super::sf;

        //4. 构造方法调用
        LambdaInterface tt = LambdaClassSuper::new;
    }
}
3.4 访问变量

lambda 表达式可以引用外边变量，但是该变量默认拥有 final 属性，不能被修改，如果修改，编译时就报错。

int i = 0;
Collections.sort(strings, (Integer o1, Integer o2) -> o1 - i);
//i =3;
4. Stream流

Stream依然不存储数据，不同的是它可以检索(Retrieve)和逻辑处理集合数据、包括筛选、排序、统计、计数等。可以想象成是 Sql 语句。

它的源数据可以是 Collection、Array 等。由于它的方法参数都是函数式接口类型，所以一般和 Lambda 配合使用。

主要分为：stream串行流、parallelStream并行流（可多线程执行）

4.1 常用方法： 
 /**
* 返回一个串行流
*/
default Stream<E> stream()

/**
* 返回一个并行流
*/
default Stream<E> parallelStream()

/**
* 返回T的流
*/
public static<T> Stream<T> of(T t)

/**
* 返回其元素是指定值的顺序流。
*/
public static<T> Stream<T> of(T... values) {
    return Arrays.stream(values);
}

/**
* 过滤，返回由与给定predicate匹配的该流的元素组成的流
*/
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);

/**
* 此流的所有元素是否与提供的predicate匹配。
*/
boolean allMatch(Predicate<? super T> predicate)

/**
* 此流任意元素是否有与提供的predicate匹配。
*/
boolean anyMatch(Predicate<? super T> predicate);

/**
* 返回一个 Stream的构建器。
*/
public static<T> Builder<T> builder();

/**
* 使用 Collector对此流的元素进行归纳
*/
<R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector);

/**
 * 返回此流中的元素数。
*/
long count();

/**
* 返回由该流的不同元素（根据 Object.equals(Object) ）组成的流。
*/
Stream<T> distinct();

/**
 * 遍历
*/
void forEach(Consumer<? super T> action);

/**
* 用于获取指定数量的流，截短长度不能超过 maxSize 。
*/
Stream<T> limit(long maxSize);

/**
* 用于映射每个元素到对应的结果
*/
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);

/**
* 根据提供的 Comparator进行排序。
*/
Stream<T> sorted(Comparator<? super T> comparator);

/**
* 在丢弃流的第一个 n元素后，返回由该流的 n元素组成的流。
*/
Stream<T> skip(long n);

/**
* 返回一个包含此流的元素的数组。
*/
Object[] toArray();

/**
* 使用提供的 generator函数返回一个包含此流的元素的数组，以分配返回的数组，以及分区执行或调整大小可能需要的任何其他数组。
*/
<A> A[] toArray(IntFunction<A[]> generator);

/**
* 合并流
*/
public static <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b)

实战：

	List<String> strings = Arrays.asList("abc", "def", "gkh", "abc");
    //返回符合条件的stream
    Stream<String> stringStream = strings.stream().filter(s -> "abc".equals(s)); //abc
    //计算流符合条件的流的数量
    long count = stringStream.count();  // count == 2

    //forEach遍历->打印元素
    strings.stream().forEach(System.out::println);

    //limit 获取到1个元素的stream
    Stream<String> limit = strings.stream().limit(1);
    //toArray 比如我们想看这个limitStream里面是什么，比如转换成String[],比如循环
    String[] array = limit.toArray(String[]::new);

    //map 对每个元素进行 *** 作返回新流
    Stream<String> map = strings.stream().map(s -> s + "22");

    //sorted 排序并打印
    strings.stream().sorted().forEach(System.out::println);

    //Collectors collect 把abc放入容器中
    List<String> collect = strings.stream().filter(string -> "abc".equals(string)).collect(Collectors.toList());
    //把list转为string，各元素用，号隔开
    String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(","));

    //对数组的统计，比如用
    List<Integer> number = Arrays.asList(1, 2, 5, 4);

    IntSummaryStatistics statistics = number.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();
    System.out.println("列表中最大的数 : "+statistics.getMax());
    System.out.println("列表中最小的数 : "+statistics.getMin());
    System.out.println("平均数 : "+statistics.getAverage());
    System.out.println("所有数之和 : "+statistics.getSum());

    //concat 合并流
    List<String> strings2 = Arrays.asList("xyz", "jqx");
    Stream.concat(strings2.stream(),strings.stream()).count();

    //注意 一个Stream只能 *** 作一次，不能断开，否则会报错。
    Stream stream = strings.stream();
    //第一次使用
    stream.limit(2);
    //第二次使用
    stream.forEach(System.out::println);
    //报错 java.lang.IllegalStateException: stream has already been operated upon or closed

    //但是可以这样, 连续使用
    stream.limit(2).forEach(System.out::println);
4.2 小结

从源码和实例中我们可以总结出一些 stream 的特点:

  1. 通过简单的链式编程，使得它可以方便地对遍历处理后的数据进行再处理。
  2. 方法参数都是函数式接口类型
  3. 一个 Stream 只能 *** 作一次， *** 作完就关闭了，继续使用这个 stream 会报错。
  4. Stream 不保存数据，不改变数据源
5. Optional

首先，先注意到NPE（java.lang.NullPointerException）问题可能产生的场景：

1） 返回类型为基本数据类型，return 包装数据类型的对象时，自动拆箱有可能产生 NPE
2） 数据库的查询结果可能为 null。
3） 集合里的元素即使 isNotEmpty，取出的数据元素也可能为 null。
4） 远程调用返回对象时，一律要求进行空指针判断，防止 NPE。
5） 对于 Session 中获取的数据，建议进行 NPE 检查，避免空指针。
6） 级联调用 obj.getA().getB().getC()；一连串调用，易产生 NPE。

反例：public int f() { return Integer 对象}， 如果为 null，自动解箱抛 NPE。
正例：使用 JDK8 的 Optional 类来防止 NPE 问题。

可以看到， Optional是用来解决NPE问题的。

例子：
假设有一个 Zoo 类，里面有个属性 Dog，需求要获取 Dog 的 age。

class Zoo {
   private Dog dog;
}

class Dog {
   private int age;
}

传统的解决NPE问题的方法如下：

Zoo zoo = getZoo();
if(zoo != null){
   Dog dog = zoo.getDog();
   if(dog != null){
      int age = dog.getAge();
      System.out.println(age);
   }
}

而Optional是这么实现的：

Optional.ofNullable(zoo).map(o -> o.getDog()).map(d -> d.getAge())
						.ifPresent(age ->System.out.println(age));
5.1 如何创建一个Optional

上例中Optional.ofNullable是其中一种创建 Optional 的方式。我们先看一下它的含义和其他创建 Optional 的源码方法

/**
* Common instance for {@code empty()}. 全局EMPTY对象
*/
private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();

/**
* Optional维护的值
*/
private final T value;

/**
* 如果value是null就返回EMPTY，否则就返回of(T)
*/
public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
   return value == null ? empty() : of(value);
}
/**
* 返回 EMPTY 对象
*/
public static<T> Optional<T> empty() {
   Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
   return t;
}
/**
* 返回Optional对象
*/
public static <T> Optional<T> of(T value) {
    return new Optional<>(value);
}
/**
* 私有构造方法，给value赋值
*/
private Optional(T value) {
  this.value = Objects.requireNonNull(value);
}
/**
* 所以如果of(T value) 的value是null，会抛出NullPointerException异常，这样貌似就没处理NPE问题
*/
public static <T> T requireNonNull(T obj) {
  if (obj == null)
         throw new NullPointerException();
  return obj;
}

ofNullable 方法和of方法唯一区别就是当 value 为 null 时，ofNullable 返回的是EMPTY，of 会抛出 NullPointerException 异常。如果需要把 NullPointerException 暴露出来就用 of，否则就用 ofNullabl。

5.2 map()相关方法 
/**
* 如果value为null，返回EMPTY，否则返回Optional封装的参数值
*/
public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper) {
        Objects.requireNonNull(mapper);
        if (!isPresent())
            return empty();
        else {
            return Optional.ofNullable(mapper.apply(value));
        }
}
/**
* 如果value为null，返回EMPTY，否则返回Optional封装的参数值，如果参数值返回null会抛 NullPointerException
*/
public<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper) {
        Objects.requireNonNull(mapper);
        if (!isPresent())
            return empty();
        else {
            return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value));
        }
}

map()和floatMap()的区别：

  1. 参数不一样。
  2. flatMap() 参数返回值如果是 null 会抛 NullPointerException，而 map() 返回EMPTY。
6. Date-Time API

这是对java.util.Date强有力的补充，解决了 Date 类的大部分痛点：

  1. 非线程安全
  2. 时区处理麻烦
  3. 各种格式化、和时间计算繁琐
  4. 设计有缺陷，Date 类同时包含日期和时间；还有一个 java.sql.Date，容易混淆。

主要类：

LocalDateTime.class //日期+时间 format: yyyy-MM-ddTHH:mm:ss.SSS
LocalDate.class //日期 format: yyyy-MM-dd
LocalTime.class //时间 format: HH:mm:ss
6.1 格式化 
public void newFormat(){
    //format yyyy-MM-dd
    LocalDate date = LocalDate.now();
    System.out.println(String.format("date format : %s", date));

    //format HH:mm:ss
    LocalTime time = LocalTime.now().withNano(0);
    System.out.println(String.format("time format : %s", time));

    //format yyyy-MM-dd HH:mm:ss
    LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();
    DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    String dateTimeStr = dateTime.format(dateTimeFormatter);
    System.out.println(String.format("dateTime format : %s", dateTimeStr));
}

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原文地址: http://outofmemory.cn/langs/798086.html

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