Java8新特性学习了解-优快云博客

Java8引入了Lambda表达式简化代码，支持函数式编程。新增了StreamAPI用于处理集合数据，提供了并行处理的能力。日期时间API得到改进，引入了LocalDateTime和ZonedDateTime等类。还包含了Optional类以避免空指针异常，并增强了Base64编码处理。

Java8新特性学习

Lambda表达式

为什么要引入

Java8引入Lambda表达式的主要目的是简化Java代码编写，提高开发效率，并且使得代码更加清晰易懂。Lambda表达式可以使代码更加简洁，极大地减少了代码量，让代码更加易读易懂，同时也更加符合面向对象编程的思想。

Lambda表达式引入了函数式编程的思想，可以将函数作为一等公民来处理，使得Java可以支持更多的函数式编程技巧。Lambda表达式还可以在某些情况下提高代码的运行效率，因为它不需要创建额外的对象。

总而言之可以是代码变的更加简洁紧凑

语法

语法格式如下：

(parameters) -> expression
或
(parameters) ->{ statements; }

Lambda表达式的重要特征

可选类型声明：不需要声名参数类型，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：如果主题包含了一个语句，就不需要大括号
可选的返回关键字：如果主题只有一个表达式返回值则编译器会自动返回值，大括号需要指定表达式返回了一个数值。

Lambda表达式实例

// 1. 不需要参数，返回值为5
() -> 5
    
// 2. 接受一个参数（数字类型）， 返回其2倍的值
x -> 2*x
    
// 3. 接受2个参数（数字），并返回他们的差值
(x,y) -> x-y
 
// 4. 接受2个int型整数，返回他们的和
（int x, int y) -> x + y
 
// 5. 接受一个String对象，并在控制台打印，不返回任何值（看起来像是返回Void）
 (String s) -> System.out.println(s)

使用示例

public class Java8Tester {
    public static void main(String[] args) {
        Java8Tester tester = new Java8Tester();

        // 类型声名
        MathOperation add = (int a, int b) -> a + b;

        // 不用类型声明
        MathOperation sub = (a, b) -> a - b;

        // 打括号中的返回语句
        MathOperation mul = (int a, int b) -> {
            return a * b;
        };

        // 没有大括号及返回语句
        MathOperation div = (int a, int b) -> a / b;

        System.out.println("10 + 5 = " + tester.operate(10, 5, add));
        System.out.println("10 - 5 = " + tester.operate(10, 5, sub));
        System.out.println("10 X 5 = " + tester.operate(10, 5, mul));
        System.out.println("10 / 5 = " + tester.operate(10, 5, div));

        //不用括号
        GreetingService greetingService = message -> System.out.println("Hello " + message);

        //用括号
        GreetingService greetingService1 = (message) -> System.out.println("Hello " + message);

        greetingService.sayMessage("Runoob");
        greetingService1.sayMessage("Google");


    }

    interface MathOperation {
        int operation(int a, int b);
    }

    interface GreetingService {
        void sayMessage(String message);
    }

    private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation) {
        return mathOperation.operation(a, b);
    }
}

注意：

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）。在上面的例子最终，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operation的执行。
Lambda比到达时免去了使用匿名方法的麻烦，并且给予了Java简单但是强大的函数话的编程能力。

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。

public class Java8Tester {
 
   final static String salutation = "Hello! ";
   
   public static void main(String args[]){
      GreetingService greetService1 = message -> 
      System.out.println(salutation + message);
      greetService1.sayMessage("Runoob");
   }
    
   interface GreetingService {
      void sayMessage(String message);
   }
}

我们也可以直接在 lambda 表达式中访问外层的局部变量：

public class Java8Tester {
    public static void main(String args[]) {
        final int num = 1;
        Converter<Integer, String> s = (param) -> System.out.println(String.valueOf(param + num));
        s.convert(2);  // 输出结果为 3
    }
 
    public interface Converter<T1, T2> {
        void convert(int i);
    }
}

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）

int num = 1;  
Converter<Integer, String> s = (param) -> System.out.println(String.valueOf(param + num));
s.convert(2);
num = 5;  
//报错信息：Local variable num defined in an enclosing scope must be final or effectively 
 final

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。

String first = "";  
Comparator<String> comparator = (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length());  //编译会出错

方法引用

方法引用通过方法的名字来指向一个方法。

方法引用可以是语言的构造更紧凑简介，减少冗余代码。

方法引用使用一对冒号::。

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

@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {
    T get();
}
class Car {
    // Supplier 是 jdk1.8的接口，这里和Lambda一起使用了
    public static Car create(final Supplier<Car> supplier){
        return supplier.get();
    }
    public static void collide(final Car car){
        System.out.println("Collided " + car.toString());
    }
    public void follow(final Car another){
        System.out.println("Following the " + another.toString());
    }
    public void repair() {
        System.out.println("Repaired " + this.toString());
    }

    
}

构造器引用：它的语法是Class::new，或者更一般的Class< T >::new实例如下：

final Car car = Car.create( Car::new ); final List< Car > cars = Arrays.asList( car );
静态方法引用：它的语法是Class::static_method，实例如下：

cars.forEach( Car::collide );
特定类的任意对象的方法引用：它的语法是Class::method实例如下：

cars.forEach( Car::repair );
特定对象的方法引用：它的语法是instance::method实例如下：

final Car police = Car.create( Car::new ); cars.forEach( police::follow );

方法引用实例

在 Java8Tester.java 文件输入以下代码：

Java8Tester.java 文件

public class Java8Tester {
    public static void main(String args[]) {
        List<String> names = new ArrayList();
        names.add("Google");
        names.add("Runoob");
        names.add("Taobao");
        names.add("Baidu");
        names.add("Sina");
        names.forEach(System.out::println);
    }
}

实例中我们将 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：

$ javac Java8Tester.java 
$ java Java8Tester
Google
Runoob
Taobao
Baidu
Sina

Java 8 函数式接口

函数式接口(Functional Interface)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。

Lambda 表达式和方法引用（实际上也可认为是Lambda表达式）上。

如定义了一个函数式接口如下：

@FunctionalInterface
interface GreetingService 
{
    void sayMessage(String message);
}

那么就可以使用Lambda表达式来表示该接口的一个实现(注：JAVA 8 之前一般是用匿名类实现的)：

GreetingService greetService1 = message -> System.out.println("Hello " + message);

函数式接口可以对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	LongPredicateR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。

使用示例

package FunctionInterface;

import java.util.Arrays;
import java.util.*;
import java.util.function.Predicate;

public class Java8Tester {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9);
        // Predicate<Integer> predicate = n -> true
        // n 是一个参数传递到Predicate 接口的 test 方法
        // n 如果存在则 test方法返回true
        System.out.println("输出所有数据：");

        // 传递参数
        eval(list,n->true);

        //Predicate<Integer> predicate1 = n -> n%2 == 0
        // n 是一个参数传递到Predicate 接口的test方法
        // 如果 n%2 为0 test方法返回true

        System.out.println("输出所有偶数：");
        eval(list,n -> n % 2 == 0);


        // Predicate<Integer> predicate2 = n -> n > 3
        // n是一个参数传递到Predicate方法接口的test方法
        // 如果n大于3 test方法返回true

        System.out.println("输出大于3的所有数字");
        eval(list,n->n>3);

    }

    public static void eval(List<Integer> list, Predicate<Integer> predicate)
    {
        for(Integer n : list){
            if(predicate.test(n)){
                System.out.println(n + " ");
            }
        }
    }

}

结果：

输出所有数据：
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
输出所有偶数：
2 
4 
6 
8 
输出大于3的所有数字
4 
5 
6 
7 
8 
9

理解：就是有哪个一个接口时Predicate ，这里通过函数式接口相当于实现了Predicate中的test方法，并且创建了一个Predicate的实例。所以这样子写，并且这样子就能说的通了。

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。

语法

默认方法语法格式如下

public interface Vechicle{
    default void print(){
        System.out.println("我是一辆车");
    }
}

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：

public interface Vehicle{
    default void print(){
        System.out.println("我是一辆车");
    }
}
public interface FourWheeler{
    default void print(){
        System.out.println("我是一辆四轮车");
    }
}

第一个解决方案式创建自己的非默认方法，来覆盖重写接口的默认方法：

public class Car implements Vehicle,FourWheeler{
    default void print(){
        System.out.println("我是一辆四轮汽车");
    }
}

第二种解决方案可以使用super来调用指定接口的默认方法：

public class Car implements Vehicle,FourWheeler {
    public void print(){
        Vehicle.super.print();
    }
}

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：

public interface Vehicle{
    default void print(){
        System.out.println("我是一辆车");
    }
    //静态方法
    static void blowHorn(){
        System.out.print("按喇叭！！！");
    }
}

默认方法示例

public class Java8Tester {
   public static void main(String args[]){
      Vehicle vehicle = new Car();
      vehicle.print();
   }
}
 
interface Vehicle {
   default void print(){
      System.out.println("我是一辆车!");
   }
    
   static void blowHorn(){
      System.out.println("按喇叭!!!");
   }
}
 
interface FourWheeler {
   default void print(){
      System.out.println("我是一辆四轮车!");
   }
}
 
class Car implements Vehicle, FourWheeler {
   public void print(){
      Vehicle.super.print();
      FourWheeler.super.print();
      Vehicle.blowHorn();
      System.out.println("我是一辆汽车!");
   }
}

执行以上脚本，输出结果为：

$ javac Java8Tester.java 
$ java Java8Tester
我是一辆车!
我是一辆四轮车!
按喇叭!!!
我是一辆汽车!

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。

+--------------------+       +------+   +------+   +---+   +-------+
| stream of elements +-----> |filter+-> |sorted+-> |map+-> |collect|
+--------------------+       +------+   +------+   +---+   +-------+

以上的流程转换为 Java 代码为：

List<Integer> transactionsIds = 
widgets.stream()
             .filter(b -> b.getColor() == RED)
             .sorted((x,y) -> x.getWeight() - y.getWeight())
             .mapToInt(Widget::getWeight)
             .sum();

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。

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。

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());

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：

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

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：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5); // 获取对应的平方数 
List<Integer> squaresList = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());

filter

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

List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl"); // 获取空字符串的数量 
long count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

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：

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

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：

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

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：

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
// 获取空字符串的数量
long count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

我们可以很容易的在顺序运行和并行直接切换。

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：

List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
 
System.out.println("筛选列表: " + filtered);
String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println("合并字符串: " + mergedString);

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。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
 
IntSummaryStatistics stats = numbers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();
 
System.out.println("列表中最大的数 : " + stats.getMax());
System.out.println("列表中最小的数 : " + stats.getMin());
System.out.println("所有数之和 : " + stats.getSum());
System.out.println("平均数 : " + stats.getAverage());

Stream完整示例

package Stream;
import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;

public class Java8Tester {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("使用 Java 7： ");

        // 计算空字符串
        List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd", "", "jkl");
        System.out.println("列表" + strings);
        long count = getCountEmptyStringUsingJava7(strings);
        System.out.println("空字符数量为： " + count);
        count = getCountLength3UsingJava7(strings);
        System.out.println("字符串长度为3的数量为： " + count);

        // 删除空字符串
        List<String> filtered = deleteEmptyStringsUsingJava7(strings);
        System.out.println("筛选后的列表: " + filtered);

        // 删除空字符串，并用都好把他们合并起来
        String mergedString = getMergedStringUsingJava7(strings, ", ");
        System.out.println("合并字符串： " + mergedString);
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);

        // 获取列表元素平方数
        List<Integer> squaresList = getSquares(numbers);
        System.out.println("平方数列表:" + squaresList);
        List<Integer> integers = Arrays.asList(1, 2, 13, 4, 15, 6, 17, 8, 19);
        System.out.println("列表： " + integers);
        System.out.println("列表中最大的数： " + getMax(integers));
        System.out.println("列表中最小的数： " + getMin(integers));
        System.out.println("所有数之和： " + getSum(integers));
        System.out.println("平均数： " + getAverage(integers));
        System.out.println("随机数： ");
        // 输出10个随机数
        Random random = new Random();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(random.nextInt());
        }

        System.out.println("使用Java8:");
        System.out.println("列表： " + strings);

        count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

        System.out.println("空字符串数量为： " + count);

        count = strings.stream().filter(string -> string.length() == 3).count();
        System.out.println("字符串等于3的数量为： " + count);

        filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("筛选后的列表： " + filtered);

        mergedString = strings.stream().filter(s -> !s.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));
        System.out.println("合并后的字符串：" + mergedString);

        squaresList = numbers.stream().map(i -> i*i ).distinct().collect(Collectors.toList());
        System.out.println("Square List: " + squaresList);
        System.out.println("列表" + integers);
        IntSummaryStatistics stats = integers.stream().mapToInt((x) ->x).summaryStatistics();
        System.out.println("列表中最大的数 : " + stats.getMax());
        System.out.println("列表中最小的数 : " + stats.getMin());
        System.out.println("所有数之和 : " + stats.getSum());
        System.out.println("平均数 : " + stats.getAverage());
        System.out.println("随机数: ");
        random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

        // 并行处理
        count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();
        System.out.println("空字符串的数量为: " + count);
    }
    private static int getCountEmptyStringUsingJava7(List<String> strings){
        int count = 0;

        for(String string: strings){

            if(string.isEmpty()){
                count++;
            }
        }
        return count;
    }

    private static int getCountLength3UsingJava7(List<String> strings){
        int count = 0;

        for(String string: strings){

            if(string.length() == 3){
                count++;
            }
        }
        return count;
    }

    private static List<String> deleteEmptyStringsUsingJava7(List<String> strings){
        List<String> filteredList = new ArrayList<String>();

        for(String string: strings){

            if(!string.isEmpty()){
                filteredList.add(string);
            }
        }
        return filteredList;
    }

    private static String getMergedStringUsingJava7(List<String> strings, String separator){
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

        for(String string: strings){

            if(!string.isEmpty()){
                stringBuilder.append(string);
                stringBuilder.append(separator);
            }
        }
        String mergedString = stringBuilder.toString();
        return mergedString.substring(0, mergedString.length()-2);
    }

    private static List<Integer> getSquares(List<Integer> numbers){
        List<Integer> squaresList = new ArrayList<Integer>();

        for(Integer number: numbers){
            Integer square =number*number;

            if(!squaresList.contains(square)){
                squaresList.add(square);
            }
        }
        return squaresList;
    }

    private static int getMax(List<Integer> numbers){
        int max = numbers.get(0);

        for(int i=1;i < numbers.size();i++){

            Integer number = numbers.get(i);

            if(number.intValue() > max){
                max = number.intValue();
            }
        }
        return max;
    }

    private static int getMin(List<Integer> numbers){
        int min = numbers.get(0);

        for(int i=1;i < numbers.size();i++){
            Integer number = numbers.get(i);

            if(number.intValue() < min){
                min = number.intValue();
            }
        }
        return min;
    }

    private static int getSum(List numbers){
        int sum = (int)(numbers.get(0));

        for(int i=1;i < numbers.size();i++){
            sum += (int)numbers.get(i);
        }
        return sum;
    }

    private static int getAverage(List<Integer> numbers){
        return getSum(numbers) / numbers.size();
    }
}

结果：

使用 Java 7： 
列表[abc, , bc, efg, abcd, , jkl]
空字符数量为： 2
字符串长度为3的数量为： 3
筛选后的列表: [abc, bc, efg, abcd, jkl]
合并字符串： abc, bc, efg, abcd, jkl
平方数列表:[9, 4, 49, 25]
列表： [1, 2, 13, 4, 15, 6, 17, 8, 19]
列表中最大的数： 19
列表中最小的数： 1
所有数之和： 85
平均数： 9
随机数： 
-1898484123
1280912031
-1334082820
-558296595
-1494234206
-1916152190
-1054799966
481090742
-749569304
260632134
使用Java8:
列表： [abc, , bc, efg, abcd, , jkl]
空字符串数量为： 2
字符串等于3的数量为： 3
筛选后的列表： [abc, bc, efg, abcd, jkl]
合并后的字符串：abc, bc, efg, abcd, jkl
Square List: [9, 4, 49, 25]
列表[1, 2, 13, 4, 15, 6, 17, 8, 19]
列表中最大的数 : 19
列表中最小的数 : 1
所有数之和 : 85
平均数 : 9.444444444444445
随机数: 
-1981741524
-1910896102
-1075317390
-601029589
155181260
659350036
797456772
1120451673
1126153918
1917561803
空字符串的数量为: 2

Optional 类

Optional类是一个可以为null的容器对象。如果存在则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，这样我们就不用显式进行空值检测。

Optional类的引入很好的解决空指针的异常

类声明

以下是一个 java.util.Optional<T> 类的声明：

public final class Optional<T> extends Object

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)如果有值，则对其执行调用映射函数得到返回值。如果返回值不为 null，则创建包含映射返回值的Optional作为map方法返回值，否则返回空Optional。
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。

Optional实例

package Optional;

import java.util.Optional;

public class Java8Tester {
    public static void main(String[] args) {
        Java8Tester java8Tester = new Java8Tester();
        Integer value1 = null;
        Integer value2 = 10;

        // Optional.ofNullable - 允许传递为null参数
        Optional<Integer> a = Optional.ofNullable(value1);
        // Optional.of - 如果传递的参数是null ， 抛出异常NullPointException
        Optional<Integer> b = Optional.of(value2);
        System.out.println(java8Tester.sum(a,b));
    }
    public Integer sum(Optional<Integer> a, Optional<Integer> b){
        // Optional.isPresent - 判断值是否存在
        System.out.println("第一个参数值存在：" + a.isPresent());
        System.out.println("第二个参数值存在：" + b.isPresent());

        // Optional.orElse - 如果值存在，返回它，否则返回默认值
        Integer value1 = a.orElse(0);

        // Optional.get - 获取值，只需要存在
        Integer value2 = b.get();
        return value2 + value1;
    }
}

结果：

第一个参数值存在：false
第二个参数值存在：true
10

进程已结束,退出代码0

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。

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：

package LocalDateTimePackage;

import javax.sound.midi.Soundbank;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;
import java.time.Month;

public class Java8Tester {
    public static void main(String[] args) {
        Java8Tester java8Tester = new Java8Tester();
        java8Tester.testLocalDateTime();
    }

    private void testLocalDateTime() {
        // 获取当前的日期时间
        LocalDateTime currentTime = LocalDateTime.now();
        System.out.println("当前时间： " + currentTime);

        LocalDate date1 = currentTime.toLocalDate();
        System.out.println("date1： " + date1);

        Month month = currentTime.getMonth();
        int day = currentTime.getDayOfMonth();
        int seconds = currentTime.getSecond();
        System.out.println("月： " + month + " 日： " + day  + " 秒：" + seconds);
        LocalDateTime date2 = currentTime.withDayOfMonth(10).withYear(2023);
        System.out.println("date2: " + date2 );

        // 12 december 2014
        LocalDate date3 = LocalDate.of(2023,Month.JUNE,1);
        System.out.println("date3:  " + date3);

        // 22小时15分钟
        LocalTime date4 = LocalTime.of(22,15);
        System.out.println("date4:" + date4);

        // 解析字符串
        LocalTime date5 = LocalTime.parse("20:15:30");
        System.out.println("date5: " + date5);
    }

}

结果：

当前时间： 2023-06-03T15:04:38.296476300
date1： 2023-06-03
月： JUNE 日： 3 秒：38
date2: 2023-06-10T15:04:38.296476300
date3:  2023-06-01
date4:22:15
date5: 20:15:30

使用时区的日期时间API

package ZoneDateTimePacakge;

import java.time.ZoneId;
import java.time.ZonedDateTime;

public class Java8Tester {
    public static void main(String[] args) {
        Java8Tester java8Tester = new Java8Tester();
        java8Tester.testZoneDateTime();
    }

    private void testZoneDateTime() {
        // 获取当前时间日期
        ZonedDateTime date1 = ZonedDateTime.parse("2023-06-03T10:15:30+05:30[Asia/Shanghai]");
        System.out.println("date1 : " + date1);
        ZoneId id = ZoneId.of("Europe/Paris");
        System.out.println("ZoneId : " + id );
        ZoneId currentZone = ZoneId.systemDefault();
        System.out.println("当前时区： " + currentZone);
    }
}

结果：

date1 : 2023-06-03T12:45:30+08:00[Asia/Shanghai]
ZoneId : Europe/Paris
当前时区： Asia/Shanghai

Base64

在Java 8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。

内嵌类

序号	内嵌类 & 描述
1	static class Base64.Decoder该类实现一个解码器用于，使用 Base64 编码来解码字节数据。
2	static class Base64.Encoder该类实现一个编码器，使用 Base64 编码来编码字节数据。

方法

序号	方法名 & 描述
1	static Base64.Decoder getDecoder()返回一个 Base64.Decoder ，解码使用基本型 base64 编码方案。
2	static Base64.Encoder getEncoder()返回一个 Base64.Encoder ，编码使用基本型 base64 编码方案。
3	static Base64.Decoder getMimeDecoder()返回一个 Base64.Decoder ，解码使用 MIME 型 base64 编码方案。
4	static Base64.Encoder getMimeEncoder()返回一个 Base64.Encoder ，编码使用 MIME 型 base64 编码方案。
5	static Base64.Encoder getMimeEncoder(int lineLength, byte[] lineSeparator)返回一个 Base64.Encoder ，编码使用 MIME 型 base64 编码方案，可以通过参数指定每行的长度及行的分隔符。
6	static Base64.Decoder getUrlDecoder()返回一个 Base64.Decoder ，解码使用 URL 和文件名安全型 base64 编码方案。
7	static Base64.Encoder getUrlEncoder()返回一个 Base64.Encoder ，编码使用 URL 和文件名安全型 base64 编码方案。

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

Base64实例

package Base64Test;

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.Base64;
import java.util.UUID;

public class Java8Tester {
    public static void main(String[] args) {
        try{
            // 使用基本编码
            String base64encodeString = Base64.getEncoder().encodeToString("xwhking?java8".getBytes("utf-8"));
            System.out.println("Base64 编码字符串（基本）： " + base64encodeString);

            // 解码
            byte[] base64decodedBytes = Base64.getDecoder() .decode(base64encodeString);
            base64encodeString = Base64.getUrlEncoder().encodeToString("xwhking?java8".getBytes("utf-8"));
            System.out.println("原始字符串：" + new String(base64decodedBytes,"utf-8"));
            System.out.println("Base64Url编码字符串： " + base64encodeString);
            StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

            for(int i = 0;i<10;i++){
                stringBuilder.append(UUID.randomUUID()).toString();
            }
            byte[] mineBytes = stringBuilder.toString().getBytes("utf-8");
            String mineEncodingString = Base64.getMimeEncoder().encodeToString(mineBytes);
            System.out.println("Base64编码字符串（MINE）： " + mineEncodingString);

        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

结果：

Base64 编码字符串（基本）： eHdoa2luZz9qYXZhOA==
原始字符串：xwhking?java8
Base64Url编码字符串： eHdoa2luZz9qYXZhOA==
Base64编码字符串（MINE）： ODEwZGYyZGUtZjUyMy00YTdiLTk5NGEtYzViYzQwNWM5ZjA0ZWU1ODgwYTAtOGY5NS00Mjg1LTlm
NDktMjdmYmY5YjI5ZTc0MTZkYzI1ZGUtNDJjZi00ZGZmLWI5YjktY2IwZDFiZGM3ODk4ODNkNmE4
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