java8新特性

最新推荐文章于 2024-01-04 20:39:14 发布

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文章标签： java8 新特性编程风格

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本文深入探讨Java8带来的革新，包括Lambda表达式、方法引用、Stream API、Optional类及日期时间API等，旨在帮助开发者掌握高效编程技巧。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

java 8 编程风格

Java8 Nashorn JavaScript

Java8 日期时间 API

Java8 Base64

// 使用 java 8 排序 
private void sortUsingJava8(List<String> names) { 
    Collections.sort(names, (s1, s2) -> s1.compareTo(s2));
}

java8 Lambda表达式

语法：

(parameters) -> expression

或

(parameters) ->{ statements; }

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。

Lambda 表达式实例:

// 1. 不需要参数,返回值为 5
() -> 5

// 2. 接收一个参数(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. 接收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.print(s)

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。

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。
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）
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。

java8 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 :: 。

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 );

List names = new ArrayList();

names.add("Google"); 
names.add("Runoob");
names.add("Taobao"); 

names.forEach(System.out::println);

java8 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。

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);

java8 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。

java8 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。

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();

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
int 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
int 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 完整实例

System.out.println("使用 Java 8: ");
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("字符串长度为 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(string -> !string.isEmpty()).                                
collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println("合并字符串: " + mergedString);

squaresList = numbers.stream().map( i ->i*i).distinct().collect(Collectors.toList());
System.out.println("Squares 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);

java8 Optional

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异常。

Java8 Nashorn JavaScript

Java8 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：

import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalTime;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.Month;


// 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(2012);
System.out.println("date2: " + date2);

// 12 december 2014
LocalDate date3 = LocalDate.of(2014, Month.DECEMBER, 12);
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);

执行以上脚本，输出结果为：

$ javac Java8Tester.java
$ java Java8Tester

当前时间: 2016-04-15T16:55:48.668
date1: 2016-04-15月: APRIL, 日: 15, 秒: 48
date2: 2012-04-10T16:55:48.668
date3: 2014-12-12
date4: 22:15
date5: 20:15:30

使用时区的日期时间API

如果我们需要考虑到时区，就可以使用时区的日期时间API：

Java8Tester.java 文件
import java.time.ZonedDateTime;
import java.time.ZoneId;

// 获取当前时间日期
ZonedDateTime date1 = ZonedDateTime.parse("2015-12-03T10:15:30+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("当期时区: " + currentZone); } }

执行以上脚本，输出结果为：

$ javac Java8Tester.java
$ java Java8Tester

date1: 2015-12-03T10:15:30+08:00[Asia/Shanghai]
ZoneId: Europe/Paris
当期时区: Asia/Shanghai

Java8 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

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。

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。

Base64实例

以下实例演示了 Base64 的使用:

Java8Tester.java 文件
// 使用基本编码
String base64encodedString = Base64.getEncoder().encodeToString("runoob?java8".getBytes("utf-8"));
System.out.println("Base64 编码字符串 (基本) :" + base64encodedString);

// 解码
byte[] base64decodedBytes = Base64.getDecoder().decode(base64encodedString);
System.out.println("原始字符串: " + new String(base64decodedBytes, "utf-8"));

base64encodedString = Base64.getUrlEncoder().encodeToString("TutorialsPoint?java8".getBytes("utf-8"));
System.out.println("Base64 编码字符串 (URL) :" + base64encodedString);

StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
    stringBuilder.append(UUID.randomUUID().toString());
}

byte[] mimeBytes = stringBuilder.toString().getBytes("utf-8");
String mimeEncodedString = Base64.getMimeEncoder().encodeToString(mimeBytes);
System.out.println("Base64 编码字符串 (MIME) :" + mimeEncodedString);

执行以上脚本，输出结果为：

$ javac Java8Tester.java
$ java Java8Tester

原始字符串: runoob?java8
Base64 编码字符串 (URL) :VHV0b3JpYWxzUG9pbnQ_amF2YTg=
Base64 编码字符串 (MIME) :M2Q4YmUxMTEtYWRkZi00NzBlLTgyZDgtN2MwNjgzOGY2NGFlOTQ3NDYyMWEtZDM4ZS00YWVhLTkz
OTYtY2ZjMzZiMzFhNmZmOGJmOGI2OTYtMzkxZi00OTJiLWEyMTQtMjgwN2RjOGI0MTBmZWUwMGNk
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以上为学习菜鸟教程java8新特性中感觉比较重要的部分

附上菜鸟教程链接：

https://www.runoob.com/java/java8-new-features.html