Java 8：不可不知的新特性与实用技巧

函数式接口与Lambda

定义：函数式接口是只有一个抽象方法的接口。通过 @FunctionalInterface 注解可以限制接口只能有一个抽象方法。

Lambda 表达式让 Java 支持了函数式编程风格，使得代码更加简洁，并大大简化了对接口的实现。我们一起来看看它支持那些地方使用。

目的: 函数式接口的设计目的是为了能够将其作为 Lambda 表达式的目标类型，从而实现函数式编程的风格。

以下有几个函数式接口和Lambda表达式应用的例子。

Predicate< T >

Predicate 接口表示一个接受单个参数并返回 boolean 值的断言，用于条件判断。

• 方法: boolean test(T t)
• 常用场景: 过滤数据、条件判断等。

Predicate<Integer> isEven = x -> x % 2 == 0;
System.out.println(isEven.test(4));  // 输出: true
System.out.println(isEven.test(5));  // 输出: false

Consumer< T >

Consumer 接口表示一个接受单个输入参数并进行某些操作，但不返回结果的操作。

• 方法: void accept(T t)
• 常用场景: 用于执行某个操作，如打印、存储、操作数据。

Consumer<Integer> consumer = age -> System.out.println(age);
consumer.accept(5); //输出：5

Supplier< T >

Supplier 接口表示一个无参的提供者，返回特定类型的结果。

• 方法: T get()
• 常用场景: 延迟计算、创建新对象等。

Supplier<Integer> supplier = () -> new Random().nextInt();
System.out.println(supplier.get());

Function<T, R>

Function 接口表示一个接受一个输入参数并返回结果的函数。

• 方法: R apply(T t)
• 常用场景: 用于转换、映射操作。

Function<String, Integer> stringLength = (s) -> s.length();
System.out.println(stringLength.apply("Hello"));  // 输出: 5

总结

• Predicate<T> 用于条件判断。
• Consumer<T> 用于消费数据，不返回结果。
• Supplier<T> 用于提供数据。
• Function<T, R> 用于输入输出转换。

Stream API

定义：Stream API 用于处理集合数据，支持链式操作，能够更方便地进行过滤、排序、映射等操作。

创建 Stream

• Stream.of(T... values): 创建一个包含给定元素的流。
• Collection.stream（）：通过一个集合创建一个流。

Stream<Integer> integerStream = Stream.of(1, 2, 3);
integerStream.forEach(System.out::println);

List<Integer> integerList = Arrays.asList(1, 2, 3);
integerList.stream().forEach(System.out::println);

中间操作

• filter(Predicate<? super T> predicate): 过滤出符合条件的元素。

List<Integer> integerList = Arrays.asList(1, 2, 3);
integerList.stream()
        .filter( x -> x % 2 == 0 ); //只剩能整除2的数

• map(Function<? super T, ? extends R> mapper): 将每个元素映射为另一个对象。

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");
list.stream()
    .map(String::toLowerCase)
    .forEach(System.out::println);  // 输出: a b c

• sorted(): 对流中的元素进行排序。

java复制代码List<String> list = Arrays.asList("B", "A", "C");
list.stream()
    .sorted()
    .forEach(System.out::println);  // 输出: A B C

终止操作

这些操作会产生一个结果或副作用，并关闭流。

• forEach(Consumer<? super T> action): 对每个元素执行操作。

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");
list.stream()
    .forEach(System.out::println);  // 输出: A B C

• collect(Collector<? super T, A, R> collector): 将流的元素收集到集合中。

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");
List<String> result = list.stream()
    .collect(Collectors.toList());
System.out.println(result);  // 输出: [A, B, C]

• count(): 返回流中元素的数量。

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");
long count = list.stream().count();
System.out.println(count);  // 输出: 3

日期时间 API

LocalDate：表示没有时间的日期（年、月、日）。

LocalTime：表示没有日期的时间（小时、分钟、秒）。

LocalDateTime：表示日期和时间的组合。

ZonedDateTime：表示包含时区的日期时间。

常用方法

• 获取当前日期和时间

  LocalDate today = LocalDate.now();
  LocalTime now = LocalTime.now();
  LocalDateTime nowDateTime = LocalDateTime.now();
  ZonedDateTime nowZoned = ZonedDateTime.now();
  

• 格式化日期时间 使用 DateTimeFormatter 类来格式化和解析日期时间。

  示例:

  DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd");
  LocalDate date = LocalDate.parse("2024-10-28", formatter);
  System.out.println(date);  // 输出: 2024-10-28
  

• 日期时间的加减

  LocalDate nextWeek = LocalDate.now().plusWeeks(1);
  LocalDate previousMonth = LocalDate.now().minusMonths(1);
  

• 比较日期和时间

  LocalDate date1 = LocalDate.of(2024, 1, 1);
  LocalDate date2 = LocalDate.of(2024, 10, 28);
  boolean isBefore = date1.isBefore(date2);  // true
  boolean isAfter = date1.isAfter(date2);    // false
  

接口默认方法

定义与语法

• 默认方法使用default关键字来定义，其语法结构如下：

  public interface MyInterface {
      default void myDefaultMethod() {
          System.out.println("This is a default method");
      }
  }
  

特性

• 可选实现：实现该接口的类可以选择重写默认方法，也可以直接使用接口提供的默认实现。
• 多重继承：如果一个类实现了多个接口，且这些接口中都有同名的默认方法，编译器会报错，此时需要在实现类中显式重写该方法以消除歧义。

优点

• 向后兼容性：可以在接口中添加新方法而不影响已有的实现类，确保向后兼容。
• 减少代码重复：可以为多个实现类提供通用的功能，减少代码的重复。
• 灵活性：实现类可以选择重写或使用默认实现，提供了灵活的设计。

使用场景

• API 设计：当需要为接口添加新功能而不破坏已有实现时，可以使用默认方法。
• 提供通用功能：在接口中实现一些通用功能，供实现类直接使用。

Optional 类

• 定义：Optional 类用来解决可能出现的 NullPointerException 问题，通过显式的空值检查方式，提供更安全的编程方式。

  Optional<String> name = Optional.ofNullable(null);
  name.ifPresent(System.out::println);
  

• 作用：避免 null 值引发的异常，增强代码的健壮性和可读性。

并行 (Parallel) Stream

• 定义：parallelStream 可以并行化处理流操作，提高处理大数据集合时的性能。

  List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
  numbers.parallelStream().forEach(System.out::println);
  

• 作用：充分利用多核 CPU 资源，在并发环境下实现数据流的高效处理。

Metaspace

• 定义：JDK 8 用 Metaspace 取代了永久代 (PermGen)，使类元数据存储在本地内存而非堆中。
• 作用：避免 PermGen 容量固定的缺陷，提升内存管理的灵活性。