Java8新特性

一、序言
Java8 是一个里程碑式的版本，凭借如下新特性，让人对其赞不绝口。
●Lambda 表达式给代码构建带来了全新的风格和能力；
●Steam API 丰富了集合操作，拓展了集合的能力；
●新日期时间 API 千呼万唤始出来；
随着对 Java8 新特性理解的深入，会被 Lambda 表达式（包含方法引用）、流式运算的美所迷恋，不由惊叹框架设计的美。
二、方法引用
Lambda 表达式是匿名函数，可以理解为一段可以用参数传递的代码（代码像数据一样传递）。Lambda 表达式的使用需要有函数式接口的支持。
方法引用是对特殊 Lambda 表达式的一种简化写法，当 Lambda 体中只调用一个方法，此方法满足函数式接口规范，此时可以使用::方法引用语法。
从语法表现力角度来讲，方法引用 > Lambda表达式 > 匿名内部类，方法引用是高阶版的 Lambda 表达式，语言表达更为简洁，强烈推荐使用。
方法引用表达式无需显示声明被调用方法的参数，根据上下文自动注入。方法引用能够提高 Lambda 表达式语言的优雅性，代码更加简洁。下面以Comparator排序为例讲述如何借助方法引用构建优雅的代码。
（一）方法引用与排序
1、普通数据类型
普通数据类型相对较容易理解。
2、对象数据类型
（1）数据完好
数据完好有两重含义，一是对象本身不为空；二是待比较对象的属性值不为空，以此为前提进行排序操作。
此示例是以Integer类型展开的，同理Double类型、Long类型等数值类型处理方式相同。其中Comparator是排序过程中重要的类。
（2）数据缺失
数据缺失的含义是对象本身为空或者待比较对象属性为空，如果不进行处理，上述排序会出现空指针异常。
最常见的处理方式是通过流式运算中filter方法，过滤掉空指针数据，然后按照上述策略排序。
3、字符串处理
少数开发者在构建实体类时，String类型遍地开花，在需要运算或者排序的场景下，String 的缺陷逐渐暴露出来。下面讲述字符串数值类型排序问题，即不修改数据类型的前提下完成期望的操作。
实体类
正序、逆序排序
数据类型转换排序时，使用 JDK 内置的 API 并不流畅，推荐使用commons-collection4包中的排序工具类。了解更多，请移步查看ComparatorUtils。
小结：通过以排序为例，实现 Comparator 接口、Lambda 表达式、方法引用三种方式相比较，代码可读性逐步提高。
（二）排序器
内置的排序器可以完成大多数场景的排序需求，当排序需求更加精细化时，适时引入第三方框架是比较好的选择。
1、单列排序
单列排序包含正序和逆序。
2、多列排序
多列排序是指当待比较的元素有相等的值时，如何进行下一步排序。
三、Steam API
流的操作包含如下三个部分：创建流、中间流、关闭流，筛选、去重、映射、排序属于流的中间操作，收集属于终止操作。Stream是流操作的基础关键类。
（一）创建流
（1）通过集合创建流
（2）通过数组创建流
应用较多的是通过集合创建流，然后经过中间操作，最后终止回集合。
（二）中间操作
1、筛选（filter）
筛选是指从（集合）流中筛选满足条件的子集，通过 Lambda 表达式生产型接口来实现。
非空过滤
非空过滤包含两层内容：一是当前对象是否为空或者非空；二是当前对象的某属性是否为空或者非空。
筛选非空对象，语法stream.filter(Objects::nonNull)做非空断言。
查看Objects类了解更详细信息。
2、去重（distinct）
去重是指将（集合）流中重复的元素去除，通过 hashcode 和 equals 函数来判断是否是重复元素。去重操作实现了类似于 HashSet 的运算，对于对象元素流去重，需要重写 hashcode 和 equals 方法。
如果流中泛型对象使用 Lombok 插件，使用@Data注解默认重写了 hashcode 和 equals 方法，字段相同并且属性相同，则对象相等。更多内容可查看Lombok 使用手册
3、映射（map）
取出流中元素的某一列，然后配合收集以形成新的集合。
filter和map操作通常结合使用，取出流中某行某列的数据，建议先行后列的方式定位。
4、排序（sorted）
传统的Collectors类中的排序支持 List 实现类中的一部分排序，使用 stream 排序，能够覆盖所有的 List 实现类。
（1）函数式接口排序
基于 Comparator 类中函数式方法，能够更加优雅的实现对象流的排序。
（2）LocalDate 和 LocalDateTime 排序
新日期接口相比就接口，使用体验更加，因此越来越多的被应用，基于日期排序是常见的操作。
正序、逆序排序
5、规约（reduce）
对流中的元素按照一定的策略计算。终止操作的底层逻辑都是由 reduce 实现的。
（三）终止操作
收集（collect）将流中的中间（计算）结果存储到集合中，方便后续进一步使用。为了方便对收集操作的理解，方便读者掌握收集操作，将收集分为普通收集和高级收集。
1、普通收集
（1）收集为List
默认返回的类型为ArrayList，可通过Collectors.toCollection(LinkedList::new)显示指明使用其它数据结构作为返回值容器。
由集合创建流的收集需注意：仅仅修改流字段中的内容，没有返回新类型，如下操作直接修改原始集合，无需处理返回值。
（2）收集为Set
默认返回类型为HashSet，可通过Collectors.toCollection(TreeSet::new)显示指明使用其它数据结构作为返回值容器。
2、高级收集
（1）收集为Map
默认返回类型为HashMap，可通过Collectors.toCollection(LinkedHashMap::new)显示指明使用其它数据结构作为返回值容器。
收集为Map的应用场景更为强大，下面对这个场景进行详细介绍。希望返回结果中能够建立ID与NAME之间的匹配关系，最常见的场景是通过ID批量到数据库查询NAME，返回后再将原数据集中的ID替换成NAME。
ID 到 NAME 映射
准备集合数据，此部分通常是从数据库查询的数据
将集合数据转化成 ID 与 NAME 的 Map
ID与Object类映射
将集合数据转化成 ID 与实体类的 Map
其中Collectors类中的toMap参数是函数式接口参数，能够自定义返回值。
（2）分组收集
流的分组收集操作在内存层次模拟了数据库层面的group by操作，下面演示流的分组操作。Collectors类提供了各种层次的分组操作支撑。
流的分组能力对应数据库中的聚合函数，目前大部分能在数据库中操作的聚合函数，都能在流中找到相应的能力。
映射后再分组
四、Stream 拓展
（一）集合与对象互转
将对象包装成集合的形式和将集合拆解为对象的形式是常见的操作。
1、对象转集合
返回默认类型的集合实例
用户自定义返回的集合实例类型
2、集合转对象
使用默认的排序规则，注意此处不是指自然顺序排序。
上述方法巧妙的解决两个方面的异常问题：一是集合实例引用空指针异常；二是集合下标越界异常。
（二）其它
1、并行计算
基于流式计算中的并行流，能够显著提高大数据下的计算效率，充分利用 CPU 核心数。
2、序列数组
生成指定序列的数组或者集合。
五、其它
（一）新日期时间 API
1、LocalDateTime
日期格式化
2、Duration
3、获取当前时间戳
如下方式获取的是 13 位时间戳，单位是毫秒。
（二）Optional
在Optional类出现之前，null异常几乎折磨着每一位开发者，为了构建健壮的应用程序，不得不使用繁琐的if逻辑判断来回避空指针异常。解锁Optional类，让你编写的应用健壮性更上一层楼。
1、先判断后使用
ifPresent方法提供了先判断是否为空，后进一步使用的能力。
2、链式取值
链式取值是指，层层嵌套对象取值，在上层对象不为空的前提下，才能读取其属性值，然后继续调用，取出最终结果值。有时候只关心链末端的结果状态，即使中间状态为空，直接返回空值。如下提供了一种无 if 判断，代码简介紧凑的实现方式：
六、流的应用
（一）列表转树
传统方式下构建树形列表需要反复递归调用查询数据库，效率偏低。对于一棵结点较多的树，效率更低。这里提供一种只需调用一次数据库，通过流将列表转化为树的解决方式。

Java复制代码

/**

* 列表转树

*

* @param rootList 列表的全部数据集

* @param parentId 第一级目录的父ID

* @return 树形列表

*/

public List<IndustryNode> getChildNode(List<Industry> rootList, String parentId) {

List<IndustryNode> lists = rootList.stream()

.filter(e -> e.getParentId().equals(parentId))

.map(IndustryNode::new).collect(toList());

lists.forEach(e -> e.setChilds(getChildNode(rootList, e.getId())));

return lists;

}