Java8新特性初探1

Java8新特性初探

lambda表达式

一个最明显的排序使用

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

lambda表达式的语法特征

• 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，大括号需要指定表达式返回了一个数值。

用lambda表达式定义一些运算

public class Java8Tester {
   public static void main(String args[]){
      Java8Tester tester = new Java8Tester();
        
      // 类型声明
      MathOperation addition = (int a, int b) -> a + b;
        
      // 不用类型声明
      MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;
        
      // 大括号中的返回语句
      MathOperation multiplication = (int a, int b) -> { return a * b; };
        
      // 没有大括号及返回语句
      MathOperation division = (int a, int b) -> a / b;
        
      System.out.println("10 + 5 = " + tester.operate(10, 5, addition));
      System.out.println("10 - 5 = " + tester.operate(10, 5, subtraction));
      System.out.println("10 x 5 = " + tester.operate(10, 5, multiplication));
      System.out.println("10 / 5 = " + tester.operate(10, 5, division));
        
      // 不用括号
      GreetingService greetService1 = message ->
      System.out.println("Hello " + message);
        
      // 用括号
      GreetingService greetService2 = (message) ->
      System.out.println("Hello " + message);
        
      greetService1.sayMessage("Runoob");
      greetService2.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);
   }
}

• 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 operation 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。

lambda与final

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

num实则自动为final变量了。同时lambda里不得声明与num同名的局部变量或参数。

public class Java8Test {
    @Test
    public void test1(){
        int num = 1;
        Converter<Integer, String> s = (param) -> System.out.println(String.valueOf(param + num));
        s.convert(2);
        //  num =6;
        // Error:(9, 93) java: 从lambda 表达式引用的本地变量必须是最终变量或实际上的最终变量
    }

    public interface Converter<T1, T2> {
        void convert(int i);
    }

}

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 :: 。

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);
   }
}

就是类::方法，表示一个函数

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。

@FunctionalInterface
interface GreetingService 
{
    void sayMessage(String message);
}
GreetingService greetService1 = message -> System.out.println("Hello " + message);

实例：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
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 n
      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 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 + " ");
         }
      }
   }
}

我们有海量的类似于Predicate的接口

默认方法

接口下面的普通函数不能有实现体。要想实现他，要定义为default或者 static方法

print函数，如果是你类里自己实现了，就用类里的。如果想用接口的，要在前面加个 接口名.super.

实例：

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!");
   }
}

Stream

生成流stream()

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); 
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);

parallelStream

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();

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

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());

实例1

    
      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);

实例2

数字平方排序（倒叙）输出。字符串转 map 输出。

import java.util.List;
import java.util.Arrays;
import java.util.Map;
import java.util.HashMap;
import java.util.stream.Collectors;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        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());
        List<Integer> squaresList = numbers.stream()
                .map(i -> i * i)
                .sorted((x, y) -> y - x)
                .collect(Collectors.toList());
//        squaresList.forEach(System.out::println);
        squaresList.forEach(num -> {
            num++;
            System.out.println(num);
        });

        List<String> strList = Arrays.asList("a", "ba", "bb", "abc", "cbb", "bba", "cab");
        Map<Integer, String> strMap = new HashMap<Integer, String>();

        strMap = strList.stream()
                .collect( Collectors.toMap( str -> strList.indexOf(str), str -> str ) );
        
        strMap.forEach((key, value) -> {
            System.out.println(key+"::"+value);
        });

    }
}

输出结果

50
26
10
10
10
5
5
0::a
1::ba
2::bb
3::abc
4::cbb
5::bba
6::cab

Optional

出发点是为了不显式进行nullpointer检查，有点臃肿了

import java.util.Optional;
 
public class Java8Tester {
   public static void main(String args[]){
   
      Java8Tester java8Tester = new Java8Tester();
      Integer value1 = null;
      Integer value2 = new Integer(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 NullPointerException
      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(new Integer(0));
        
      //Optional.get - 获取值，值需要存在
      Integer value2 = b.get();
      return value1 + value2;
   }
}

新的JS引擎

import javax.script.ScriptEngineManager;
import javax.script.ScriptEngine;
import javax.script.ScriptException;
 
public class Java8Tester {
   public static void main(String args[]){
   
      ScriptEngineManager scriptEngineManager = new ScriptEngineManager();
      ScriptEngine nashorn = scriptEngineManager.getEngineByName("nashorn");
        
      String name = "Runoob";
      Integer result = null;
      
      try {
         nashorn.eval("print('" + name + "')");
         result = (Integer) nashorn.eval("10 + 2");
         
      }catch(ScriptException e){
         System.out.println("执行脚本错误: "+ e.getMessage());
      }
      
      System.out.println(result.toString());
   }
}

Java8新的日期API

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

public void testLocalDateTime(){
    
      // 获取当前的日期时间
      LocalDateTime currentTime = LocalDateTime.now();
      System.out.println("当前时间: " + currentTime);
      //当前时间: 2016-04-15T16:55:48.668
        
      LocalDate date1 = currentTime.toLocalDate();
      System.out.println("date1: " + date1);
      // date1: 2016-04-15
        
      Month month = currentTime.getMonth();
      int day = currentTime.getDayOfMonth();
      int seconds = currentTime.getSecond();
        
      System.out.println("月: " + month +", 日: " + day +", 秒: " + seconds);
      //月: APRIL, 日: 15, 秒: 48
        
      LocalDateTime date2 = currentTime.withDayOfMonth(10).withYear(2012);
      System.out.println("date2: " + date2);
     //date2: 2012-04-10T16:55:48.668
        
      // 12 december 2014
      LocalDate date3 = LocalDate.of(2014, Month.DECEMBER, 12);
      System.out.println("date3: " + date3);
      //date3: 2014-12-12
        
      // 22 小时 15 分钟
      LocalTime date4 = LocalTime.of(22, 15);
      System.out.println("date4: " + date4);
      //date4: 22:15
        
      // 解析字符串
      LocalTime date5 = LocalTime.parse("20:15:30");
      System.out.println("date5: " + date5);
      //date5: 20:15:30
   }

使用时区的日期时间API

 public void testZonedDateTime(){
    
      // 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);
     //date1: 2015-12-03T10:15:30+08:00[Asia/Shanghai]
        
      ZoneId id = ZoneId.of("Europe/Paris");
      System.out.println("ZoneId: " + id);
     //ZoneId: Europe/Paris
        
      ZoneId currentZone = ZoneId.systemDefault();
      System.out.println("当期时区: " + currentZone);
     //当期时区: Asia/Shanghai
   }

Base64

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。

import java.util.Base64;
import java.util.UUID;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
 
public class Java8Tester {
   public static void main(String args[]){
      try {
        
         // 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("runoob?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);
         
      }catch(UnsupportedEncodingException e){
         System.out.println("Error :" + e.getMessage());
      }
   }
}

输出结果为

Base64 编码字符串 (基本) :cnVub29iP2phdmE4
原始字符串: runoob?java8
Base64 编码字符串 (URL) :cnVub29iP2phdmE4
Base64 编码字符串 (MIME) :NzcxODBmMDAtODc1NS00YTk5LThmYTctYjIyZGZhMDU1NzJhYmMxMDJhNTgtZDMwZi00NmIxLWIx
NjktYzEzMmYzODQzNWViOGRiOGNkMjMtMzk1MS00ZjY2LWI3YzktNTg2MTdmM2Y5ZTIwNGQ1ODE3
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