java1.8新特性

1. Lambda 表达式

Lambda 表达式,也称为闭包,允许把函数作为一个方法的参数,使用Lambda 表达式可以使代码变的更加简洁紧凑。

1.1 语法

lambda 表达式的语法格式如下:
(parameters) -> expression或(parameters) ->{statements; }
以下是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。

1.2 代码示例

public class Java8Demo {

    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);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Java8Demo tester = new Java8Demo();
        // 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");
    }
}

1.3 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。
也可以直接在lambda 表达式中访问外层的局部变量:

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

    public void test2() {
        final int num = 2;
        Converter<Integer, Integer> zz = param -> System.out.println(num+param);
        zz.convert(1);
    }

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)

2. 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 :: 。
示例代码:

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Supplier;

public class Car {

    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());
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        //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:
        Car car  = Car.create(Car::new);
        Car car1 = Car.create(Car::new);
        Car car2 = Car.create(Car::new);
        Car car3 = new Car();
        List<Car> cars = Arrays.asList(car,car1,car2,car3);
        System.out.println("===================构造器引用========================");
        //静态方法引用:它的语法是Class::static_method,实例如下:
        cars.forEach(Car::collide);
        System.out.println("===================静态方法引用========================");
        //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);
        System.out.println("==============特定类的任意对象的方法引用================");
        //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);
        System.out.println("===================特定对象的方法引用===================");
    }
}

3. Java 8 函数式接口

3.1 函数式接口

函数式接口(FunctionalInterface)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。
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:

3.2 示例代码Predicate、Supplier、Function、Consumer

/**
     * Predicate接口:断言接口,断言可理解为测试的意思
     * 测试给定字符串列表中哪些字符串包含小写字母m
     */
    private static void predicate() {
        List<String> list = Arrays.asList("Mikey", "Lily", "Jimy", "Tom");

        // 有没有参数取决于接口中的方法有没有参数 boolean test(T t);
        List<String> results = filter(list, (str) -> str.contains("m"));
        results.forEach(System.out::println);
    }
    private static List<String> filter(List<String> list, Predicate<String> p) {
        List<String> results = new ArrayList<>();

        for (String str : list) {
            if (p.test(str)) {    // 测试是否符合要求
                results.add(str);
            }
        }
        return results;
    }

    /**
     * Supplier接口:代表结果供应商
     */
    private static void supplier() {
        List<Integer> list = getNums(10, () -> (int) (Math.random() * 100));
        list.forEach(System.out::println);
    }
    // 获取num个随机数,由调用者给出具体实现
    private static List<Integer> getNums(int num, Supplier<Integer> sup) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();

        for (int i = 0; i < num; i++) {
            list.add(sup.get());
        }
        return list;
    }

    /**
     * Function<T, R>接口:表示接收一个参数并产生结果的函数
     */
    private static void function() {
        String s = strToUpp("lowercase", (str) -> str.toUpperCase());
        System.out.println(s);
    }
    // 将给定字符串转为大写,由调用者给出具体实现
    private static String strToUpp(String str, Function<String, String> f) {
        return f.apply(str);
    }

    /**
     * Consumer接口:消费者接口
     * jdk 1.8中的新的迭代方法
     */
    private static void foreach() {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Tom");
        list.add("Mikey");
        list.add("Lily");

        list.forEach((String s) -> {
            System.out.println(s);
        });
        // 只有一行代码,可简写为
        list.forEach(s -> System.out.println(s));
        // 进一步可用新语法写为
        list.forEach(System.out::println);

        List<String> list1 = Collections.synchronizedList(list);
    }

4. Java 8 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。

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。

4.1 语法

默认方法语法格式如下:

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

4.2 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!");
    }
}

第一个解决方案是创建自己的默认方法,来覆盖重写接口的默认方法:

public class Car implements vehicle, fourWheeler {
 
    @Override
    public 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 {
    @Override
    public void print() {
        vehicle.super.print();
    }
}

4.3 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.println("按喇叭!!!");
    }
}

4.5 示例代码

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!");
    }
}

结果输出:

我是一辆车!
我是一辆四轮车!
按喇叭!!!
我是一辆汽车!

5. Java 8 Stream

6. Java 8 Optional 类

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。

7. Java 8 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。

7.1 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:

public class Java8Tester {
    public static void main(String args[]) {
        Java8Tester java8tester = new Java8Tester();
        java8tester.testLocalDateTime();
    }
 
    public 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(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);
    }
}

7.2 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:

public class Java8Tester {
    public static void main(String args[]) {
        Java8Tester java8tester = new Java8Tester();
        java8tester.testZonedDateTime();
    }
 
    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);
        ZoneId id = ZoneId.of("Europe/Paris");
        System.out.println("ZoneId: " + id);
        ZoneId currentZone = ZoneId.systemDefault();
        System.out.println("当期时区: " + currentZone);
    }
}

8. Java8 Base64

在Java8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。

示例代码:

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("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);
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            System.out.println("Error :" + e.getMessage());
        }
    }
}