JDK1.8有哪些新特性？JDK1.8詳細(xì)介紹

JDK1.8目前在企業(yè)中已經(jīng)廣泛被應(yīng)用，今天我們將學(xué)習(xí)以下方面的新特性：

· Lambda表達(dá)式

· 函數(shù)式接口

· 方法引用

· 接口的默認(rèn)方法和靜態(tài)方法

· Optional

· Streams

· 并行數(shù)組

Lambda表達(dá)式

Lambda 表達(dá)式，也可稱為閉包，它是推動 Java 8 發(fā)布的最重要新特性。Lambda 允許把函數(shù)作為一個方法的參數(shù)(函數(shù)作為參數(shù)傳遞進(jìn)方法中)?？梢允勾a變的更加簡潔緊湊。

⒈基本語法

(參數(shù)列表) -> {代碼塊}

需要注意：

· 參數(shù)類型可省略，編譯器可以自己推斷

· 如果只有一個參數(shù)，圓括號可以省略

· 代碼塊如果只是一行代碼，大括號也可以省略

· 如果代碼塊是一行，且是有結(jié)果的表達(dá)式， return 可以省略

注意：事實(shí)上，把Lambda表達(dá)式可以看做是匿名內(nèi)部類的一種簡寫方式。當(dāng)然，前提是這個匿名內(nèi)部類對應(yīng)的必須

是接口，而且接口中必須只有一個函數(shù)!Lambda表達(dá)式就是直接編寫函數(shù)的：參數(shù)列表、代碼體、返回值等信息，

用函數(shù)來代替完整的匿名內(nèi)部類 !

⒉用法示例

示例1：多個參數(shù)

準(zhǔn)備一個集合：

假設(shè)我們要對集合排序，我們先看JDK7的寫法，需要通過匿名內(nèi)部類來構(gòu)造一個 Comparator ：

如果是jdk8，我們可以使用新增的集合API：sort(Comparator c) 方法，接收一個比較器，我們用Lambda來代替Comparator 的匿名內(nèi)部類：

對比一下 Comparator 中的 compare() 方法，你會發(fā)現(xiàn)：這里編寫的Lambda表達(dá)式，恰恰就是 compare() 方法的簡寫形式，JDK8會把它編譯為匿名內(nèi)部類。是不是簡單多了!

別著急，我們發(fā)現(xiàn)這里的代碼塊只有一行代碼，符合前面的省略規(guī)則，我們可以簡寫為：

示例2：單個參數(shù)

還以剛才的集合為例，現(xiàn)在我們想要遍歷集合中的元素，并且打印。

先用jdk1.7的方式：

jdk1.8給集合添加了一個方法：foreach() ，接收一個對元素進(jìn)行操作的函數(shù)：

實(shí)例3：把Lambda賦值給變量

Lambda表達(dá)式的實(shí)質(zhì)其實(shí)還是匿名內(nèi)部類，所以我們其實(shí)可以把Lambda表達(dá)式賦值給某個變量。

不過上面的用法很少見，一般都是直接把Lambda作為參數(shù)。

示例4：隱式final

Lambda表達(dá)式的實(shí)質(zhì)其實(shí)還是匿名內(nèi)部類，而匿名內(nèi)部類在訪問外部局部變量時，要求變量必須聲明為 final !不過我們在使用Lambda表達(dá)式時無需聲明 final ，這并不是說違反了匿名內(nèi)部類的規(guī)則，因?yàn)長ambda底層會隱式的把變量設(shè)置為 final ，在后續(xù)的操作中，一定不能修改該變量：

正確示范：

錯誤案例：

函數(shù)式接口

經(jīng)過前面的學(xué)習(xí)，相信大家對于Lambda表達(dá)式已經(jīng)有了初步的了解?？偨Y(jié)一下：

· Lambda表達(dá)式是接口的匿名內(nèi)部類的簡寫形式

· 接口必須滿足：內(nèi)部只有一個函數(shù)

其實(shí)這樣的接口，我們稱為函數(shù)式接口，我們學(xué)過的 Runnable 、Comparator 都是函數(shù)式接口的典型代表。但是在實(shí)踐中，函數(shù)接口是非常脆弱的，只要有人在接口里添加多一個方法，那么這個接口就不是函數(shù)接口了，就會導(dǎo)致編譯失敗。Java 8提供了一個特殊的注解@FunctionalInterface 來克服上面提到的脆弱性并且顯示地表明函數(shù)接口。而且jdk8版本中，對很多已經(jīng)存在的接口都添加了@FunctionalInterface 注解，例如 Runnable 接口：

另外，Jdk8默認(rèn)提供了一些函數(shù)式接口供我們使用：

⒈Function類型接口

Function代表的是有參數(shù)，有返回值的函數(shù)。還有很多類似的Function接口：

看出規(guī)律了嗎?這些都是一類函數(shù)接口，在Function基礎(chǔ)上衍生出的，要么明確了參數(shù)不確定返回結(jié)果，要么明確結(jié)果不知道參數(shù)類型，要么兩者都知道。

⒉Consumer系列

Consumer系列與Function系列一樣，有各種衍生接口，這里不一一列出了。不過都具備類似的特征：那就是不返回任何結(jié)果。

⒊ Predicate系列

Supplier系列，英文翻譯就是“供應(yīng)者”，顧名思義：只產(chǎn)出，不收取。所以不接受任何參數(shù)，返回T類型結(jié)果。

方法引用

方法引用使得開發(fā)者可以將已經(jīng)存在的方法作為變量來傳遞使用。方法引用可以和Lambda表達(dá)式配合使用。

⒈語法

總共有四類方法引用：

⒉示例

首先我們編寫一個集合工具類，提供一個方法：

可以看到這個方法接收兩個參數(shù)：

· List list ：需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換的集合

· Function ：函數(shù)接口，接收T類型，返回R類型。用這個函數(shù)接口對list中的元素T進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變?yōu)镽類型

接下來，我們看具體案例：

① 類的靜態(tài)方法引用

我們需要把這個集合中的元素轉(zhuǎn)為十六進(jìn)制保存，需要調(diào)用Integer.toHexString() 方法：

這個方法接收一個 i 類型，返回一個 String 類型，可以用來構(gòu)造一個 Function 的函數(shù)接口：

我們先按照Lambda原始寫法，傳入的Lambda表達(dá)式會被編譯為 Function 接口，接口中通過Integer.toHexString(i) 對原來集合的元素進(jìn)行轉(zhuǎn)換：

上面的Lambda表達(dá)式代碼塊中，只有對 Integer.toHexString() 方法的引用，沒有其它代碼，因此我們可以直接把方法作為參數(shù)傳遞，由編譯器幫我們處理，這就是靜態(tài)方法引用：

② 類的非靜態(tài)方法引用

接下來，我們把剛剛生成的 String 集合 hexList 中的元素都變成大寫，需要借助于String類的toUpperCase()方法：

這次是非靜態(tài)方法，不能用類名調(diào)用，需要用實(shí)例對象，因此與剛剛的實(shí)現(xiàn)有一些差別，我們接收集合中的每一個字符串 s 。但與上面不同然后 s 不是 toUpperCase() 的參數(shù)，而是調(diào)用者：

因?yàn)榇a體只有對 toUpperCase() 的調(diào)用，所以可以把方法作為參數(shù)引用傳遞，依然可以簡寫：

③ 指定實(shí)例的非靜態(tài)方法引用

下面一個需求是這樣的，我們先定義一個數(shù)字 Integer num = 2000 ，然后用這個數(shù)字和集合中的每個數(shù)字進(jìn)行比較，比較的結(jié)果放入一個新的集合。比較對象，我們可以用 Integer 的 compareTo 方法:

先用Lambda實(shí)現(xiàn)。

與前面類似，這里L(fēng)ambda的代碼塊中，依然只有對 num.compareTo(i) 的調(diào)用，所以可以簡寫。但是，需要注意的是，這次方法的調(diào)用者不是集合的元素，而是一個外部的局部變量 num ，因此不能使用Integer::compareTo ，因?yàn)檫@樣是無法確定方法的調(diào)用者。要指定調(diào)用者，需要用 對象::方法名 的方式：

④ 構(gòu)造函數(shù)引用

最后一個場景：把集合中的數(shù)字作為毫秒值，構(gòu)建出 Date 對象并放入集合，這里我們就需要用到Date的構(gòu)造函數(shù)：

我們可以接收集合中的每個元素，然后把元素作為 Date 的構(gòu)造函數(shù)參數(shù)：

上面的Lambda表達(dá)式實(shí)現(xiàn)方式，代碼體只有 new Date() 一行代碼，因此也可以采用方法引用進(jìn)行簡寫。但問題是，構(gòu)造函數(shù)沒有名稱，我們只能用 new 關(guān)鍵字來代替：

注意兩點(diǎn)：

· 上面代碼中的System.out::println 其實(shí)是 指定對象System.out的非靜態(tài)方法println的引用

· 如果構(gòu)造函數(shù)有多個，可能無法區(qū)分導(dǎo)致傳遞失敗

接口的默認(rèn)方法和靜態(tài)方法

Java 8使用兩個新概念擴(kuò)展了接口的含義：默認(rèn)方法和靜態(tài)方法。

⒈默認(rèn)方法

默認(rèn)方法使得開發(fā)者可以在 不破壞二進(jìn)制兼容性的前提下，往現(xiàn)存接口中添加新的方法，即不強(qiáng)制那些實(shí)現(xiàn)了該接口的類也同時實(shí)現(xiàn)這個新加的方法。

默認(rèn)方法和抽象方法之間的區(qū)別在于抽象方法需要實(shí)現(xiàn)，而默認(rèn)方法不需要。接口提供的默認(rèn)方法會被接口的實(shí)現(xiàn)類繼承或者覆寫，例子代碼如下：

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Defaulable接口使用關(guān)鍵字default定義了一個默認(rèn)方法notRequired()。DefaultableImpl類實(shí)現(xiàn)了這個接口，同時默認(rèn)繼承了這個接口中的默認(rèn)方法;OverridableImpl類也實(shí)現(xiàn)了這個接口，但覆寫了該接口的默認(rèn)方法，并提供了一個不同的實(shí)現(xiàn)。

⒉ 靜態(tài)方法

Java 8帶來的另一個有趣的特性是在接口中可以定義靜態(tài)方法，我們可以直接用接口調(diào)用這些靜態(tài)方法。例子代碼如下：

下面的代碼片段整合了默認(rèn)方法和靜態(tài)方法的使用場景：

這段代碼的輸出結(jié)果如下：

由于JVM上的默認(rèn)方法的實(shí)現(xiàn)在字節(jié)碼層面提供了支持，因此效率非常高。默認(rèn)方法允許在不打破現(xiàn)有繼承體系的基礎(chǔ)上改進(jìn)接口。該特性在官方庫中的應(yīng)用是：給 java.util.Collection 接口添加新方法，如 stream() 、

parallelStream() 、 forEach() 和 removeIf() 等等。

盡管默認(rèn)方法有這么多好處，但在實(shí)際開發(fā)中應(yīng)該謹(jǐn)慎使用：在復(fù)雜的繼承體系中，默認(rèn)方法可能引起歧義和編譯錯誤。如果你想了解更多細(xì)節(jié)，可以參考官方文檔。

Optional

Java應(yīng)用中最常見的bug就是空值異常。

Optional 僅僅是一個容器，可以存放T類型的值或者 null 。它提供了一些有用的接口來避免顯式的 null 檢查，可以參考Java 8官方文檔了解更多細(xì)節(jié)。

接下來看一點(diǎn)使用Optional的例子：可能為空的值或者某個類型的值：

如果 Optional 實(shí)例持有一個非空值，則 isPresent() 方法返回 true ，否則返回 false ;如果 Optional 實(shí)例持有null ， orElseGet() 方法可以接受一個lambda表達(dá)式生成的默認(rèn)值;map() 方法可以將現(xiàn)有的 Optional 實(shí)例的值轉(zhuǎn)換成新的值;orElse() 方法與 orElseGet() 方法類似，但是在持有null的時候返回傳入的默認(rèn)值，而不是通過Lambda來生成。

上述代碼的輸出結(jié)果如下：

再看下另一個簡單的例子：

這個例子的輸出是：

Streams

新增的Stream API(java.util.stream)將生成環(huán)境的函數(shù)式編程引入了Java庫中。這是目前為止最大的一次對Java庫的完善，以便開發(fā)者能夠?qū)懗龈佑行?、更加簡潔和緊湊的代碼。

Steam API極大得簡化了集合操作(后面我們會看到不止是集合)，首先看下這個叫Task的類：

Task類有一個points屬性，另外還有兩種狀態(tài)：OPEN或者CLOSED?，F(xiàn)在假設(shè)有一個task集合：

首先看一個問題：在這個task集合中一共有多少個OPEN狀態(tài)的?計(jì)算出它們的points屬性和。在Java 8之前，要解決這個問題，則需要使用foreach循環(huán)遍歷task集合;但是在Java 8中可以利用steams解決：包括一系列元素的列表，并且支持順序和并行處理。

運(yùn)行這個方法的控制臺輸出是：

這里有很多知識點(diǎn)值得說。首先， tasks 集合被轉(zhuǎn)換成 steam 表示;其次，在 steam 上的 filter 操作會過濾掉所有CLOSED 的 task ;第三， mapToInt 操作基于 tasks 集合中的每個 task 實(shí)例的 Task::getPoints 方法將 task流轉(zhuǎn)換成 Integer 集合;最后，通過 sum 方法計(jì)算總和，得出最后的結(jié)果。

在學(xué)習(xí)下一個例子之前，還需要記住一些steams(點(diǎn)此更多細(xì)節(jié))的知識點(diǎn)。Steam之上的操作可分為中間操作和晚期操作。

中間操作會返回一個新的steam——執(zhí)行一個中間操作(例如filter)并不會執(zhí)行實(shí)際的過濾操作，而是創(chuàng)建一個新的steam，并將原steam中符合條件的元素放入新創(chuàng)建的steam。

晚期操作(例如forEach或者sum)，會遍歷steam并得出結(jié)果或者附帶結(jié)果;在執(zhí)行晚期操作之后，steam處理線已經(jīng)處理完畢，就不能使用了。在幾乎所有情況下，晚期操作都是立刻對steam進(jìn)行遍歷。

steam的另一個價值是創(chuàng)造性地支持并行處理(parallel processing)。對于上述的tasks集合，我們可以用下面的代碼計(jì)算所有task的points之和：

這里我們使用parallel方法并行處理所有的task，并使用reduce方法計(jì)算最終的結(jié)果?？刂婆_輸出如下：

對于一個集合，經(jīng)常需要根據(jù)某些條件對其中的元素分組。利用steam提供的API可以很快完成這類任務(wù)，代碼如下：

控制臺的輸出如下：

最后一個關(guān)于tasks集合的例子問題是：如何計(jì)算集合中每個任務(wù)的點(diǎn)數(shù)在集合中所占的比重，具體處理的代碼如下：

控制臺輸出結(jié)果如下：

最后，正如之前所說，Steam API不僅可以作用于Java集合，傳統(tǒng)的IO操作(從文件或者網(wǎng)絡(luò)一行一行得讀取數(shù)據(jù))可以受益于steam處理，這里有一個小例子：

Stream的方法 onClose() 返回一個等價的有額外句柄的Stream，當(dāng)Stream的 close() 方法被調(diào)用的時候這個句柄會被執(zhí)行。Stream API、Lambda表達(dá)式還有接口默認(rèn)方法和靜態(tài)方法支持的方法引用，是Java 8對軟件開發(fā)的現(xiàn)代范式的響應(yīng)。

并行數(shù)組

Java8版本新增了很多新的方法，用于支持并行數(shù)組處理。最重要的方法是 parallelSort() ，可以顯著加快多核機(jī)器上的數(shù)組排序。下面的例子論證了parallexXxx系列的方法：

上述這些代碼使用parallelSetAll()方法生成20000個隨機(jī)數(shù)，然后使用parallelSort()方法進(jìn)行排序。這個程序會輸出亂序數(shù)組和排序數(shù)組的前10個元素。上述例子的代碼輸出的結(jié)果是：

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