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Java-Java 8新特性指南(合集)

Java-Java 8新特性指南(合集)

作者: java高级架构F六 | 来源:发表于2019-11-25 22:40 被阅读0次

    接口的默认方法

    Java 8使我们能够通过使用default关键词。此功能也称为虚拟可拓方法.

    下面是我们的第一个例子:

    interface Formula {

    double calculate(int a);

    default double sqrt(int a) {

    return Math.sqrt(a);

    }

    }

    除了抽象方法calculate接口Formula还定义了默认方法。sqrt...具体类只需实现抽象方法。calculate...默认方法sqrt可以从盒子里拿出来用。

    Formula formula = new Formula() {

    @Override

    public double calculate(int a) {

    return sqrt(a * 100);

    }

    };

    formula.calculate(100); // 100.0

    formula.sqrt(16); // 4.0

    该公式被实现为匿名对象。代码相当冗长:6行代码用于这样一个简单的计算sqrt(a * 100)...正如我们将在下一节中看到的那样,在Java 8中实现单个方法对象的方法要好得多。

    Lambda表达式

    让我们从一个简单的示例开始,说明如何在早期版本的Java中排序字符串列表:

    List names = Arrays.asList("peter", "anna", "mike", "xenia");

    Collections.sort(names, new Comparator() {

    @Override

    public int compare(String a, String b) {

    return b.compareTo(a);

    }

    });

    静态效用法Collections.sort接受列表和比较器,以便对给定列表的元素进行排序。您经常会发现自己创建了匿名比较器,并将它们传递给排序方法。

    Java 8没有整天创建匿名对象,而是提供了更短的语法,Lambda表达式:

    Collections.sort(names, (String a, String b) -> {

    return b.compareTo(a);

    });

    如您所见,代码要短得多,而且易于阅读。但是它变得更短了:

    Collections.sort(names, (String a, String b) -> b.compareTo(a));

    对于一行方法体,可以跳过两个大括号。{}而return关键词。但是它变得更短了:

    names.sort((a, b) -> b.compareTo(a));

    列表现在有一个sort方法。而且,java编译器知道参数类型,所以您也可以跳过它们。让我们深入探讨如何在野外使用lambda表达式。

    功能接口

    如何将lambda表达式融入Java的类型系统?每个lambda对应于由接口指定的给定类型。a所谓的功能接口必须包含精确一种抽象方法申报。该类型的每个lambda表达式将与此抽象方法匹配。由于默认方法不是抽象的,所以可以自由地将默认方法添加到功能接口中。

    只要接口只包含一个抽象方法,就可以使用任意接口作为lambda表达式。为了确保您的界面符合要求,您应该添加@FunctionalInterface注释编译器知道这个注释,并在尝试向接口添加第二个抽象方法声明时抛出一个编译器错误。

    例子:

    @FunctionalInterface

    interface Converter {

    T convert(F from);

    }

    Converter converter = (from) -> Integer.valueOf(from);

    Integer converted = converter.convert("123");

    System.out.println(converted); // 123

    请记住,如果@FunctionalInterface注释将被省略。

    方法和构造器引用

    通过使用静态方法引用,可以进一步简化上述示例代码:

    Converter converter = Integer::valueOf;

    Integer converted = converter.convert("123");

    System.out.println(converted); // 123

    Java 8使您能够通过::关键词。上面的示例显示了如何引用静态方法。但我们也可以引用对象方法:

    class Something {

    String startsWith(String s) {

    return String.valueOf(s.charAt(0));

    }

    }

    Something something = new Something();

    Converter converter = something::startsWith;

    String converted = converter.convert("Java");

    System.out.println(converted); // "J"

    让我们看看::关键字适用于构造函数。首先,我们定义了一个具有不同构造函数的示例类:

    class Person {

    String firstName;

    String lastName;

    Person() {}

    Person(String firstName, String lastName) {

    this.firstName = firstName;

    this.lastName = lastName;

    }

    }

    接下来,我们指定用于创建新人员的Person工厂接口:

    interface PersonFactory

    {

    P create(String firstName, String lastName);

    }

    我们没有手动实现工厂,而是通过构造函数引用将所有内容粘合在一起:

    PersonFactory personFactory = Person::new;

    Person person = personFactory.create("Peter", "Parker");

    我们通过以下方法创建对Person构造函数的引用Person::new...的签名匹配,Java编译器自动选择正确的构造函数。PersonFactory.create.

    Lambda Scopes

    从lambda表达式访问外部作用域变量与匿名对象非常相似。您可以从本地外部作用域以及实例字段和静态变量访问最终变量。

    访问局部变量

    我们可以从lambda表达式的外部范围读取最终局部变量:

    final int num = 1;

    Converter stringConverter =

    (from) -> String.valueOf(from + num);

    stringConverter.convert(2); // 3

    但是与匿名对象不同的是变量num不必被宣布为最终。此代码也是有效的:

    int num = 1;

    Converter stringConverter =

    (from) -> String.valueOf(from + num);

    stringConverter.convert(2); // 3

    不过num代码编译必须是隐式最终的。下面的代码会汇编:

    int num = 1;

    Converter stringConverter =

    (from) -> String.valueOf(from + num);

    num = 3;

    写信给num还禁止使用lambda表达式。

    访问字段和静态变量

    与局部变量不同,我们可以从lambda表达式中读取和写入实例字段和静态变量。这种行为是众所周知的匿名对象。

    class Lambda4 {

    static int outerStaticNum;

    int outerNum;

    void testScopes() {

    Converter stringConverter1 = (from) -> {

    outerNum = 23;

    return String.valueOf(from);

    };

    Converter stringConverter2 = (from) -> {

    outerStaticNum = 72;

    return String.valueOf(from);

    };

    }

    }

    访问默认接口方法

    还记得第一部分的公式示例吗?界面Formula定义默认方法sqrt可以从每个公式实例(包括匿名对象)访问。这不适用于lambda表达式。

    默认方法不可能从lambda表达式中访问。以下代码未编译:

    Formula formula = (a) -> sqrt(a * 100);

    内置函数接口

    JDK1.8API包含许多内置的函数接口。其中一些是从Java的旧版本中广为人知的,比如Comparator或Runnable...这些现有接口通过@FunctionalInterface注释

    但是Java8API也充满了新的功能接口,以使您的生活更轻松。这些新接口中的一些是众所周知的。谷歌番石榴图书馆。即使您熟悉这个库,也应该密切关注这些接口是如何通过一些有用的方法扩展的。

    谓词

    谓词是一个参数的布尔值函数.该接口包含各种默认方法,用于将谓词组合为复杂的逻辑术语(和,或,否定)。

    Predicate predicate = (s) -> s.length() > 0;

    predicate.test("foo"); // true

    predicate.negate().test("foo"); // false

    Predicate nonNull = Objects::nonNull;

    Predicate isNull = Objects::isNull;

    Predicate isEmpty = String::isEmpty;

    Predicate isNotEmpty = isEmpty.negate();

    功能

    函数接受一个参数并产生一个结果。默认方法可用于将多个函数链接在一起(组合,然后)。

    Function toInteger = Integer::valueOf;

    Function backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);

    backToString.apply("123"); // "123"

    供货商

    供应商产生给定的通用类型的结果。与功能不同的是,供应商不接受争论。

    Supplier personSupplier = Person::new;

    personSupplier.get(); // new Person

    消费者

    使用者表示要对单个输入参数执行的操作。

    Consumer greeter = (p) -> System.out.println("Hello, " + p.firstName);

    greeter.accept(new Person("Luke", "Skywalker"));

    比较器

    比较器在早期版本的Java中是众所周知的。Java 8向接口添加了各种默认方法。

    Comparator comparator = (p1, p2) -> p1.firstName.compareTo(p2.firstName);

    Person p1 = new Person("John", "Doe");

    Person p2 = new Person("Alice", "Wonderland");

    comparator.compare(p1, p2); // > 0

    comparator.reversed().compare(p1, p2); // < 0

    选项

    选项不是功能接口,而是用于防止的实用程序。NullPointerException...这是下一节的一个重要概念,所以让我们快速看看选项词是如何工作的。

    可选的值是一个简单的容器,它可以是空的,也可以是非空的.设想一种方法,它可能返回一个非空结果,但有时什么也不返回。而不是返回null您返回一个Optional在Java 8中。

    Optional optional = Optional.of("bam");

    optional.isPresent(); // true

    optional.get(); // "bam"

    optional.orElse("fallback"); // "bam"

    optional.ifPresent((s) -> System.out.println(s.charAt(0))); // "b"

    溪流

    A java.util.Stream表示可以对其执行一个或多个操作的元素序列。流操作是中间型或终端...当终端操作返回某种类型的结果时,中间操作返回流本身,这样就可以在一行中链接多个方法调用。流是在源上创建的,例如java.util.Collection类似于列表或集合(不支持地图)。流操作既可以顺序执行,也可以并行执行。

    让我们先看看顺序流是如何工作的。首先,我们以字符串列表的形式创建一个示例源:

    List stringCollection = new ArrayList<>();

    stringCollection.add("ddd2");

    stringCollection.add("aaa2");

    stringCollection.add("bbb1");

    stringCollection.add("aaa1");

    stringCollection.add("bbb3");

    stringCollection.add("ccc");

    stringCollection.add("bbb2");

    stringCollection.add("ddd1");

    Java 8中的集合被扩展,因此您可以通过调用Collection.stream()或Collection.parallelStream()...以下各节解释了最常见的流操作。

    滤光器

    Filter接受一个谓词来过滤流的所有元素。这个手术是中间型它使我们能够调用另一个流操作(forEach)在结果上。ForEach接受要对过滤流中的每个元素执行的使用者。ForEach是一个终端操作。它是void,因此我们不能调用另一个流操作。

    stringCollection

    .stream()

    .filter((s) -> s.startsWith("a"))

    .forEach(System.out::println);

    // "aaa2", "aaa1"

    分门别类

    排序是中间型操作,该操作返回流的排序视图。元素按自然顺序排序,除非您传递自定义。Comparator.

    stringCollection

    .stream()

    .sorted()

    .filter((s) -> s.startsWith("a"))

    .forEach(System.out::println);

    // "aaa1", "aaa2"

    记住sorted只创建流的排序视图,而不操作后台集合的排序。定序stringCollection未被触及:

    System.out.println(stringCollection);

    // ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1

    地图

    这个中间型操作map通过给定的函数将每个元素转换为另一个对象。下面的示例将每个字符串转换为大写字符串。但你也可以用map将每个对象转换为另一个类型。结果流的泛型类型取决于传递给的函数的泛型类型。map.

    stringCollection

    .stream()

    .map(String::toUpperCase)

    .sorted((a, b) -> b.compareTo(a))

    .forEach(System.out::println);

    // "DDD2", "DDD1", "CCC", "BBB3", "BBB2", "AAA2", "AAA1"

    匹配

    可以使用各种匹配操作来检查某个谓词是否与流匹配。所有这些操作都是终端并返回一个布尔结果。

    boolean anyStartsWithA =

    stringCollection

    .stream()

    .anyMatch((s) -> s.startsWith("a"));

    System.out.println(anyStartsWithA); // true

    boolean allStartsWithA =

    stringCollection

    .stream()

    .allMatch((s) -> s.startsWith("a"));

    System.out.println(allStartsWithA); // false

    boolean noneStartsWithZ =

    stringCollection

    .stream()

    .noneMatch((s) -> s.startsWith("z"));

    System.out.println(noneStartsWithZ); // true

    数数

    伯爵是终端操作,将流中的元素数作为long.

    long startsWithB =

    stringCollection

    .stream()

    .filter((s) -> s.startsWith("b"))

    .count();

    System.out.println(startsWithB); // 3

    减少

    这,这个终端操作使用给定的函数对流的元素执行约简。结果是Optional持有减值。

    Optional reduced =

    stringCollection

    .stream()

    .sorted()

    .reduce((s1, s2) -> s1 + "#" + s2);

    reduced.ifPresent(System.out::println);

    // "aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ddd1#ddd2"

    并行流

    如上所述,流可以是顺序的,也可以是并行的。对顺序流的操作在单个线程上执行,而对并行流的操作则在多个线程上并发执行。

    下面的示例演示了使用并行流来提高性能是多么容易。

    首先,我们创建了一个独特元素的大列表:

    int max = 1000000;

    List values = new ArrayList<>(max);

    for (int i = 0; i < max; i++) {

    UUID uuid = UUID.randomUUID();

    values.add(uuid.toString());

    }

    现在,我们测量对该集合的流进行排序所需的时间。

    顺序排序

    long t0 = System.nanoTime();

    long count = values.stream().sorted().count();

    System.out.println(count);

    long t1 = System.nanoTime();

    long millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0);

    System.out.println(String.format("sequential sort took: %d ms", millis));

    // sequential sort took: 899 ms

    并行排序

    long t0 = System.nanoTime();

    long count = values.parallelStream().sorted().count();

    System.out.println(count);

    long t1 = System.nanoTime();

    long millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0);

    System.out.println(String.format("parallel sort took: %d ms", millis));

    // parallel sort took: 472 ms

    正如您所看到的,这两个代码段几乎是相同的,但是并行排序大约快50%。你要做的就是改变stream()到parallelStream().

    地图

    如前所述,映射不直接支持流。没有stream()方法的Map接口本身,但是您可以通过以下方式在映射的键、值或条目上创建专用流:map.keySet().stream(), map.values().stream()和map.entrySet().stream().

    此外,地图支持执行常见任务的各种新的和有用的方法。

    Map map = new HashMap<>();

    for (int i = 0; i < 10; i++) {

    map.putIfAbsent(i, "val" + i);

    }

    map.forEach((id, val) -> System.out.println(val));

    以上代码应自我解释:putIfAbsent阻止我们编写额外的如果为空检查;forEach接受使用者对映射的每个值执行操作。

    此示例演示如何利用函数计算地图上的代码:

    map.computeIfPresent(3, (num, val) -> val + num);

    map.get(3); // val33

    map.computeIfPresent(9, (num, val) -> null);

    map.containsKey(9); // false

    map.computeIfAbsent(23, num -> "val" + num);

    map.containsKey(23); // true

    map.computeIfAbsent(3, num -> "bam");

    map.get(3); // val33

    接下来,我们将学习如何删除给定键的条目,仅在当前将其映射到给定值的情况下:

    map.remove(3, "val3");

    map.get(3); // val33

    map.remove(3, "val33");

    map.get(3); // null

    另一个有用的方法是:

    map.getOrDefault(42, "not found"); // not found

    合并地图条目非常容易:

    map.merge(9, "val9", (value, newValue) -> value.concat(newValue));

    map.get(9); // val9

    map.merge(9, "concat", (value, newValue) -> value.concat(newValue));

    map.get(9); // val9concat

    如果不存在键的条目,则合并或者将键/值放到映射中,或者调用合并函数来更改现有的值。

    日期API

    Java 8在包中包含一个全新的日期和时间API。java.time...新的日期API与尤达-时间图书馆,不管是什么不一样...下面的示例介绍了这个新API最重要的部分。

    时钟提供对当前日期和时间的访问。时钟是知道时区的,可以用它来代替。System.currentTimeMillis()检索自Unix时代以来的当前时间(毫秒)。时间线上的这种瞬时点也由类表示。Instant...即时可用于创建遗留文件。java.util.Date物品。

    Clock clock = Clock.systemDefaultZone();

    long millis = clock.millis();

    Instant instant = clock.instant();

    Date legacyDate = Date.from(instant); // legacy java.util.Date

    时区

    时区由ZoneId...它们可以通过静态工厂方法轻松地访问。时区定义偏移量,这些偏移量对于在即时和本地日期和时间之间进行转换非常重要。

    System.out.println(ZoneId.getAvailableZoneIds());

    // prints all available timezone ids

    ZoneId zone1 = ZoneId.of("Europe/Berlin");

    ZoneId zone2 = ZoneId.of("Brazil/East");

    System.out.println(zone1.getRules());

    System.out.println(zone2.getRules());

    // ZoneRules[currentStandardOffset=+01:00]

    // ZoneRules[currentStandardOffset=-03:00]

    局部时间

    localtime表示没有时区的时间,例如晚上10点或17:30:15。下面的示例为上面定义的时区创建了两个本地时间。然后我们比较两次,并计算出两次之间以小时和分钟为单位的差异。

    LocalTime now1 = LocalTime.now(zone1);

    LocalTime now2 = LocalTime.now(zone2);

    System.out.println(now1.isBefore(now2)); // false

    long hoursBetween = ChronoUnit.HOURS.between(now1, now2);

    long minutesBetween = ChronoUnit.MINUTES.between(now1, now2);

    System.out.println(hoursBetween); // -3

    System.out.println(minutesBetween); // -239

    localtime提供了各种工厂方法来简化新实例的创建,包括解析时间字符串。

    LocalTime late = LocalTime.of(23, 59, 59);

    System.out.println(late); // 23:59:59

    DateTimeFormatter germanFormatter =

    DateTimeFormatter

    .ofLocalizedTime(FormatStyle.SHORT)

    .withLocale(Locale.GERMAN);

    LocalTime leetTime = LocalTime.parse("13:37", germanFormatter);

    System.out.println(leetTime); // 13:37

    本地日期

    LocalDate代表一个不同的日期,例如2014-03-11。它是不变的,它的工作方式与当地时间完全类似。该示例演示了如何通过添加或减去天数、月份或年份来计算新日期。请记住,每个操作都返回一个新实例。

    LocalDate today = LocalDate.now();

    LocalDate tomorrow = today.plus(1, ChronoUnit.DAYS);

    LocalDate yesterday = tomorrow.minusDays(2);

    LocalDate independenceDay = LocalDate.of(2014, Month.JULY, 4);

    DayOfWeek dayOfWeek = independenceDay.getDayOfWeek();

    System.out.println(dayOfWeek); // FRIDAY

    从字符串解析LocalDate与解析本地时间一样简单:

    DateTimeFormatter germanFormatter =

    DateTimeFormatter

    .ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM)

    .withLocale(Locale.GERMAN);

    LocalDate xmas = LocalDate.parse("24.12.2014", germanFormatter);

    System.out.println(xmas); // 2014-12-24

    LocalDateTime

    LocalDateTime表示日期时间。它将上面各节中看到的日期和时间组合到一个实例中。LocalDateTime是不可变的,其工作方式类似于本地时间和LocalDate。我们可以利用方法从日期时间检索某些字段:

    LocalDateTime sylvester = LocalDateTime.of(2014, Month.DECEMBER, 31, 23, 59, 59);

    DayOfWeek dayOfWeek = sylvester.getDayOfWeek();

    System.out.println(dayOfWeek); // WEDNESDAY

    Month month = sylvester.getMonth();

    System.out.println(month); // DECEMBER

    long minuteOfDay = sylvester.getLong(ChronoField.MINUTE_OF_DAY);

    System.out.println(minuteOfDay); // 1439

    有了时区的附加信息,就可以将其转换为瞬间。实例可以很容易地转换为类型的遗留日期。java.util.Date.

    Instant instant = sylvester

    .atZone(ZoneId.systemDefault())

    .toInstant();

    Date legacyDate = Date.from(instant);

    System.out.println(legacyDate); // Wed Dec 31 23:59:59 CET 2014

    格式化日期-时间就像格式化日期或时间一样。我们可以根据自定义模式创建格式化程序,而不是使用预定义的格式。

    DateTimeFormatter formatter =

    DateTimeFormatter

    .ofPattern("MMM dd, yyyy - HH:mm");

    LocalDateTime parsed = LocalDateTime.parse("Nov 03, 2014 - 07:13", formatter);

    String string = formatter.format(parsed);

    System.out.println(string); // Nov 03, 2014 - 07:13

    不像java.text.NumberFormat新DateTimeFormatter是不可变的而且thread-safe

    注解

    Java 8中的注释是可重复的。让我们直接讨论一个例子来解决这个问题。

    首先,我们定义了一个包装器注释,它包含一个实际注释的数组:

    @interface Hints {

    Hint[] value();

    }

    @Repeatable(Hints.class)

    @interface Hint {

    String value();

    }

    Java 8使我们能够通过声明注释来使用相同类型的多个注释@Repeatable.

    变式1:使用容器注释(旧学派)

    @Hints({@Hint("hint1"), @Hint("hint2")})

    class Person {}

    备选案文2:使用可重复的注释(新学校)

    @Hint("hint1")

    @Hint("hint2")

    class Person {}

    使用变量2,java编译器隐式地设置@Hints引擎盖下的注释。这对于通过反射读取注释信息非常重要。

    Hint hint = Person.class.getAnnotation(Hint.class);

    System.out.println(hint); // null

    Hints hints1 = Person.class.getAnnotation(Hints.class);

    System.out.println(hints1.value().length); // 2

    Hint[] hints2 = Person.class.getAnnotationsByType(Hint.class);

    System.out.println(hints2.length); // 2

    虽然我们从未宣布@Hints上的注释Person类,它仍然可以通过getAnnotation(Hints.class)...然而,更方便的方法是getAnnotationsByType允许直接访问所有带注释的@Hint注释。

    此外,Java 8中注释的使用扩展到两个新目标:

    @Target({ElementType.TYPE_PARAMETER, ElementType.TYPE_USE})

    @interface MyAnnotation {}

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