Java 8 (又称为 jdk 1.8) 是 Java 语言开发的一个主要版本。 Oracle 公司于 2014 年 3 月 18 日发布 Java 8 ，它支持函数式编程，新的 JavaScript 引擎，新的日期 API，新的Stream API 等。

Java8 新增了非常多的特性，比如

  • Lambda 表达式 − Lambda允许把函数作为一个方法的参数（函数作为参数传递进方法中。

  • 方法引用 − 方法引用提供了非常有用的语法，可以直接引用已有Java类或对象（实例）的方法或构造器。与lambda联合使用，方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁，减少冗余代码。

  • 默认方法 − 默认方法就是一个在接口里面有了一个实现的方法。

  • 新工具 − 新的编译工具，如：Nashorn引擎 jjs、 类依赖分析器jdeps。

  • Stream API −新添加的Stream API（java.util.stream） 把真正的函数式编程风格引入到Java中。

  • Date Time API − 加强对日期与时间的处理。

  • Optional 类 − Optional 类已经成为 Java 8 类库的一部分，用来解决空指针异常。

  • Nashorn, JavaScript 引擎 − Java 8提供了一个新的Nashorn javascript引擎，它允许我们在JVM上运行特定的javascript应用。

因此，Java8相比旧版本

  • 速度更快
  • 代码更少
  • 操作集合&数组更方便
  • 便于并行
  • 最大化减少空指针异常 

一、Lambda表达式

Lambda 是一个匿名函数，我们可以把Lambda 表达式理解为是一段可以传递的代码（将代码像数据一样进行传递）。可以写出更简洁、更灵活的代码。作为一种更紧凑的代码风格，使Java的语言表达能力得到了提升。

比如，之前我们实现接口的抽象方法，采用匿名内部类的方式：

 

现在，采用Lambda的方式，可以看到代码简洁了很多： 

 

 

1、 Lambda 表达式语法

Lambda 表达式在Java 语言中引入了一个新的语法元素和操作符。这个操作符为“->” ，该操作符被称为Lambda 操作符或剪头操作符。它将Lambda 分为两个部分：

  • 左侧：指定了Lambda 表达式需要的所有参数
  • 右侧：指定了Lambda 体，即Lambda 表达式要执行的功能。
(parameters) -> expression
或
(parameters) ->{ statements; }

其中，包含以下特点： 

  • 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）格式

语法格式一：无参，无返回值，Lambda 体只需一条语句

语法格式二：Lambda 需要一个参数

 语法格式三：Lambda 只需要一个参数时，参数的小括号可以省略

 语法格式四：Lambda 需要两个参数，并且有返回值

 语法格式五：当Lambda 体只有一条语句时，return 与大括号可以省略

（2）类型推断

Lambda 表达式中无需指定类型，程序依然可以编译，这是因为javac根据程序的上下文，在后台推断出了参数的类型。

（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。

不一定非要用final修饰，只要是不可变即可。

二、函数式接口

只包含一个抽象方法的接口，称为函数式接口。

在任意函数式接口上使用@FunctionalInterface注解，可以检查它是否是一个函数式接口。同时javadoc也会包含一条声明，说明这个接口是一个函数式接口。

1、自定义函数式接口

（1）定义接口

函数式接口中使用泛型时： 

（2） 作为参数传递Lambda 表达式

定义函数： 

 作为参数传递Lambda 表达式：

作为参数传递Lambda 表达式：为了将Lambda 表达式作为参数传递，接收Lambda 表达式的参数类型必须是与该Lambda 表达式兼容的函数式接口的类型。

2、Java 内置四大核心函数式接口

3、其它接口

3、其它接口 

 

三、方法引用和构造器引用

1、方法引用

当要传递给Lambda体的操作，已经有实现的方法了，可以使用方法引用！（实现抽象方法的参数列表，必须与方法引用方法的参数列表保持一致！）

方法引用：使用操作符“::” 将方法名和对象或类的名字分隔开来。

如下三种主要使用情况：

  • 对象::实例方法
  • 类::静态方法
  • 类::实例方法

例如：

等同于：

 

例如：

等同于：

例如：

等同于：

 

注意：当需要引用方法的第一个参数是调用对象，并且第二个参数是需要引用方法的第二个参数(或无参数)时：ClassName::methodName。

2、构造器引用

格式：ClassName::new

与函数式接口相结合，自动与函数式接口中方法兼容。

可以把构造器引用赋值给定义的方法，与构造器参数列表要与接口中抽象方法的参数列表一致！ 

例如：

等同于： 

3、数组引用

格式：type[] :: new

例如：


等同于：

四、Stream API

Java8中有两大最为重要的改变。第一个是Lambda 表达式；另外一个则是Stream API(java.util.stream.*)。

Stream 是Java8 中处理集合的关键抽象概念，它可以指定你希望对集合进行的操作，可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。使用Stream API 对集合数据进行操作，就类似于使用SQL 执行的数据库查询。也可以使用Stream API 来并行执行操作。简而言之，Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。

流(Stream) 到底是什么呢？

是数据渠道，用于操作数据源（集合、数组等）所生成的元素序列。“集合讲的是数据，流讲的是计算！”。

注意：

  • ①Stream 自己不会存储元素。
  • ②Stream 不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream。
  • ③Stream 操作是延迟执行的。这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。

1、Stream 的操作三个步骤

  • 创建Stream：一个数据源（如：集合、数组），获取一个流
  • 中间操作：一个中间操作链，对数据源的数据进行处理
  • 终止操作(终端操作)：一个终止操作，执行中间操作链，并产生结果

2、创建Stream

（1）Java8 中的Collection 接口被扩展，提供了两个获取流的方法：

  • default Stream<E> stream() : 返回一个顺序流
  • default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流 

（2）Java8 中的Arrays 的静态方法stream() 可以获取数组流：

  • static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流

重载形式，能够处理对应基本类型的数组：

  • public static IntStream stream(int[] array)
  • public static LongStream stream(long[] array)
  • public static DoubleStream stream(double[] array)

（3）可以使用静态方法Stream.of(), 通过显示值创建一个流。它可以接收任意数量的参数：

  • public static<T> Stream<T> of(T... values) : 返回一个流

（4）由函数创建流：

可以使用静态方法Stream.iterate() 和Stream.generate(), 创建无限流。

  • 迭代：public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)
  • 生成：public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)

3、Stream 的中间操作

多个中间操作可以连接起来形成一个流水线，除非流水线上触发终止操作，否则中间操作不会执行任何的处理！
而在终止操作时一次性全部处理，称为“惰性求值”。

（1）筛选与切片

  • filter(Predicatep)：接收Lambda ，从流中排除某些元素。
  • distinct()：筛选，通过流所生成元素的hashCode() 和equals() 去除重复元素。
  • limit(long maxSize)：截断流，使其元素不超过给定数量。
  • skip(long n)：跳过元素，返回一个扔掉了前n 个元素的流。若流中元素不足n 个，则返回一个空流。与limit(n) 互补。

（2）映射

  • map(Functionf)：接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素。
  • mapToDouble(ToDoubleFunction f)：接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，产生一个新的DoubleStream。
  • mapToInt(ToIntFunction f)：接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，产生一个新的IntStream。
  • mapToLong(ToLongFunction f)：接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，产生一个新的LongStream。
  • flatMap(Function f)：接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另一个流，然后把所有流连接成一个流。

（3）排序

  • sorted()：产生一个新流，其中按自然顺序排序
  • sorted(Comparatorcomp)：产生一个新流，其中按比较器顺序排序

4、Stream 的终止操作

终端操作会从流的流水线生成结果。其结果可以是任何不是流的值，例如：List、Integer，甚至是void 。

（1）查找与匹配

  • allMatch(Predicate p)：检查是否匹配所有元素
  • anyMatch(Predicate p)：检查是否至少匹配一个元素
  • noneMatch(Predicatep)：检查是否没有匹配所有元素
  • findFirst()：返回第一个元素
  • findAny()：返回当前流中的任意元素
  • count()：返回流中元素总数
  • max(Comparatorc)：返回流中最大值
  • min(Comparatorc)：返回流中最小值
  • forEach(Consumerc)：内部迭代(使用Collection 接口需要用户去做迭代，称为外部迭代。相反，Stream API 使用内部迭代——它帮你把迭代做了)

（2）归约

  • reduce(T iden, BinaryOperator b)：可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回T
  • reduce(BinaryOperator b)：可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回Optional<T>

备注：map 和reduce 的连接通常称为map-reduce 模式，因Google 用它来进行网络搜索而出名。

（3）收集

collect(Collector c)：将流转换为其他形式。接收一个Collector接口的实现，用于给Stream中元素做汇总的方法。

Collector 接口中方法的实现决定了如何对流执行收集操作(如收集到List、Set、Map)。但是Collectors 实用类提供了很多静态方法，可以方便地创建常见收集器实例，具体方法与实例如下表：

5、并行流与串行流

并行流就是把一个内容分成多个数据块，并用不同的线程分别处理每个数据块的流。

Java 8 中将并行进行了优化，我们可以很容易的对数据进行并行操作。Stream API 可以声明性地通过parallel() 与sequential() 在并行流与顺序流之间进行切换。

了解Fork/Join 框架

之前的博客有详细介绍：https://blog.csdn/qq_31142553/article/details/81317393

Fork/Join 框架：就是在必要的情况下，将一个大任务，进行拆分(fork)成若干个小任务（拆到不可再拆时），再将一个个的小任务运算的结果进行join 汇总。

Fork/Join 框架与传统线程池的区别

采用“工作窃取”模式（work-stealing）：
当执行新的任务时它可以将其拆分分成更小的任务执行，并将小任务加到线程队列中，然后再从一个随机线程的队列中偷一个并把它放在自己的队列中。

相对于一般的线程池实现,fork/join框架的优势体现在对其中包含的任务的处理方式上.在一般的线程池中,如果一个线程正在执行的任务由于某些原因无法继续运行,那么该线程会处于等待状态.而在fork/join框架实现中,如果某个子问题由于等待另外一个子问题的完成而无法继续运行.那么处理该子问题的线程会主动寻找其他尚未运行的子问题来执行.这种方式减少了线程的等待时间,提高了性能。 

五、接口中的默认方法与静态方法

1、默认方法

Java 8中允许接口中包含具有具体实现的方法，该方法称为“默认方法”，默认方法使用default关键字修饰。

例如：

接口默认方法的”类优先”原则
若一个接口中定义了一个默认方法，而另外一个父类或接口中又定义了一个同名的方法时

  • 选择父类中的方法。如果一个父类提供了具体的实现，那么接口中具有相同名称和参数的默认方法会被忽略。
  • 接口冲突。如果一个父接口提供一个默认方法，而另一个接口也提供了一个具有相同名称和参数列表的方法（不管方法是否是默认方法），那么必须覆盖该方法来解决冲突。

比如：

2、静态方法

 Java8 中，接口中允许添加静态方法。

例如：

六、新时间日期API

1、LocalDate、LocalTime、LocalDateTime

LocalDate、LocalTime、LocalDateTime 类的实例是不可变的对象，分别表示使用ISO-8601日历系统的日期、时间、日期和时间。它们提供了简单的日期或时间，并不包含当前的时间信息。也不包含与时区相关的信息。

注：ISO-8601日历系统是国际标准化组织制定的现代公民的日期和时间的表示法。

2、Instant 时间戳

用于“时间戳”的运算。它是以Unix元年(传统的设定为UTC时区1970年1月1日午夜时分)开始所经历的描述进行运算。

3、Duration 和Period

  • Duration:用于计算两个“时间”间隔
  • Period:用于计算两个“日期”间隔

4、 日期的操纵

（1） TemporalAdjuster

时间校正器。有时我们可能需要获取例如：将日期调整到“下个周日”等操作。

（2）TemporalAdjusters

该类通过静态方法提供了大量的常用TemporalAdjuster 的实现。

例如获取下个周日：

5、解析与格式化

java.time.format.DateTimeFormatter 类，该类提供了三种格式化方法：

  • 预定义的标准格式
  • 语言环境相关的格式
  • 自定义的格式

6、时区的处理

Java8 中加入了对时区的支持，带时区的时间为分别为：ZonedDate、ZonedTime、ZonedDateTime，其中每个时区都对应着ID，地区ID都为“{区域}/{城市}”的格式。

例如：Asia/Shanghai 等

  • ZoneId：该类中包含了所有的时区信息
  • getAvailableZoneIds() : 可以获取所有时区时区信息
  • of(id) : 用指定的时区信息获取ZoneId 对象

 

7、 与传统日期处理的转换

七、其他新特性

1、Optional 类

Optional<T> 类(java.util.Optional) 是一个容器类，代表一个值存在或不存在，原来用null 表示一个值不存在，现在Optional 可以更好的表达这个概念。并且可以避免空指针异常。

常用方法：

  • Optional.of(T t) : 创建一个Optional 实例
  • Optional.empty() : 创建一个空的Optional 实例
  • Optional.ofNullable(T t):若t 不为null,创建Optional 实例,否则创建空实例
  • isPresent() : 判断是否包含值
  • orElse(T t) : 如果调用对象包含值，返回该值，否则返回t
  • orElseGet(Supplier s) :如果调用对象包含值，返回该值，否则返回s 获取的值
  • map(Function f): 如果有值对其处理，并返回处理后的Optional，否则返回Optional.empty()
  • flatMap(Function mapper):与map 类似，要求返回值必须是Optional

2、 重复注解与类型注解

Java 8对注解处理提供了两点改进：可重复的注解及可用于类型的注解。

 

八、Parameter

Java8新增了Parameter类，可以获取方法参数的更多信息，比如参数名（更多请查看https://blog.csdn/qq_31142553/article/details/85637154）。 

 

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