适用于Android开发的Java 8：流API和日期和时间库

在这个由三部分组成的系列文章中，我们一直在探索您可以在今天的Android项目中开始使用的所有主要Java 8功能。

在使用Lambda表达式的Cleaner Code中 ，我们专注于使用lambda表达式从您的项目中删除样板，然后在Default和Static Methods中 ，我们看到了如何通过将它们与方法引用结合来使这些Lambda表达式更简洁。 我们还介绍了重复注释，以及如何使用默认和静态接口方法在您的接口中声明非抽象方法。

在最后一篇文章中，我们将研究类型注释，功能接口，以及如何使用Java 8的新Stream API采取更具功能性的方法进行数据处理。

我还将向您展示如何使用Joda-Time和ThreeTenABP库访问Android平台当前不支持的其他Java 8功能。

类型注释

通过将诸如Lint之类的代码检查工具告知他们应该寻找的错误，注释可以帮助您编写更健壮且更不易出错的代码。 然后，如果一段代码不符合这些注释所列出的规则，这些检查工具将向您发出警告。

注释并不是一个新功能（实际上，它们可以追溯到Java 5.0），但是在Java的早期版本中，只能将注释应用于声明。

在Java 8发行版中，您现在可以在使用类型的任何地方使用注释，包括方法接收器； 类实例创建表达式； 接口的实现； 泛型和数组； throws和implements子句的规范； 并进行类型转换。

令人沮丧的是，尽管Java 8确实使在比以前更多的位置中使用注释成为可能，但是它没有提供任何特定于类型的注释。

Android的注释支持库提供对一些其他注释的访问，例如@Nullable ， @NonNull以及用于验证资源类型的注释，例如@Nullable ， @NonNull @DrawableRes ， @DimenRes @ColorRes和@StringRes 。 但是，您可能还需要使用第三方静态分析工具，例如Checker Framework ，该工具是与JSR 308规范（Java类型规范上的注释）共同开发的。 该框架提供了自己的一组注释，这些注释可以应用于类型，外加大量“检查器”（注释处理器），这些“钩子”可以插入到编译过程中，并对Checker框架中包含的每种类型注释执行特定的“检查”。

由于类型注释不影响运行时操作，因此可以在项目中使用Java 8的类型注释，同时保持与Java早期版本的向后兼容性。

流API

Stream API提供了另一种“管道和过滤器”方法来处理集合。

在Java 8之前，您通常通过遍历集合并依次对每个元素进行操作来手动操作集合。 这种显式的循环需要很多样板，此外，在到达循环主体之前，很难掌握for循环的结构。

通过对数据执行一次运行，Stream API为您提供了一种更有效地处理数据的方式，无论您要处理的数据量是多少，或者是否执行多次计算。

在Java 8中，每个实现java.util.Collection类都有一个stream方法，该方法可以将其实例转换为Stream对象。 例如，如果您有Array ：

String[] myArray = new String[]{"A", "B", "C", "D"};

然后，您可以使用以下命令将其转换为Stream：

Stream<String> myStream = Arrays.stream(myArray);

通过一系列计算步骤（称为流管道） ，Stream API通过携带来自源的值来处理数据。 流管道由以下部分组成：

• 源，例如Collection ，数组或生成器函数。
• 零个或多个中间“惰性”操作。 在调用终端操作之前，中间操作不会开始处理元素，这就是为什么它们被认为是惰性的。   例如，在数据源上调用Stream.filter()只是建立流管道。 在调用终端操作之前，实际上不会进行任何过滤。 这样就可以将多个操作串在一起，然后在一次数据传递中执行所有这些计算。 中间操作将产生一个新的流（例如， filter将产生一个包含已过滤元素的流）， 而无需修改数据源，因此您可以*使用项目中其他地方的原始数据，也可以从同一源创建多个流。
• 终端操作，例如Stream.forEach 。 当您调用终端操作时，所有中间操作将运行并产生一个新的流。 流无法存储元素，因此，一旦您调用终端操作，该流即被视为“已消耗”且不再可用。 如果您确实想重新访问流的元素，则需要从原始数据源生成一个新的流。

创建流

有多种方法可从数据源获取流，包括：

• Stream.of()   根据单个值创建一个流：

Stream<String> stream = Stream.of("A", "B", "C");

• IntStream.range()从一系列数字创建流：

IntStream i = IntStream.range(0, 20);

• Stream.iterate()通过对每个元素重复应用运算符来创建流。 例如，在这里我们创建一个流，其中每个元素的值增加一：

Stream<Integer> s = Stream.iterate(0, n -> n + 1);

通过操作转换流

您可以使用大量操作对流执行功能样式的计算。 在本节中，我将仅介绍一些最常用的流操作。

地图

map()操作将lambda表达式作为唯一参数，并使用此表达式转换流中每个元素的值或类型。 例如，以下代码为我们提供了一个新的流，其中每个String都已转换为大写：

Stream<String> myNewStream = 
            myStream.map(s -> s.toUpperCase());

限制

此操作设置流大小的限制。 例如，如果您要创建一个最多包含五个值的新流，则可以使用以下内容：

List<String> number_string = numbers.stream()
       .limit(5)

过滤

通过filter(Predicate<T>)操作，您可以使用lambda表达式定义过滤条件。 此lambda表达式必须返回一个布尔值，该布尔值确定是否应在结果流中包含每个元素。 例如，如果您有一个字符串数组，并且想要过滤掉所有少于三个字符的字符串，则可以使用以下命令：

Arrays.stream(myArray)
      .filter(s -> s.length() > 3)
     .forEach(System.out::println);
     
}

已排序

此操作对流的元素进行排序。 例如，以下代码返回以升序排列的数字流：

List<Integer> list = Arrays.asList(10, 11, 8, 9, 22);

list.stream()
    .sorted()
    .forEach(System.out::println);

并行处理

除非您另外明确指定，否则所有流操作都可以串行或并行执行，尽管流是顺序的。 例如，以下将逐个处理每个元素：

Stream.of("a","b","c","d","e")
   .forEach(System.out::print);

要并行执行一个流，您需要使用parallel()方法将该流显式标记为并行：

Stream.of("a","b","c","d","e")
   .parallel()
   .forEach(System.out::print);

在后台，并行流使用Fork / Join Framework，因此可用线程数始终等于CPU中的可用核数。

并行流的缺点是每次执行代码时都可能涉及不同的内核，因此通常每次执行都会获得不同的输出。 因此，仅在处理顺序不重要时才应使用并行流，而在执行基于顺序的操作（如findFirst()时应避免使用并行流。

终端机操作

您可以使用终端操作从流中收集结果，该操作始终是流方法链中的最后一个元素，并且始终返回除流之外的内容。

有几种不同类型的终端操作可以返回各种类型的数据，但是在本节中，我们将介绍两种最常用的终端操作。

收集

Collect操作将所有已处理的元素收集到一个容器中，例如List或Set 。 Java 8提供了一个Collectors实用程序类，因此您不必担心实现Collectors接口，以及许多常见的Collectors工厂，包括toList() ， toSet()和toCollection() 。

以下代码将生成仅包含红色形状的List ：

shapes.stream()
        .filter(s -> s.getColor().equals("red"))
        .collect(Collectors.toList());

另外，您可以将这些过滤后的元素收集到Set ：

.collect(Collectors.toSet());

每次

forEach()操作对流的每个元素执行一些操作，使其成为流API的for-each语句的等效项。

如果您有items列表，则可以使用forEach打印此List中包含的所有项目：

items.forEach(item->System.out.println(item));

在上面的示例中，我们使用了lambda表达式，因此可以使用方法引用以更少的代码执行相同的工作：

items.forEach(System.out::println);

功能介面

功能接口是仅包含一种抽象方法（称为功能方法）的接口。

单方法接口的概念并不新- Runnable ， Comparator ， Callable ，并OnClickListener是这种接口的所有例子，虽然在Java中的早期版本中，他们被称为一个抽象方法接口（SAM接口）。

这不仅仅是简单的名称更改，因为与早期版本相比，在Java 8中使用功能（或SAM）接口的方式有一些显着差异。

在Java 8之前，您通常使用庞大的匿名类实现实例化功能接口。 例如，在这里我们使用匿名类创建Runnable的实例：

Runnable r = new Runnable(){
    		@Override
			public void run() {
				System.out.println("My Runnable");
			}};

正如我们在第1部分中回顾的那样，当您具有单方法接口时，可以使用lambda表达式而不是匿名类实例化该接口。 现在，我们可以更新此规则：您可以使用lambda表达式实例化功能接口 。 例如：

Runnable r = () -> System.out.println("My Runnable");

Java 8还引入了@FunctionalInterface批注，使您可以将接口标记为功能接口：

@FunctionalInterface
public interface MyFuncInterface {
 public void doSomething();
}

为了确保与Java的早期版本向后兼容， @FunctionalInterface批注是可选的。 但是，建议您帮助确保正确实现功能接口。

如果您尝试在标记为@FunctionalInterface的接口中实现两个或多个方法，则编译器将抱怨发现了多个非覆盖的抽象方法。 例如，以下内容不会编译：

@FunctionalInterface
public interface MyFuncInterface {
    void doSomething();

//Define a second abstract method//

	void doSomethingElse();
}

而且，如果您尝试编译包含零个方法的@FunctionInterface接口，则将遇到“ 找不到目标方法”错误。

功能接口必须只包含一个抽象方法，但是由于默认方法和静态方法没有主体，因此它们被认为是非抽象的。 这意味着您可以在接口中包括多个默认方法和静态方法，将其标记为@FunctionalInterface ，它仍然可以编译。

Java 8还添加了一个java.util.function程序包 ，其中包含许多功能接口。 花点时间熟悉所有这些新功能接口是非常值得的，只是为了让您确切地知道开箱即用的功能。

JSR-310：Java的新日期和时间API

在Java中使用日期和时间从未如此简单，因为许多API省略了重要功能，例如时区信息。

Java 8引入了一个新的Date and Time API（JSR-310），旨在解决这些问题，但是不幸的是，在撰写本文时，Android平台不支持此API。 但是，您现在可以使用第三方库在Android项目中使用一些新的日期和时间功能。

在最后一部分中，我将向您展示如何设置和使用两个流行的第三方库，这些库可以在Android上使用Java 8的Date and Time API。

ThreeTen Android Backport

ThreeTen Android Backport （也称为ThreeTenABP）是流行的ThreeTen backport项目的改编，该项目提供了Java 6.0和Java 7.0的JSR-310的实现。 ThreeTenABP旨在提供对所有Date and Time API类（尽管具有不同的包名称）的访问，而无需向您的Android项目添加大量方法。

要开始使用此库，请打开模块级别的build.gradle文件，并将ThreeTenABP添加为项目依赖项：

dependencies {

//Add the following line//

compile 'com.jakewharton.threetenabp:threetenabp:1.0.5'

然后，您需要添加ThreeTenABP导入语句：

import com.jakewharton.threetenabp.AndroidThreeTen;

并在Application.onCreate()方法中初始化时区信息：

@Override public void onCreate() {
 super.onCreate();
 AndroidThreeTen.init(this);
}

ThreeTenABP包含两个类，用于显示时间和日期信息的两种“类型”：

• LocalDateTime ，它以2017-10-16T13：17：57.138的格式存储时间和日期
• ZonedDateTime ，它是时区感知的，并以以下格式存储日期和时间信息： 2011-12-03T10：15：30 + 01：00 [欧洲/巴黎]

为了让您了解如何使用此库来检索日期和时间信息，让我们使用LocalDateTime类显示当前日期和时间：

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import com.jakewharton.threetenabp.AndroidThreeTen;
import android.widget.TextView;
import org.threeten.bp.LocalDateTime;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
      super.onCreate(savedInstanceState);
      AndroidThreeTen.init(getApplication());
      setContentView(R.layout.activity_main);
      
      TextView textView = new TextView(this);
      textView.setText("Time: " + LocalDateTime.now());
      setContentView(textView);

    }
  }

这不是显示日期和时间的最人性化的方式！ 要将原始数据解析为更易于理解的内容，可以使用DateTimeFormatter类并将其设置为以下值之一：

• BASIC_ISO_DATE 。 将日期格式设置为2017-1016 + 01.00
• ISO_LOCAL_DATE 。 将日期格式设置为2017-10-16
• ISO_LOCAL_TIME 。 将时间格式化为14：58：43.242
• ISO_LOCAL_DATE_TIME 。 将日期和时间格式设置为2017-10-16T14：58：09.616
• ISO_OFFSET_DATE 。 将日期格式设置为2017-10-16 + 01.00
• ISO_OFFSET_TIME 。 将时间格式化为14：58：56.218 + 01：00
• ISO_OFFSET_DATE_TIME 。 将日期和时间格式设置为2017-10-16T14：5836.758 + 01：00
• ISO_ZONED_DATE_TIME 。 将日期和时间格式设置为2017-10-16T14：58：51.324 + 01：00（欧洲/伦敦）
• ISO_INSTANT 。 将日期和时间格式设置为2017-10-16T13：52：45.246Z
• ISO_DATE 。 将日期格式设置为2017-10-16 + 01：00
• ISO_TIME 。 将时间格式化为14：58：40.945 + 01：00
• ISO_DATE_TIME 。 将日期和时间格式设置为2017-10-16T14：55：32.263 + 01：00（欧洲/伦敦）
• ISO_ORDINAL_DATE 。 将日期格式设置为2017-289 + 01：00
• ISO_WEEK_DATE 。 将日期格式设置为2017-W42-1 + 01：00
• RFC_1123_DATE_TIME 。 将日期和时间格式设置为2017年10月16日星期一14：58：43 + 01：00

在这里，我们正在更新我们的应用，以使用DateTimeFormatter.ISO_DATE格式显示日期和时间：

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import com.jakewharton.threetenabp.AndroidThreeTen;
import android.widget.TextView;

//Add the DateTimeFormatter import statement//

import org.threeten.bp.format.DateTimeFormatter;
import org.threeten.bp.ZonedDateTime;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
      super.onCreate(savedInstanceState);
      AndroidThreeTen.init(getApplication());
      setContentView(R.layout.activity_main);

      TextView textView = new TextView(this);

  DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ISO_DATE;
      String formattedZonedDate = formatter.format(ZonedDateTime.now());
      textView.setText("Time: " + formattedZonedDate);
      setContentView(textView);

   }
}

要以其他格式显示此信息，只需将DateTimeFormatter.ISO_DATE替换为另一个值。 例如：

DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME;

乔达时代

在Java 8之前，Joda-Time库被认为是处理Java中日期和时间的标准库，以至于Java 8的新Date and Time API实际上吸收了“ 从Joda-Time项目获得的经验 。”

尽管Joda-Time网站建议用户尽快迁移到Java 8 Date and Time，但由于Android当前不支持此API，因此Joda-Time仍然是Android开发的可行选择。 但是，请注意，Joda-Time确实具有较大的API并使用JAR资源加载时区信息，这两者都可能影响应用程序的性能。

要开始使用Joda-Time库，请打开模块级别的build.gradle文件并添加以下内容：

dependencies {
  compile 'joda-time:joda-time:2.9.9'
...
...
...

Joda-Time库具有六个主要的日期和时间类：

• Instant ：表示时间轴中的一个点； 例如，您可以通过调用Instant.now()获得当前日期和时间。
• DateTime ：JDK的Calendar类的通用替代品。
• LocalDate ：没有时间的日期，或对时区的任何引用。
• LocalTime ：没有日期或任何时区参考的时间，例如14:00:00。
• LocalDateTime ：本地日期和时间，仍然没有任何时区信息。
• ZonedDateTime ：带有时区的日期和时间。

让我们看看如何使用Joda-Time打印日期和时间。 在下面的示例中，我重用了ThreeTenABP示例中的代码，因此，为了使事情变得更加有趣，我还使用了withZone将日期和时间转换为ZonedDateTime值。

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;
import org.joda.time.DateTime;
import org.joda.time.DateTimeZone;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
      super.onCreate(savedInstanceState);
      setContentView(R.layout.activity_main);
      
      DateTime today = new DateTime();

//Return a new formatter (using withZone) and specify the time zone, using ZoneId//

      DateTime todayNy = today.withZone(DateTimeZone.forID("America/New_York"));
      TextView textView = new TextView(this);
      textView.setText("Time: " + todayNy );
      setContentView(textView);

   }
}

您可以在Joda-Time官方文档中找到受支持的时区的完整列表。

结论

在本文中，我们研究了如何使用类型注释创建更健壮的代码，并探索了使用“管道和过滤器”的方法来使用Java 8的新Stream API进行数据处理。

我们还研究了接口在Java 8中的演变以及如何将其与我们在本系列中一直在探索的其他功能（包括lambda表达式和静态接口方法）结合使用。

总结一下，我向您展示了如何使用Joda-Time和ThreeTenABP项目访问默认情况下Android当前不支持的一些其他Java 8功能。

您可以在Oracle网站上了解有关Java 8发行版的更多信息。

翻译自: https://code.tutsplus.com/tutorials/java-8-for-android-development-stream-api-and-date-time-libraries--cms-29904