Java 8 新特性概述

前言

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。

• 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。

• 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。

• Lambda 表达式 : Lambda 允许把函数作为一个方法的参数（函数作为参数传递到方法中）。

• 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。

• 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。为了解决接口的修改与现有的实现不兼容的问题。

• @FunctionalInterface : 函数式接口, 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。

Optional

概念

• 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。

主要API

• T get() : 如果在这个Optional中包含这个值，返回值，否则抛出异常：NoSuchElementException.

• Optional filter(Predicate<? super predicate) : 如果值存在，并且这个值匹配给定的 predicate，返回一个Optional用以描述这个值，否则返回一个空的Optional

• boolean isPresent() : 如果值存在则方法会返回true，否则返回 false。

• Optional map(Function<? super T,? extends U> mapper) : 如果有值，则对其执行调用映射函数得到返回值。如果返回值不为 null，则创建包含映射返回值的Optional作为map方法返回值，否则返回空Optional。

• static Optional ofNullable(T value) : 如果为非空，返回 Optional 描述的指定值，否则返回空的 Optional。

• T orElse(T other) : 如果存在该值，返回值， 否则返回 other。

实例

返回值

public Optional<Admin> getOptionalAdmin(int id) {
       // Optional.ofNullable - 允许传递为 null 参数
       return Optional.ofNullable(adminMapper.selectByPrimaryKey(id));
}

获取值

Optional<Admin> optional = getOptionalAdmin(id);

Admin admin;

// Optional.isPresent - 判断值是否存在
if(Optional.isPresent()){
    //Optional.get - 获取值，值需要存在
    admin = optional.get()
}

转换值

String name = Optional.ofNullable(admin)
       // Optional.map - 如果有值，则对其执行调用映射函数得到返回值。
       // 如果返回值不为 null，则创建包含映射返回值的Optional作为map方法返回值，否则返回空Optional。 
      .map(admin -> admin.getName()).orElse("admin");

过滤值

Optional<Admin> result = Optional.ofNullable(admin)
      // Optional.filter 如果值存在，并且这个值匹配给定的 predicate，
      // 返回一个Optional用以描述这个值，否则返回一个空的Optional
      .filter(a -> a.getEmail() != null && a.getEmail().contains("@"));

更多详情,请点击 -> Java 8 | Optional 解决空指针异常

方法引用::

概念

方法引用 通过方法的名字来指向一个方法, 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 ::

常用API

• 构造器引用: Class::new 或 Class< T >::new
• 静态方法引用: Class::staticMethodName

实例

• 构造器引用: Class::new 或 Class< T >::new

// 引用构造方法
Supplier<List<String>> supplier = ArrayList<String>::new;

• 类的任意实例的方法引用: Class::instanceMethodName

Arrays.sort(stringArray, String::compareToIgnoreCase);

更多详情,请点击 -> Java 8 | 方法引用

Lambda

概念

• Lambda 表达式都使用 Lambda 运算符 =>(Java使用 ->), 该运算符读为“goes to”。
• Lambda 表达式是一个匿名函数，可以包含表达式和语句，并且可用于创建委托或表达式目录树类型。
• Lambda 表达式，也可称为闭包，它是推动 Java 8 发布的最重要新特性。
• 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）。

语法

• 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()：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{}：如果主体包含了一个语句，就不需要使用大括号。
• 可选的return：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。

// 参数 -> 表达式
(parameters) -> expression

// 参数 -> 语句
(parameters) -> { statements; }

实例

布尔表达式

(List<String> list) -> list.isEmpty

从一个对象中选择/抽取

(String s) -> s.length()

组合俩个值

(int a, int b) -> a * b

比较两个对象

(Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight())

更多详情,请点击 -> Java 8 | lambda 表达式

Stream

概念

Stream 使用一种类似用 SQL 语句从数据库查询数据的直观方式来提供一种对 Java 集合运算和表达的高阶抽象。
这种风格将要处理的元素集合看作一种流， 流在管道中传输， 并且可以在管道的节点上进行处理， 比如筛选， 排序，聚合等。

数据源 流的来源。 可以是集合，数组，I/O channel， 产生器generator 等。
聚合操作 类似SQL语句一样的操作， 比如filter, map, reduce, find, match, sorted等。

Demo

List<Integer> transactionsIds = widgets.stream()
             // 筛选
             .filter(b -> b.getColor() == RED)
             // 排序
             .sorted((x,y) -> x.getWeight() - y.getWeight())
             .mapToInt(Widget::getWeight)
             // 聚合
             .sum();

主要API

• stream() − 为集合创建串行流。

• map 方法用于映射每个元素到对应的结果

• filter 方法用于通过设置的条件过滤出元素。

• count 获取流中的元素个数。

• Collectors 实现了很多归约操作, 如流转换成集合和聚合元素。

区别

和以前的Collection操作不同， Stream操作还有两个基础的特征：

• Pipelining: 中间操作都会返回流对象本身。 这样多个操作可以串联成一个管道， 如同流式风格（fluent style）。 这样做可以对操作进行优化， 比如延迟执行(laziness)和短路( short-circuiting)。

• 内部迭代： 以前对集合遍历都是通过Iterator或者For-Each的方式, 显式的在集合外部进行迭代， 这叫做外部迭代。 Stream提供了内部迭代的方式， 通过访问者模式(Visitor)实现。

实例

生成 stream()

• stream() − 为集合创建串行流。

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");

List<String> filtered = strings.stream()
    .filter(string -> !string.isEmpty())
    .collect(Collectors.toList());

映射 map()

• map 方法用于映射每个元素到对应的结果

// 获取所有权限的id组成的集合
List<Long> idList = permissionList.stream()
    .map(permission -> permission.getId())
    .collect(Collectors.toList());

过滤 filter()

• filter 方法用于通过设置的条件过滤出元素。

List<UmsPermission> dirList = permissionList.stream()
    // 获取权限类型为目录的权限
    .filter(permission -> permission.getType() == 0)
    .collect(Collectors.toList());

排序 sorted()

• sorted 方法用于对流进行排序。

Random random = new Random();

// 使用 forEach 输出了10个随机数
random.ints()
    .limit(10)
    .forEach(System.out::println);

统计 count()

• count 获取流中的元素个数。

// count操作：获取所有目录权限的个数
long dirPermissionCount = permissionList.stream()
    .filter(permission -> permission.getType() == 0)
    .count();

归纳 Collectors

• Collectors 实现了很多归约操作, 如流转换成集合和聚合元素

List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");

List<String> filtered = strings.stream()
    .filter(string -> !string.isEmpty())
    // 转换为 List
    .collect(Collectors.toList());
 
String mergedString = strings.stream().
    filter(string -> !string.isEmpty())
    // 合并字符串
    .collect(Collectors.joining(", "));

更多详情,请点击 -> Java 8 | stream 流

默认方法

起因

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。

语法

只需在方法前添加 default 关键字即可实现默认方法.

public interface ITestService{
    default void print(){
        System.out.println("this is default method!")
    }
}

更多详情,请点击 -> Java 8 | 默认方法

@FunctionalInterface

概念

函数式接口(Functional Interface)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。
可以被隐式转换为 lambda 表达式。

语法

@FunctionalInterface
public interface ITestService {
    void sayTest(String message);
}

主要API

JDK 1.8 新增加的函数接口： java.util.function 它包含了很多类，用来支持 Java的 函数式编程.

• Consumer<T> : 代表了接受一个输入参数并且无返回的操作

• Supplier<T>: 无参数，返回一个结果。

更多详情,请点击 -> Java 8 | 函数式接口 @FunctionalInterface

相关文章

• Java 8 新特性概述

• Java 8 | Optional 解决空指针异常

• Java 8 | 方法引用

• Java 8 | lambda 表达式

• Java 8 | stream 流

• Java 8 | 默认方法

• Java 8 | 函数式接口 @FunctionalInterface

参见

• 菜鸟教程 | Java 8 新特性