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JDK8新特性_jdk 8 新特新

作者：思考机器4 | 2024-02-01 10:05:44

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jdk 8 新特新

文章目录

1 Java 8 新特性简介
2 Lambda表达式
3 函数式接口
4 方法引用
5 Stream API
6 Optional类

1 Java 8 新特性简介

Java 8 (又称为 jdk 1.8) 是 Java 语言开发的一个主要版本。Java 8 是oracle公司于2014年3月发布，可以看成是自Java 5 以来最具革命性的版本。 Java 8为Java语言、编译器、类库、开发工具与JVM带来了大量新特性。
在这里插入图片描述

2 Lambda表达式

Lambda 是一个匿名函数，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）。使用它可以写出更简洁、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。

语法：

操作符为 “->” ，该操作符被称为 Lambda 操作符或箭头操作符。它将 Lambda 分为两个部分：

匿名内部类实现的接口一定是函数接口（只有一个抽象方法的接口）
左侧：指定了 Lambda 表达式需要的参数列表
右侧：指定了 Lambda 体，是抽象方法的实现逻辑，也即Lambda 表达式要执行的功能。

从匿名类到 Lambda 的转换示例1

public class LambDaDemo {
    public static void main(String[] args) {
//     Runnable myTask = new Runnable() {
//          @Override
//          public void run() {
//              for (int i = 1; i <= 100; i++) {
//                  System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " "  +  i);
//              }
//            }
//        };
        Runnable myTask = () -> {
            for (int i = 1; i <= 100; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " "  +  i);
            }
        };

        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            new Thread(myTask).start();
        }

        System.out.println("main task");
    }
}
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从匿名类到 Lambda 的转换示例2

public class LambDaDemo1 {
    
    public static void show(A a) {
        a.f1();
    }

    public static void main(String[] args) {
//        A a = new A() {
//            @Override
//            public void f1() {
//                System.out.println("a f1");
//            }
//
//            @Override
//            public void f2() {
//                System.out.println("a f2");
//            }
//
//        };
//        show(a);

        //如果2个抽象方法不能使用lambda表达式
        show(() -> {
            System.out.println("a lambda f1");
        });

    }

    @FunctionalInterface
    interface A {
        void f1();
    }

    interface B {
        void f2();
    }
}
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类型推断：
Lambda 表达式中的参数类型都是由编译器推断得出的。 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。 Lambda 表达式的类型依赖于上下文环境，是由编译器推断出来的。这就是所谓的“类型推断” 。

一个参数语法：

public class LamDaDemo3 {
    /**
     * 一个参数的语法
     */
    public static void show(B b) {
        b.f1("hello lambda 表达式");
    }

    /**
     * 匿名内部类
     */
    @Test
    public void test1() {
        //匿名内部类
        B b = new B() {
            @Override
            public void f1(String s) {
                System.out.println(s);
            }
        };
        show(b);
    }

    /**
     * lambda表达式
     */
    @Test
    public void test2() {
        show((String str) -> {
            System.out.println(str);
        });
    }

    /**
     * lambda表达式左边参数列表，可以根据上下文判断参数类型
     */
    @Test
    public void test3() {
        show((str) -> {
            str += " hello abc";
            System.out.println(str);
        });
    }

    /**
     * 只有一个参数
     */
    @Test
    public void test4() {
        show(str -> {
            str += " hello abc";
            System.out.println(str);
        });
    }

    @FunctionalInterface
    interface B {
        void f1(String s);
    }
}
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两个参数语法：

public class LambDaDemo4 {

    public static void show(C c) {
        c.f1(10, 20);
    }

    @Test
    public void test1(){
        show((x, y) -> {
            System.out.println(x>y ? x : y);
        });
    }

    @FunctionalInterface
    interface C {
        void f1(int x, int y);
    }
}
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3 函数式接口

在Java中，任何拥有单个抽象方法的接口都可以被认为是函数式接口。为了确保一个接口是函数式接口，可以使用@FunctionalInterface注解进行标记。这个注解不是强制性的，但它可以帮助编译器检查接口是否满足函数式接口的要求。

Java从诞生日起就是一直倡导“一切皆对象”，在Java里面面向对象(OOP)编程是一切。但是随着python、 scala等语言的兴起和新技术的挑战， Java不得不做出调整以便支持更加广泛的技术要求，也即Java不但可以支持OOP还可以支持OOF（面向函数编程）。

在函数式编程语言当中，函数被当做一等公民对待。在将函数作为一等公民的编程语言中， Lambda表达式的类型是函数。但是在Java8中，有所不同。在Java8中， Lambda表达式是对象，而不是函数，它们必须依附于一类特别的对象类型——函数式接口。

简单的说，在Java8中， Lambda表达式就是一个函数式接口的实例。这就是Lambda表达式和函数式接口的关系。也就是说，只要一个对象是函数式接口的实例，那么该对象就可以用Lambda表达式来表示。 所以以前用匿名实现类表示的现在都可以用Lambda表达式来写。

函数式接口的特点：

只有一个抽象方法。
可以有默认方法和静态方法。
可以用Lambda表达式来创建该接口的实例。
可以使用方法引用来引用接口的实例。

以下是一个简单的函数式接口的示例：

@FunctionalInterface
 public interface MyInterface {
 
     void method1();
 
     default void method2();
 }
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Java 内置函数式接口：

1.Predicate< T >：断定型接口,接受一个输入参数，返回一个布尔值结果。常用于过滤操作。

public class PredicateTest {
	
	public static List<String> filterList(List<String> list, Predicate<String> p) {
        List<String> result = new ArrayList<>();
        for (String s : list) {
            if (p.test(s)) { //对s进行判断
                result.add(s);
            }
        }
        return result;
    }

    @Test
    public void test() {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("welcome abc");
        list.add("hello world");
        list.add("你好 abc");
        list.add("hello mickey");

        filterList(list, s -> {
            return s.contains("hello");
        }).forEach(s -> System.out.println(s));
    }
}
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结果:

hello world
hello mickey
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2.Consumer< T >：消费接口,接受一个输入参数，没有返回值。常用于对输入参数进行处理。

public class ConsumerTest {
@Test
    public void test1(){
        List<User> list = new ArrayList<>();
        list.add(new User(1,"kong",20));
        list.add(new User(2,"de",18));
        list.add(new User(4,"dai",19));

        Consumer<User>  consumer = o -> System.out.println(o);
        list.forEach(consumer);
    }

    @Test
    public void test2() {
        Consumer<String> c = s -> System.out.println(s);

        Consumer<String> c2 = s -> {
            System.out.println(s.substring(6));
        };
        c.accept("hello world");
        c2.accept("hello world");
    }
	
	public void f1(Consumer<Double> c, Double money) {
        c.accept(money);
    }

    @Test
    public void test3(){
        f1(m -> {
            DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat("#,###.##");
            System.out.println(decimalFormat.format(m));
        },15489526.9856);

        f1(m -> {
            DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat("0,000.000");
            System.out.println(decimalFormat.format(m));
        },15489526.9856);
    }
}
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test1结果：

User{id=1, name='kong', age=20}
User{id=2, name='de', age=18}
User{id=4, name='dai', age=19}
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test2结果：

hello world
world
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test3结果：

15,489,526.99
15,489,526.986
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3.Function<T, R>：函数接口，接受一个输入参数，返回一个结果。常用于映射或转换操作。

public class FunctionTest {
	public Object performUser(Function<User, Object> f, User u) {
        return f.apply(u);
    }

    @Test
    public void test() {
        User user = new User(1, "mickey", 18);
        System.out.println(performUser(u -> {
            return u.getName();
        }, user));//mickey
    }
}
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4.Supplier< T >：供给型接口,不接受输入参数，返回一个结果。常用于生成值的操作。

public class SupplierTest {

    public static void f1(Supplier supplier){
        System.out.println(supplier.get());
    }

    @Test
    public void test1(){
        f1(() -> new User(1,"kong",18));

        f1(() -> "kong");
    }
}
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结果：

User{id=1, name='kong', age=18}
kong
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4 方法引用

方法引用可以看做是Lambda表达式深层次的表达。换句话说，方法引用就是Lambda表达式，也就是函数式接口的一个实例，通过方法的名字来指向一个方法，可以认为是Lambda表达式的一个语法糖。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。

要求：实现接口的抽象方法的参数列表和返回值类型，必须与方法引用的方法的参数列表和返回值类型保持一致！

格式：使用操作符 :: 将类(或对象) 与方法名分隔开来。
如下三种主要使用情况：

对象::实例方法名
类::静态方法名
类::实例方法名

示例：

public class Test1 {
	 
	 public static int f1(BiFunction<Integer, Integer, Integer> biFunction,Integer d1,Integer d2){
        return biFunction.apply(d1,d2);
    }

    @Test
    public void test() {
        //匿名内部类
        int i1 = f1(new BiFunction<Integer, Integer, Integer>() {
            @Override
            public Integer apply(Integer d1, Integer d2) {
                return Integer.max(d1, d2);
            }
        }, 12, 15);
        
        //lambda表达式
        int i2 = f1((d1, d2) -> Integer.max(d1, d2), 12, 15);

        //方法引用-lambda表达式的语法糖
        int i3 = f1(Integer::max, 12, 15);

        System.out.println(i1 + " " + i2 + " " + i3);
    }
}
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结果：

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5 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。

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。简言之， Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。

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， Stream讲的是计算！”

Stream 自己不会存储元素。
Stream 不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream。
Stream 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。

Stream 和 Collection 集合的区别： Collection 是一种静态的内存数据结构，而 Stream 是有关计算的。
前者是主要面向内存，存储在内存中，后者主要是面向 CPU，通过 CPU 实现计算。

1.Stream使用
（1）创建 Stream：通过一个数据源（如：集合、数组），获取一个流。
（2）中间操作：一个中间操作链，对数据源的数据进行处理。
（3）终止操作(终端操作)：一旦执行终止操作，就执行中间操作链，并产生结果，之后，不会再被使用。
在这里插入图片描述
2.创建 Stream 方式
（1）Collection 接口，提供了两个获取流的方法：

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

（2）Arrays 的静态方法 stream() 可以获取数组流

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

（3）通过Stream的of() 获取

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

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” 。

filter(Predicate p)：接收 Lambda ，从流中排除某些元素
map(Function f)：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。
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
sorted()：产生一个新流，其中按自然顺序排序
sorted(Comparator com) ：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 。流进行了终止操作后，不能再次使用。

allMatch(Predicate p)：检查是否匹配所有元素
forEach(Consumer c)：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)
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
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

示例：

	@Test
    public void test1(){
        List<User> list = new ArrayList<>();
        list.add(new User(1, "mickey", 22));
        list.add(new User(2, "johna", 33));
        list.add(new User(3, "doca", 19));
        list.add(new User(4, "cat", 20));
        list.add(new User(5, "toma", 20));
        list.add(new User(6, "tomcat", 70));
        list.add(new User(7, "mysqla", 73));
        list.add(new User(8, "java", 84));

        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        for (User user : list) {
            if(user.getAge() >= 30){
                set.add(user.getId());
            }
        }
        System.out.println(set);

        //Stream写法
        Set s2 = list.stream().filter(u -> u.getAge() >= 30).map(u -> u.getId()).collect(Collectors.toSet());
        System.out.println(s2);

        System.out.println(list.stream().allMatch(user -> user.getName().contains("a")));
    }
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结果：

[2, 6, 7, 8]
[2, 6, 7, 8]
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6 Optional类

Optional 类(java.util.Optional) 是一个容器类，它可以保存类型T的值，代表这个值存在。或者仅仅保存null，表示这个值不存在。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。

Optional类的Javadoc描述如下：这是一个可以为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。

创建Optional类对象的方法：

Optional.of(T t) : 创建一个 Optional 实例， t必须非空；
Optional.empty() : 创建一个空的 Optional 实例
Optional.ofNullable(T t)： t可以为null

判断Optional容器中是否包含对象：

boolean isPresent() : 判断是否包含对象
void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) ：如果有值，就执行Consumer接口的实现代码，并且该值会作为参数传给它。

获取Optional容器的对象：

T get(): 如果调用对象包含值，返回该值，否则抛异常
T orElse(T other) ：如果有值则将其返回，否则返回指定的other对象。
T orElseGet(Supplier<? extends T> other) ：如果有值则将其返回，否则返回由Supplier接口实现提供的对象。
T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) ：如果有值则将其返回，否则抛出由Supplier接口实现提供的异常。

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