【讀書筆記】《寫給大忙人看的Java SE 8》——Java8新特性總結

原文來自：https://www.cnblogs.com/justcooooode/p/7701260.html

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接口中的默認方法和靜態方法

先考慮一個問題，如何向Java中的集合庫中增加方法？例如在Java 8中向Collection接口中添加了一個forEach方法。

如果在Java 8之前，對於接口來說，其中的方法必須都爲抽象方法，也就是說接口中不允許有接口的實現，那麼就需要對每個實現Collection接口的類都需要實現一個forEach方法。

但這就會造成在給接口添加新方法的同時影響了已有的實現，所以Java設計人員引入了接口默認方法，其目的是爲了解決接口的修改與已有的實現不兼容的問題，接口默認方法可以作爲庫、框架向前兼容的一種手段。

默認方法就像一個普通Java方法，只是方法用default關鍵字修飾。

下面來舉一個簡單的例子

public interface Person {
    //默認方法
    default String getName(String name) {
        return name;
    }
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
public class Student implements Person {

}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Student();
        String name = p.getName("小李");
        System.out.println(name);
    }
}

我們定義了一個Person接口，其中getName是一個默認方法。接着編寫一個實現類，可以從結果中看到，雖然Student是空的，但是仍然可以實現getName方法。

顯然默認接口的出現打破了之前的一些基本規則，使用時要注意幾個問題。

考慮如果接口中定義了一個默認方法，而另外一個父類或者接口中又定義了一個同名的方法，該選擇哪個？

1. 選擇父類中的接口。如果一個父類提供了具體的實現方法，那麼接口中具有相同名稱和參數的默認方法會被忽略。

2. 接口衝突。如果一個父接口提供了一個默認方法，而另一個接口也提供了具有相同名稱和參數類型的方法（不管該方法是否是默認方法），那麼必須通過覆蓋方法來解決。

記住一個原則，就是“類優先”，即當類和接口都有一個同名方法時，只有父類中的方法會起作用。

“類優先”原則可以保證與Java 7的兼容性。如果你再接口中添加了一個默認方法，它對Java 8以前編寫的代碼不會產生任何影響。

下面來說說靜態方法。

靜態方法就像一個普通Java靜態方法，但方法的權限修飾只能是public或者不寫。

默認方法和靜態方法使Java的功能更加豐富。

在Java 8中Collection接口中就添加了四個默認方法，stream()、parallelStream()、forEach()和removeIf()。Comparator接口也增加了許多默認方法和靜態方法。

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函數式接口和Lambda表達式

函數式接口（Functional Interface）是隻包含一個方法的抽象接口。

比如Java標準庫中的java.lang.Runnable，java.util.concurrent.Callable就是典型的函數式接口。

在Java 8中通過@FunctionalInterface註解，將一個接口標註爲函數式接口，該接口只能包含一個抽象方法。

@FunctionalInterface註解不是必須的，只要接口只包含一個抽象方法，虛擬機會自動判斷該接口爲函數式接口。

一般建議在接口上使用@FunctionalInterface註解進行聲明，以免他人錯誤地往接口中添加新方法，如果在你的接口中定義了第二個抽象方法的話，編譯器會報錯。

函數式接口是爲Java 8中的lambda而設計的，lambda表達式的方法體其實就是函數接口的實現。

爲什麼要使用lambda表達式？

“lambda表達式”是一段可以傳遞的代碼，因爲他可以被執行一次或多次。我們先回顧一下之前在Java中一直使用的相似的代碼塊。

當我們在一個線程中執行一些邏輯時，通常會將代碼放在一個實現Runnable接口的類的run方法中，如下所示：

new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 10; i++)
                    System.out.println("Without Lambda Expression");
            }}).start();

然後通過創建實例來啓動一個新的線程。run方法內包含了一個新線程中需要執行的代碼。

再來看另一個例子，如果想利用字符串長度排序而不是默認的字典順序排序，就需要自定義一個實現Comparator接口的類，然後將對象傳遞給sort方法。

class LengthComparator implements Comparator<String> {
    @Override
    public int compare(String s1, String s2) {
        return Integer.compare(s1.length(), s2.length());
    }
}
Arrays.sort(strings, new LengthComparator());

按鈕回調是另一個例子。將回調操作放在了一個實現了監聽器接口的類的一個方法中。

JButton button = new JButton("click");

button.addActionListener(new ActionListener() {    
    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        System.out.println("Without Lambda Expression");
    }
});

這三個例子中，出現了相同方式，一段代碼被傳遞給其他調用者——一個新線程、是一個排序方法或者是一個按鈕。這段代碼會在稍後被調用。

在Java中傳遞代碼並不是很容易，不可能將代碼塊到處傳遞。你不得不構建一個類的對象，由他的某個方法來包含所需的代碼。

而lambda表達式實際上就是代碼塊的傳遞的實現。其語法結構如下：

(parameters) -> expression 或者 (parameters) -> {statements;}

括號裏的參數可以省略其類型，編譯器會根據上下文來推導參數的類型，你也可以顯式地指定參數類型，如果沒有參數，括號內可以爲空。

方法體，如果有多行功能語句用大括號括起來，如果只有一行功能語句則可以省略大括號。

new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 100; i++)
                System.out.println("Lambda Expression");
        }).start();

Comparator<String> c = (s1, s2) -> Integer.compare(s1.length(), s2.length());

button.addActionListener(e -> System.out.println("Lambda Expression"));

可以看到lambda表達式使代碼變得簡單，代替了匿名內部類。

下面來說一下方法引用，方法引用是lambda表達式的一種簡寫形式。如果lambda表達式只是調用一個特定的已經存在的方法，則可以使用方法引用。

使用“::”操作符將方法名和對象或類的名字分隔開來。以下是四種使用情況：

對象::實例方法
類::靜態方法
類::實例方法
類::new

Arrays.sort(strings, String::compareToIgnoreCase);
// 等價於
Arrays.sort(strings, (s1, s2) -> s1.compareToIgnoreCase(s2));

上面的代碼就是第三種情況，對lambda表達式又一次進行了簡化。

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Stream API

當處理集合時，通常會迭代所有元素並對其中的每一個進行處理。例如，我們希望統計一個字符串類型數組中，所有長度大於3的元素。

String[] strArr = { "Java8", "new", "feature", "Stream", "API" };
        int count = 0;
        for (String s : strArr) {
            if (s.length() > 3)
                count++;
        }

通常我們都會使用這段代碼來統計，並沒有什麼錯誤，只是它很難被並行計算。這也是Java8引入大量操作符的原因，在Java8中，實現相同功能的操作符如下所示：

long count = Stream.of(strArr).filter(w -> w.length() > 3).count();

stream方法會爲字符串列表生成一個Stream。filter方法會返回只包含字符串長度大於3的一個Stream，然後通過count方法計數。

一個Stream表面上與一個集合很類似，允許你改變和獲取數據，但實際上卻有很大區別：

Stream自己不會存儲元素。元素可能被存儲在底層的集合中，或者根據需要產生出來。
Stream操作符不會改變源對象。相反，他們返回一個持有新結果的Stream。
Stream操作符可能是延遲執行的。意思是它們會等到需要結果的時候才執行。

Stream相對於循環操作有更好的可讀性。並且可以並行計算：

long count = Arrays.asList(strArr).parallelStream().filter(w -> w.length() > 3).count();

只需要把stream方法改成parallelStream，就可以讓Stream去並行執行過濾和統計操作。

Stream遵循“做什麼，而不是怎麼去做”的原則。只需要描述需要做什麼，而不用考慮程序是怎樣實現的。

Stream很像Iterator，單向，只能遍歷一遍。但是Stream可以只通過一行代碼就實現多線程的並行計算。

當使用Stream時，會有三個階段：

創建一個Stream。
在一個或多個步驟中，將初始Stream轉化到另一個Stream的中間操作。
使用一個終止操作來產生一個結果。該操作會強制他之前的延遲操作立即執行。在這之後，該Stream就不會在被使用了。

從着三個階段來看，對應着三種類型的方法，首先是Stream的創建方法。

// 1. Individual values
Stream stream = Stream.of("a", "b", "c");
// 2. Arrays
String [] strArray = new String[] {"a", "b", "c"};
stream = Stream.of(strArray);
stream = Arrays.stream(strArray);
// 3. Collections
List<String> list = Arrays.asList(strArray);
stream = list.stream();

中間操作包括：map (mapToInt, flatMap 等)、 filter、distinct、sorted、peek、limit、skip、parallel、sequential、unordered。

終止操作包括：forEach、forEachOrdered、toArray、reduce、collect、min、max、count、anyMatch、allMatch、noneMatch、findFirst、findAny、iterator。

關於Stream的每個方法如何使用就不展開了，更詳盡的介紹看這篇文章：https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-java8streamapi/

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新的日期和時間 API

Java8 引入了一個新的日期和時間API，位於java.time包下。

新的日期和時間API借鑑了Joda Time庫，其作者也爲同一人，但它們並不是完全一樣的，做了很多改進。

下面來說一下幾個常用的類。首先是Instant，一個Instant對象表示時間軸上的一個點。

Instant.now()會返回當前的瞬時點（格林威治時間）。Instant.MIN和Instant.MAX分別爲十億年前和十億年後。

如下代碼可以計算某算法的運行時間：

Instant start = Instant.now();
runAlgorithm();
Instant end = Instant.now();
Duration timeElapsed = Duration.between(start, end);
long millis = timeElapsed.toMillis();

Duration對象表示兩個瞬時點間的時間量。可以通過不同的方法，換算成各種時間單位。

上面所說的絕對時間並不能應用到生活中去，所以新的Java API中提供了兩種人類時間，本地日期/時間和帶時區的時間。

LocalDate是一個帶有年份、月份和天數的日期。創建他可以使用靜態方法now或者of。

LocalDate today = LocalDate.now();
LocalDate myBirthday = LocalDate.of(1994, 03, 15);
// use Enum
myBirthday = LocalDate.of(1994, Month.MARCH, 15);

System.out.println(today); // 2017-10-23
System.out.println(myBirthday); // 1994-03-15

下面是LocalDate中的一些常用方法：

LocalTime表示一天中的某個時間，同樣可以使用now或者of來創建實例。

LocalTime rightNow = LocalTime.now();
LocalTime bedTime = LocalTime.of(2, 0);
System.out.println(rightNow); // 01:26:17.139
System.out.println(bedTime); // 02:00

LocalDateTime表示一個日期和時間，用法和上面類似。

上面幾種日期時間類都屬於本地時間，下面來說一下帶時區的時間。

ZonedDateTime通過設置時區的id來創建一個帶時區的時間。

ZonedDateTime beijingOlympicOpenning = ZonedDateTime.of(2008, 8, 8, 20, 0, 0, 0, ZoneId.of("Asia/Shanghai"));
System.out.println(beijingOlympicOpenning); // 2008-08-08T20:00+08:00[Asia/Shanghai]

更新後的API同樣加入了新的格式化類DateTimeFormatter。DateTimeFormatter提供了三種格式化方法來打印日期/時間：

預定義的標準格式

String formattered = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME.format(beijingOlympicOpenning);
System.out.println(formattered); // 2008-08-08T20:00:00

DateTimeFormatter類提供了多種預定義的標準格式可供使用。

語言環境相關的格式

標準格式主要用於機器可讀的時間戳。爲了讓人能夠讀懂日期和時間，你需要使用語言環境相關的格式。

Java8提供了4種風格，SHORT、MEDIUM、LONG、FULL。

String formattered = DateTimeFormatter.ofLocalizedDateTime(FormatStyle.FULL).format(beijingOlympicOpenning);
System.out.println(formattered);    //2008年8月8日 星期五 下午08時00分00秒 CST

自定義的格式

或者你也可以自定義日期和時間的格式。

String formattered = DateTimeFormatter.ofPattern("E yyyy-MM-dd HH:mm").format(beijingOlympicOpenning);
System.out.println(formattered); // 星期五 2008-08-08 20:00

下圖中爲一些常用的模式元素。

新的API提供了從字符串解析出日期/時間的parse靜態方法和與遺留類（java.util.Date、java.sql.Time和java.txt.DateFormat等）互相轉換的方法。

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雜項改進

Java8在String類中只添加了一個新方法，就是join，該方法實現了字符串的拼接，可以把它看作split方法的逆操作。

String joined = String.join(".", "www", "cnblogs", "com");
System.out.println(joined); // www.cnblogs.com

數字包裝類提供了BYTES靜態方法，以byte爲單位返回長度。

所有八種包裝類都提供了靜態的hashCode方法。

Short、Integer、Long、Float和Double這5種類型分別提供了了sum、max和min，用來在流操作中作爲聚合函數使用。

集合類和接口中添加的方法：

Java8爲使用流讀取文件行及訪問目錄項提供了一些簡便的方法（Files.lines和Files.list）。同時也提供了進行Base64編碼/解碼的方法。

Java8對GUI編程（JavaFX）、併發等方面也做了改進，本文沒有一一列出。

轉載請註明原文鏈接：http://www.cnblogs.com/justcooooode/p/7701260.html

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接口中的默認方法和靜態方法

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