java8新特性快速入門(介紹、示例)

Java 8 (又稱爲 jdk 1.8) 是 Java 語言開發的一個主要版本。 

新特性

Java8 新增了非常多的特性,我們主要討論以下幾個:

  • Lambda 表達式 − Lambda 允許把函數作爲一個方法的參數(函數作爲參數傳遞到方法中)。

  • 方法引用 − 方法引用提供了非常有用的語法,可以直接引用已有Java類或對象(實例)的方法或構造器。與lambda聯合使用,方法引用可以使語言的構造更緊湊簡潔,減少冗餘代碼。

  • 默認方法 − 默認方法就是一個在接口裏面有了一個實現的方法。

  • 新工具 − 新的編譯工具,如:Nashorn引擎 jjs、 類依賴分析器jdeps。

  • Stream API −新添加的Stream API(java.util.stream) 把真正的函數式編程風格引入到Java中。

  • Date Time API − 加強對日期與時間的處理。

  • Optional 類 − Optional 類已經成爲 Java 8 類庫的一部分,用來解決空指針異常。

  • Nashorn, JavaScript 引擎 − Java 8提供了一個新的Nashorn javascript引擎,它允許我們在JVM上運行特定的javascript應用。

1.Lambda 表達式

lambda表達式的重要特徵:

  • 可選類型聲明:不需要聲明參數類型,編譯器可以統一識別參數值。
  • 可選的參數圓括號:一個參數無需定義圓括號,但多個參數需要定義圓括號。
  • 可選的大括號:如果主體包含了一個語句,就不需要使用大括號。
  • 可選的返回關鍵字:如果主體只有一個表達式返回值則編譯器會自動返回值,大括號需要指定明表達式返回了一個數值。
public class test  {

    public static void main(String[] args) {
        OP add=(x, y) -> x+y;
        OP mul=(x, y) -> x*y;
        System.out.println( add.op(3,4));
        System.out.println(mul.op(4,5));
        STR str=(s)-> System.out.println("lamdba:"+s);
        str.msg("test");
    }
}
interface  OP{
    int op(int x,int y);
    }
    
interface  STR{
   void msg(String str);
}

結果:

7
20
lamdba:test

 

2.方法引用

方法引用通過方法的名字來指向一個方法。

方法引用可以使語言的構造更緊湊簡潔,減少冗餘代碼。

方法引用使用一對冒號 :: 

方法引用相當於懶加載,用到的時候再創建

   public static void main(String[] args) {
        List names = new ArrayList();
        names.add("Google");
        names.add("Runoob");
        names.add("Taobao");
        names.add("Baidu");
        names.add("Sina");
        names.forEach(System.out::println);
    }

結果:
 

Google
Runoob
Taobao
Baidu
Sina

3.函數式接口

函數式接口(Functional Interface)就是一個有且僅有一個抽象方法,但是可以有多個非抽象方法的接口。

函數式接口可以被隱式轉換爲 lambda 表達式。

Lambda 表達式和方法引用(實際上也可認爲是Lambda表達式)上。

JDK 1.8 新增加的函數接口:

  • java.util.function

java.util.function 它包含了很多類,用來支持 Java的 函數式編程,該包中的函數式接口有:

序號 接口 & 描述
1 BiConsumer<T,U>

代表了一個接受兩個輸入參數的操作,並且不返回任何結果

2 BiFunction<T,U,R>

代表了一個接受兩個輸入參數的方法,並且返回一個結果

3 BinaryOperator<T>

代表了一個作用於於兩個同類型操作符的操作,並且返回了操作符同類型的結果

4 BiPredicate<T,U>

代表了一個兩個參數的boolean值方法

5 BooleanSupplier

代表了boolean值結果的提供方

6 Consumer<T>

代表了接受一個輸入參數並且無返回的操作

7 DoubleBinaryOperator

代表了作用於兩個double值操作符的操作,並且返回了一個double值的結果。

8 DoubleConsumer

代表一個接受double值參數的操作,並且不返回結果。

9 DoubleFunction<R>

代表接受一個double值參數的方法,並且返回結果

10 DoublePredicate

代表一個擁有double值參數的boolean值方法

11 DoubleSupplier

代表一個double值結構的提供方

12 DoubleToIntFunction

接受一個double類型輸入,返回一個int類型結果。

13 DoubleToLongFunction

接受一個double類型輸入,返回一個long類型結果

14 DoubleUnaryOperator

接受一個參數同爲類型double,返回值類型也爲double 。

15 Function<T,R>

接受一個輸入參數,返回一個結果。

16 IntBinaryOperator

接受兩個參數同爲類型int,返回值類型也爲int 。

17 IntConsumer

接受一個int類型的輸入參數,無返回值 。

18 IntFunction<R>

接受一個int類型輸入參數,返回一個結果 。

19 IntPredicate

:接受一個int輸入參數,返回一個布爾值的結果。

20 IntSupplier

無參數,返回一個int類型結果。

21 IntToDoubleFunction

接受一個int類型輸入,返回一個double類型結果 。

22 IntToLongFunction

接受一個int類型輸入,返回一個long類型結果。

23 IntUnaryOperator

接受一個參數同爲類型int,返回值類型也爲int 。

24 LongBinaryOperator

接受兩個參數同爲類型long,返回值類型也爲long。

25 LongConsumer

接受一個long類型的輸入參數,無返回值。

26 LongFunction<R>

接受一個long類型輸入參數,返回一個結果。

27 LongPredicate

R接受一個long輸入參數,返回一個布爾值類型結果。

28 LongSupplier

無參數,返回一個結果long類型的值。

29 LongToDoubleFunction

接受一個long類型輸入,返回一個double類型結果。

30 LongToIntFunction

接受一個long類型輸入,返回一個int類型結果。

31 LongUnaryOperator

接受一個參數同爲類型long,返回值類型也爲long。

32 ObjDoubleConsumer<T>

接受一個object類型和一個double類型的輸入參數,無返回值。

33 ObjIntConsumer<T>

接受一個object類型和一個int類型的輸入參數,無返回值。

34 ObjLongConsumer<T>

接受一個object類型和一個long類型的輸入參數,無返回值。

35 Predicate<T>

接受一個輸入參數,返回一個布爾值結果。

36 Supplier<T>

無參數,返回一個結果。

37 ToDoubleBiFunction<T,U>

接受兩個輸入參數,返回一個double類型結果

38 ToDoubleFunction<T>

接受一個輸入參數,返回一個double類型結果

39 ToIntBiFunction<T,U>

接受兩個輸入參數,返回一個int類型結果。

40 ToIntFunction<T>

接受一個輸入參數,返回一個int類型結果。

41 ToLongBiFunction<T,U>

接受兩個輸入參數,返回一個long類型結果。

42 ToLongFunction<T>

接受一個輸入參數,返回一個long類型結果。

43 UnaryOperator<T>

接受一個參數爲類型T,返回值類型也爲T。

 

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);
        Predicate<Integer> predicate1 = n -> n%2 == 0;
        // 如果 n%2 爲 0 test 方法返回 true
        for(Integer n: list) {
            if(predicate1.test(n)) {
                System.out.println(n + " ");
            }
        }
        // 將n和m作爲參數返回乘積
        ToDoubleBiFunction<Integer,Double> ToDoubleBiFunction=(n,m)->n*m;
        for(Integer n: list) {
                System.out.println( ToDoubleBiFunction.applyAsDouble(n,4.5)+ ":ToDoubleBiFunction ");
        }
        Supplier<String> supplier=()->"abc";
        System.out.println(supplier.get());
    }

結果:

2 
4 
6 
8 
4.5:ToDoubleBiFunction 
9.0:ToDoubleBiFunction 
13.5:ToDoubleBiFunction 
18.0:ToDoubleBiFunction 
22.5:ToDoubleBiFunction 
27.0:ToDoubleBiFunction 
31.5:ToDoubleBiFunction 
36.0:ToDoubleBiFunction 
40.5:ToDoubleBiFunction 
abc

4.默認方法

Java 8 新增了接口的默認方法。

簡單說,默認方法就是接口可以有實現方法,而且不需要實現類去實現其方法。

我們只需在方法名前面加個 default 關鍵字即可實現默認方法。

public class test  {

    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();
        car.print();
    }
}
interface Vehicle {
    default void print(){
        System.out.println("我是一輛車!");
    }

    static void blowHorn(){
        System.out.println("按喇叭!!!");
    }
}

interface FourWheeler {
    default void print(){
        System.out.println("我是一輛四輪車!");
    }
}

class Car implements Vehicle, FourWheeler {
    public void print(){
        Vehicle.super.print();
        FourWheeler.super.print();
        Vehicle.blowHorn();
        System.out.println("我是一輛汽車!");
    }
}

結果:

我是一輛車!
我是一輛四輪車!
按喇叭!!!
我是一輛汽車!

5.Base64

在Java 8中,Base64編碼已經成爲Java類庫的標準。

Java 8 內置了 Base64 編碼的編碼器和解碼器。終於可以不用了sun.misc.BASE64Decoder,這個已經開始變得不兼容了。

 public static void main(String args[]){
      try {
        
         // 使用基本編碼
         String base64encodedString = Base64.getEncoder().encodeToString("runoob?java8".getBytes("utf-8"));
         System.out.println("Base64 編碼字符串 (基本) :" + base64encodedString);
        
         // 解碼
         byte[] base64decodedBytes = Base64.getDecoder().decode(base64encodedString);
        
         System.out.println("原始字符串: " + new String(base64decodedBytes, "utf-8"));
         base64encodedString = Base64.getUrlEncoder().encodeToString("runoob?java8".getBytes("utf-8"));
         System.out.println("Base64 編碼字符串 (URL) :" + base64encodedString);
        
         StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        
         for (int i = 0; i < 10; ++i) {
            stringBuilder.append(UUID.randomUUID().toString());
         }
        
         byte[] mimeBytes = stringBuilder.toString().getBytes("utf-8");
         String mimeEncodedString = Base64.getMimeEncoder().encodeToString(mimeBytes);
         System.out.println("Base64 編碼字符串 (MIME) :" + mimeEncodedString);
         
      }catch(UnsupportedEncodingException e){
         System.out.println("Error :" + e.getMessage());
      }
   }

 結果:

Base64 編碼字符串 (基本) :cnVub29iP2phdmE4
原始字符串: runoob?java8
Base64 編碼字符串 (URL) :cnVub29iP2phdmE4
Base64 編碼字符串 (MIME) :NGE1NzFlNDUtNDk5Yi00YmYxLWIxOTctM2ZmYjgxOGRhNWQwOGU3MjBmNWItY2ExYS00OWVmLTg2
ODktMDllMDhiY2ExYmYxNDdiZDA4ZGYtODk1Yi00NTNjLTk4ODMtNGI5MzQ5MTJiMGEwYjExZGFm
MTAtNzVkZC00ZWUyLTk1MTUtNmNjMTU3NzA2ZjVhNjg3YzMzNGUtNzRjOS00YzQ0LWJlNWEtYjg4
NDc3N2Q4ZmQ5MDg0OTg1NTEtMjFiNS00OTZiLWI0ZmItMWFkNzY2ODVjMmE1MzI2YWNiNjEtOTI0
ZC00YjUxLTkzODgtNDY3ZjE2NzU1ODJlOGE4ZTgwY2UtZDI5MS00NDg0LTg1ZDctYjljYzc1YmMw
ODUzZmZkM2IzNmMtNGJkYS00YWNiLWEwMjctNjEwZDE5YmE1ZTVkMTAwZTMyYzUtODIzZC00NDU5
LWEyYzktYzdiM2M3YTQ3ODcx

6.日期時間 API

Java 8 在 java.time 包下提供了很多新的 API。以下爲兩個比較重要的 API:

  • Local(本地) − 簡化了日期時間的處理,沒有時區的問題。

  • Zoned(時區) − 通過制定的時區處理日期時間。

新的java.time包涵蓋了所有處理日期,時間,日期/時間,時區,時刻(instants),過程(during)與時鐘(clock)的操作。

 public static void main(String args[]){
        //LocalDateTime 日期和時間 年月日和時分秒 2020-04-29 17:05:18
        //LocalDate 日期 年月日  2020-04-29
        //LocalTime 時間 時分秒  17:05:18
        LocalDateTime currentTime = LocalDateTime.now();
        System.out.println("now(): " + currentTime);
        LocalDate date1 = currentTime.toLocalDate();
        System.out.println("toLocalDate(): " + date1);
        Month month = currentTime.getMonth();
        int day = currentTime.getDayOfMonth();
        int seconds = currentTime.getSecond();
        System.out.println("月: " + month +", 日: " + day +", 秒: " + seconds);
        //設定時間
        LocalDateTime date2 = currentTime.withDayOfMonth(day).withYear(2020);
        System.out.println("withDayOfMonth: " + date2);

        //設定時間
        LocalDate date3 = LocalDate.of(2020, Month.DECEMBER, 12);
        System.out.println("LocalDate.of: " + date3);

        // 22 小時 15 分鐘
        LocalTime date4 = LocalTime.of(22, 15);
        System.out.println("LocalTime.of: " + date4);

        // 解析字符串
        LocalTime date5 = LocalTime.parse("20:15:30");
        System.out.println("date5: " + date5);

}

結果:

now(): 2020-04-29T17:12:19.906
toLocalDate(): 2020-04-29
月: APRIL, 日: 29, 秒: 19
withDayOfMonth: 2020-04-29T17:12:19.906
LocalDate.of: 2020-12-12
LocalTime.of: 22:15
date5: 20:15:30

7.Optional 類

Optional 類是一個可以爲null的容器對象。如果值存在則isPresent()方法會返回true,調用get()方法會返回該對象。

Optional 是個容器:它可以保存類型T的值,或者僅僅保存null。Optional提供很多有用的方法,這樣我們就不用顯式進行空值檢測。

Optional 類的引入很好的解決空指針異常。

public static void main(String args[]){
        Integer value1 = null;
        Integer value2 = new Integer(10);

        // Optional.ofNullable - 允許傳遞爲 null 參數
        Optional<Integer> a1 = Optional.ofNullable(value1);
        System.out.println("是否存在:"+a1.isPresent());
        Optional<Integer> a2= Optional.ofNullable(value2);
        System.out.println("是否存在:"+a2.isPresent());
        // Optional.of - 如果傳遞的參數是 null,拋出異常 NullPointerException
        Optional<Integer> b1 = Optional.of(value2);
        System.out.println("是否存在:"+b1.isPresent());
        Optional<Integer> b2 = Optional.of(value1);
        System.out.println("是否存在:"+b2.isPresent());

}

結果:

Exception in thread "main" 是否存在:false
是否存在:true
是否存在:true
java.lang.NullPointerException
	at java.util.Objects.requireNonNull(Objects.java:203)
	at java.util.Optional.<init>(Optional.java:96)
	at java.util.Optional.of(Optional.java:108)

8.Nashorn JavaScript

Nashorn 一個 javascript 引擎。

從JDK 1.8開始,Nashorn取代Rhino(JDK 1.6, JDK1.7)成爲Java的嵌入式JavaScript引擎。Nashorn完全支持ECMAScript 5.1規範以及一些擴展。它使用基於JSR 292的新語言特性,其中包含在JDK 7中引入的 invokedynamic,將JavaScript編譯成Java字節碼。

與先前的Rhino實現相比,這帶來了2到10倍的性能提升。

示例略。

9.Stream(重點)

Java 8 API添加了一個新的抽象稱爲流Stream,可以讓你以一種聲明的方式處理數據。

Stream 使用一種類似用 SQL 語句從數據庫查詢數據的直觀方式來提供一種對 Java 集合運算和表達的高階抽象。

Stream API可以極大提高Java程序員的生產力,讓程序員寫出高效率、乾淨、簡潔的代碼。

這種風格將要處理的元素集合看作一種流, 流在管道中傳輸, 並且可以在管道的節點上進行處理, 比如篩選, 排序,聚合等。

元素流在管道中經過中間操作(intermediate operation)的處理,最後由最終操作(terminal operation)得到前面處理的結果。

什麼是 Stream?

Stream(流)是一個來自數據源的元素隊列並支持聚合操作

  • 元素是特定類型的對象,形成一個隊列。 Java中的Stream並不會存儲元素,而是按需計算。
  • 數據源 流的來源。 可以是集合,數組,I/O channel, 產生器generator 等。
  • 聚合操作 類似SQL語句一樣的操作, 比如filter, map, reduce, find, match, sorted等。

和以前的Collection操作不同, Stream操作還有兩個基礎的特徵:

  • Pipelining: 中間操作都會返回流對象本身。 這樣多個操作可以串聯成一個管道, 如同流式風格(fluent style)。 這樣做可以對操作進行優化, 比如延遲執行(laziness)和短路( short-circuiting)。
  • 內部迭代: 以前對集合遍歷都是通過Iterator或者For-Each的方式, 顯式的在集合外部進行迭代, 這叫做外部迭代。 Stream提供了內部迭代的方式, 通過訪問者模式(Visitor)實現。

在 Java 8 中, 集合接口有兩個方法來生成流:

  • stream() − 爲集合創建串行流。

  • parallelStream() − 爲集合創建並行流。

forEach

Stream 提供了新的方法 'forEach' 來迭代流中的每個數據。

Collectors

Collectors 類實現了很多歸約操作,例如將流轉換成集合和聚合元素。Collectors 可用於返回列表或字符串:

map

map 方法用於映射每個元素到對應的結果

 public static void main(String args[]){
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
       List newLit= numbers.stream().map(n->n*2).collect(Collectors.toList());
        newLit.forEach(System.out::println);
}

結果:

2
4
6
8
10
12
14

filter

filter 方法用於通過設置的條件過濾出元素。

  List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
       List newLit= numbers.stream().map(n->n*2).filter(n->n>5).collect(Collectors.toList());
        newLit.forEach(System.out::println);

結果:

6
8
10
12
14

 limit

limit 方法用於獲取指定數量的流。 

sorted

sorted 方法用於對流進行排序。

  List<Integer> numbers = Arrays.asList(7, 2, 5, 2, 5, 6, 1);
       List newLit= numbers.stream().map(n->n*2).sorted().limit(3).collect(Collectors.toList());
        newLit.forEach(System.out::println);

結果:

2
4
4

 統計 

 List<Integer> numbers = Arrays.asList(7, 2, 5, 4, 8, 6, 1);
       IntSummaryStatistics summaryStatistics= numbers.stream().mapToInt(x->x).summaryStatistics();
        System.out.println("列表中最大的數 : " + summaryStatistics.getMax());
        System.out.println("列表中最小的數 : " + summaryStatistics.getMin());
        System.out.println("所有數之和 : " + summaryStatistics.getSum());
        System.out.println("平均數 : " + summaryStatistics.getAverage());

結果:

列表中最大的數 : 8
列表中最小的數 : 1
所有數之和 : 33
平均數 : 4.714285714285714

綜合使用1:找出不同的數據和相同的數據,list

package mptest.mybatistest.test;

import java.io.Serializable;
import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;

public class test  {

    public static void main(String args[]){
        test t=new test();
        ArrayList<String> outNames = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> inNames = new ArrayList<>();
        t.list1().stream().forEach(it -> outNames.add(it.getName()));
        t.list2().stream().forEach(it -> inNames.add(it.getName()));
        //name不同的數據集合,list1獨有的
        List<String> listName1Delete2 = outNames.stream().filter(name -> !inNames.contains(name)).collect(Collectors.toList());
        List<User> list1Delete2 = t.list1().stream().filter(it -> listName1Delete2.contains(it.getName())).collect(Collectors.toList());
        //name不同的數據集合,list2獨有的
        List<String> listName2Delete1 =inNames.stream().filter(name->!outNames.contains(name)).collect(Collectors.toList());
        List<User> list2Delete1 = t.list2().stream().filter(it->listName2Delete1.contains(it.getName())).collect(Collectors.toList());
        //name相同的數據集合
        List<String> listName1common2 = outNames.stream().filter(name -> inNames.contains(name)).collect(Collectors.toList());
        List<User> list1common2 = t.list1().stream().filter(it -> listName1common2.contains(it.getName())).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("!");
}


public List<User> list1(){
        List list=new ArrayList();
        User user1=new User();
        User user2=new User();
        User user3=new User();
        User user4=new User();
        user1.setId(1);
        user1.setName("張三");
        user2.setId(2);
        user2.setName("李四");
        user3.setId(3);
        user3.setName("王五");
        user4.setId(4);
        user4.setName("趙六");
        list.add(user1);
        list.add(user2);
        list.add(user3);
        list.add(user4);
        return  list;
    }
    public List<User> list2(){
        List list=new ArrayList();
        User user1=new User();
        User user2=new User();
        User user3=new User();
        User user4=new User();
        user1.setId(1);
        user1.setName("張三");
        user2.setId(2);
        user2.setName("五五");
        user3.setId(3);
        user3.setName("六六");
        user4.setId(4);
        user4.setName("趙六");
        list.add(user1);
        list.add(user2);
        list.add(user3);
        list.add(user4);
        return  list;
    }

}

class User implements Serializable {
    private int id;
    private String name;

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

綜合使用2:找出相同的數據,map

package mptest.mybatistest.test;

import java.io.Serializable;
import java.util.*;

public class test  {
    public static void main(String args[]){
       test t=new test();
       t.method();
}

public void method(){
    //模擬從前端傳過來的數據
    List<String> s=to();
    //模擬從數據庫中拿數據
    Map<String,User> map = db();
    //返回結果
    Map<String, String> returnMap = new HashMap<>();
    //找出前端傳的字段和數據庫相同的元素
    s.stream().map(map::get).forEach(current->returnMap.put(current.getDes().get(0),current.getName()));
}
//模擬從數據庫中拿數據
public Map db(){
    Map<String,User> map=new HashMap();
    User user1=new User();
    user1.setId(1);
    user1.setName("張三");
    List<String> des1=new ArrayList<>();
    des1.add("type1");
    user1.setDes(des1);
    User user2=new User();
    user2.setId(2);
    user2.setName("李四");
    List<String> des2=new ArrayList<>();
    des2.add("type2");
    user2.setDes(des2);
    map.put("type1",user1);
    map.put("type2",user2);
    return  map;
}
//模擬從前端傳過來的數據
    public List<String> to(){
        List list=new ArrayList();
        list.add( "type1");
        return list;
    }
}

class User implements Serializable {
    private int id;
    private String name;
    private  List<String> des;

    public List<String> getDes() {
        return des;
    }

    public void setDes(List<String> des) {
        this.des = des;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

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