虽然已经用过了一些Java8的新特性,但是总来没有仔细总结一下。Java8自从2014年就发布了,到目前为止只有一小部分公司在用JDK7及其以下的版本,大部分已经迁移至Java8,甚至Java11(关于Java9和Java11的特性我会在之后两篇文章中记述),目前只看Java8那些最主要的、也是最常用的新特性,我到目前为止用到的最多的也就是Stream API和Lambda表达式,新时间日期的API也比较常用。
Java8新特性简介
JDK8的新特性主要的从以下几个方面谈起:
1、速度更快:
优化垃圾回收机制(永久代被移除,使用元空间,元空间受物理内存大小限制);数据结构整改(如HashMap,这也就意味着HashSet也跟着变化了);ConcurrentHashMap也变了,从之前的锁分段机制改成了大量的CAS操作,HashMap和ConcurrentHashMap都是由原来的链表改成了链表+红黑树的结构;所以速度明显提高。
2、代码更少:
通过Lambda表达式来减少不必要的代码编写量,代码更少更简洁。
3、强大的Stream API:
有了Stream API就意味着在Java中操作数据就像SQL语句一样简单,其实比SQL语句还简单
4、便于并行:
对Fork/Join框架进行了提升,之前得开发者自己给任务做分隔,代码复杂度很高。但是自从JDK8以来,对Fork/Join框架进行了大幅度的提升,很方便的从串行切换到并行。
5、最大化减少空指针异常 Optional:
通过Optional容器类来提供一些解决方法,最大化避免空指针异常
Lambda表达式
Lambda是一个匿名函数,我们可以把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)。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。
1 | public class LambdaDemo { |
上面的例子可能不是很形象的说明Lambda表达式的作用,下面可以看看实际一点的使用例子,有一个员工集合Employee,现在需要根据年龄或者薪水过滤出对应的数据:
1 | public class Employee { |
各种过滤条件的演示:
1 | public class LambdaDemo { |
现在我们用策略模式进行改进:
1 | // 过滤策略 |
策略对应的实现类:
1 | // 根据年龄定义的过滤器 |
使用的时候:
1 | public class LambdaDemo { |
但是我们实际上并不需要写策略接口对应的实现类,直接使用匿名内部类即可:
1 | public static void main(String[] args) { |
直接使用匿名内部类那么就意味着可以直接用Lambda表达式来代替:
1 | public static void main(String[] args) { |
其实,retListByAge.forEach(System.out::println);
也是Lambda表达式的一个用法。但是还有更骚的用法,那就是用Stream来解决这个问题:
1 | public class LambdaDemo { |
不知道上面的例子是否能体会到Lambda表达式的简介易用呢?现在具体来看看Lambda表达式的语法:
Lambda表达式在Java语言中引入了一个新的语法元素和操作符。这个操作符为->
,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:
- 左侧:指定了Lambda表达式需要的所有参数;
- 右侧:指定了Lambda体,即Lambda表达式要执行的功能。
语法格式一:无参数、无返回值
1 | public class LambdaDemo { |
语法格式二:有一个参数、无返回值(只有一个参数时,参数的小括号可不写)
1 | import java.util.function.Consumer; |
语法格式三:有两个以上的参数、并且Lambda体中有多条语句
1 | public class LambdaDemo { |
语法格式四:若Lambda体中一条语句,return 和大括号都可以省略不写
1 | public class LambdaDemo { |
语法格式六:Lambda表达式中的参数列表的数据类型可以不写,JVM会根据上下文推导
1 | public class LambdaDemo { |
Lambda表达式需要函数式接口的支持,接口中只有一个抽象方法的接口,称为函数式接口。可以使用@FunctionInterface注解修饰,可以检查是否是函数式接口,如下图MyFilterPredict接口由于有两个接口,所以不能被称作是函数式接口,@FunctionInterface注解自然就会报错,因为如果接口中含有两个或两个以上的接口,那么Lambda表达式就无法表示到执行的是哪个方法,所以就不能被称为函数式接口:
下面我们看看Jaba提供的四大内置核心函数式接口:
消费型接口:对传入的参数进行操作,并且无返回值
1 | public class LambdaDemo { |
消费型接口:对传入的参数进行操作,并且无返回值
1 | import java.util.function.Supplier; |
函数型接口:参数类型为T、返回类型是R
1 | public class LambdaDemo { |
断言型接口:做一些判断操作
1 | import java.util.ArrayList; |
其实除了这四大核心函数式接口还有其他的接口:
方法引用与构造器引用
方法引用
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!(实现抽象方法的参数列表,必须与方法引用方法的参数列表保持一致! )
方法引用:使用操作符::
将方法名和对象或类的名字分隔开来。如下三种主要使用情况:
对象 :: 实例方法
类 :: 静态方法
类 :: 实例方法
下面是 对象::实例方法
这种格式:
1 | import java.util.function.Consumer; |
下面是 类::静态方法
这种格式:
1 | import java.util.function.Supplier; |
Lambda体中调用方法的参数列表与返回值类型,要与函数式接口中抽象方法的函数列表和返回值类型保持一致!
下面是 类::实例方法
这种格式:
1 | import java.util.function.BiPredicate; |
注意:当需要引用方法的第一个参数是调用对象,并且第二个参数是需要引用方法的第二个参数(或无参数)时:ClassName: :methodName
构造器引用
格式:ClassName::new
与函数式接口相结合,自动与函数式接口中方法兼容。可以把构造器引用赋值给定义的方法,与构造器参数列表要与接口中抽象方法的参数列表一致!
1 | public class Employee { |
由于构造器参数列表要与接口中抽象方法的参数列表一致,所以我给Employee类加了上述几个构造方法
1 | import java.util.Comparator; |
数组引用
数组引用其实也是和上面一样的:
1 | import java.util.function.Function; |
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(java.util.stream.*)。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。简而言之,StreamAPI提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。
Stream的概念
那么流(Stream)到底是什么呢?其实流可以理解为数据渠道,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,流讲的是计算!需要注意以下几点:
- 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三个操作步骤
1、创建Stream: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):一个终止操作,执行中间操作链,并产生结果
下面是常用的创建的操作:
1 | import java.util.ArrayList; |
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
下面是一些中间操作:
下面是筛选重复对象、根据条件过滤对象的示例:
1 | public class StreamDemo { |
那么映射又是什么意思呢?map——接收Lambda,将元素转换成其他形式或提取信息。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。
1 | public class StreamDemo { |
如何用Stream排序呢?其实也很简单,在之前的讲解Lambda表达式的例子中我们已经用过了:
1 | public class StreamDemo { |
接下来看看Stream的终止操作,终止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。
接下来看看Stream查找与匹配:
1 | public class StreamDemo { |
接下来看看Stream的归约,归约可以将流中元素反复结合起来,得到一个值。
1 | public class StreamDemo { |
备注: map和reduce的连接通常称为map-reduce 模式,因Google用它来进行网络搜索而出名。
接下来看看收集,Collector接口中方法的实现决定了如何对流执行收集操作(如收集到List、Set、Map)。但是Collectors 实用类提供了很多静态方法,可以方便地创建常见收集器实例,具体方法与实例如下表:
1 | public class StreamDemo { |
并行流与顺序流
并行流就是把一个内容分成多个数据块,并用不同的线程分别处理每个数据块的流。Java8中将并行进行了优化,我们可以很容易的对数据进行并行操作。Stream API可以声明性地通过parallel() 与sequential()在并行流与顺序流之间进行切换。
Fork/Join框架:就是在必要的情况下,将一个大任务,进行拆分(fork)成若千个小任务(拆到不可再拆时),再将一个个的小任务运算的结果进行join汇总。关于Fork/Join框架可以看我之前的一篇博客《 ForkJoin框架与读写锁 》
早在JDK1.7的时候Fork/Join框架就有了,但是使用起来稍微复杂。Fork/Join框架采用“工作窃取” 模式(work-stealing)当执行新的任务时它可以将其拆分分成更小的任务执行,并将小任务加到线程队列中,然后再从一个随机线程的队列中偷一个并把它放在自己的队列中。相对于一般的线程池实现,fork/join框架的优势体现在对其中包含的任务的处理方式上,在一般的线程池中,如果一个线程正在执行的任务由于某些原因无法继续运行,那么该线程会处于等待状态。而在fork/join框架实现中,如果某个子问题由于等待另外一个子问题的完成而无法继续运行。那么处理该子问题的线程会主动寻找其他尚未运行的子问题来执行。这种方式减少了线程的等待时间,提高了性能。
1 | import java.util.concurrent.RecursiveTask; |
测试性能:
1 | package newjdk8.forkjoin; |
注意:parallel并行流底层就是使用了Fork/Join框架
Option尽量避免空指针
Optional<T>
类(java. util. Optional)是一个容器类,代表一个值存在或不存在,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。
Option这种容器在SpringDataJpa中经常用到,所以在此不再记述。
接口中的默认方法与静态方法
接口中的默认方法
Java 8中允许接口中包含具有具体实现的方法,该方法称为默认方法
,默认方法使用default 关键字修饰。我觉得JDK8出现了函数式接口,为了兼容JDK7所以出现了default修饰的接口级别的默认方法。
1 | public interface MyFunc{ |
接口默认方法的类优先
原则:若一个接口中定义了一个默认方法,而另外一个父类或接口中又定义了一个同名的方法时:
- 选择父类中的方法。如果一个父类提供了具体的实现,那么接口中具有相同名称和参数的默认方法会被忽略。
- 接口冲突。如果一个父接口提供一个默认方法,而另一个接口也提供了一个具有相同名称和参数列表的方法(不管方法是否是默认方法),那么必须覆盖该方法来解决冲突。
1 | public interface MyFunc{ |
那么如果有两个接口应该怎么办呢?
MyFunc.java
1 | public interface MyFunc{ |
MyFunc2.java
1 | public interface MyFunc2 { |
MyClass.java,因为不知道该用谁的默认方法,所以报错
1 | public class MyCLass implements MyFunc, MyFunc2 { |
MyCLass.Java ,以下两种解决方案:
1 | public class MyCLass implements MyFunc, MyFunc2 { |
接口中的静态方法
这个其实没啥好说的,就是接口中允许存在静态方法:
MyFunc.java
1 | public interface MyFunc{ |
Test.java
1 | public class Test { |
新时间日期API
LocalDate、LocalTime、 LocalDateTime 类的实例是不可变的对象,分别表示使用ISO-8601日历系统的日期、时间、日期和时间。它们提供了简单的日期或时间,并不包含当前的时间信息,且也不包含与时区相关的信息。
比如我们比较常用的SimpleDateFormat,这个我们经常使用的类存在线程安全问题:
1 | import java.text.SimpleDateFormat; |
我们可以用ThreadLocal,DateFormatThreadLocal.java
1 | import java.text.DateFormat; |
这样的话我们只需要按照如下方式使用即可:
1 | import java.text.DateFormat; |
现在,我们不需要使用ThreadLocal来辅助了,直接用LocalDate这个线程安全的工具来搞定,就和String一样,线程安全,无论做出怎么样的改变都会产生一个新的实例对象:
1 | import java.text.DateFormat; |
下面是这些API的使用示例:
Duration:用于计算两个时间间隔。
Period:用于计算两个日期间隔。
Instant时间戳用于时间戳的运算。它是以Unix元年(传统的设定为UTC时区1970年1月1日午夜时分)开始所经历的描述进行运算。
TemporalAdjuster:时间校正器。有时我们可能需要获取例如:将日期调整到下个周日
等操作。
TemporalAdjusters:该类通过静态方法提供了大量的常用TemporalAdjuster的实现。
java.time.format.DateTimeFormatter类:该类提供了三种格式化方法:
- 预定义的标准格式
- 语言环境相关的格式
- 自定义的格式
Java8中加入了对时区的支持,带时区的时间为分别为:ZonedDate、ZonedTime、 ZonedDateTime 其中每个时区都对应着ID,地区ID都为{区 域}/{城市}
的格式,例如: Asia/Shanghai等
- Zoneld:该类中包含了所有的时区信息
- getAvailableZonelds():可以获取所有时区时区信息
- of(id):用指定的时区信息获取Zoneld对象
1 | import java.time.DayOfWeek; |
重复注解与类型注解
Java 8对注解处理提供了两点改进:可重复的注解及可用于类型的注解。
假设现在我有如下注解:
1 | import static java.lang.annotation.ElementType.*; |
测试如下,像下面这种重复注解是不被允许的:
1 | package newjdk8.dateapi.annotation; |
那么如何解决这个问题呢?我们还需要定义一个注解容器:
MyAnnotations.java
1 | import java.lang.annotation.Retention; |
MyAnnotation.java
1 | import static java.lang.annotation.ElementType.*; |
TestAnnotation.java
1 | import java.lang.reflect.Method; |
什么是类型注解呢?Target支持TYPE_PARAMETER,我们通过源码也是可以看到起始于JDK1.8
1 | .class) // 指定容器 (MyAnnotations |
那么就可以对类型进行注解:
1 | public class TestAnnotation { |
- 本文作者: Tim
- 本文链接: https://zouchanglin.cn/2020/04/14/3165360523.html
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