java8新特性總結(jié)-1
java8新特性總結(jié)-2
體現(xiàn)在語言，類庫，編譯器，工具，運行時（JVM）五個方面

lambda表達式

lambda表達式只能作用于函數(shù)式接口（即只有一個抽象方法，不過有一點需要注意，默認(rèn)方法和靜態(tài)方法不會破壞函數(shù)式接口的定義，因此如下的代碼是合法的）

@FunctionalInterface
public interface FunctionalDefaultMethods {
    void method();
 
    default void defaultMethod() {            
    }        
}

最簡單的Lambda表達式可由逗號分隔的參數(shù)列表、->符號和語句塊組成，參數(shù)類型可以指定，也可以不指定，編譯器會判斷出；有多個參數(shù)的話，需要用括號括起來；語句塊只有一條的話，不需要花括號，多條需要；如果有返回值，并且語句只有一條，那么return關(guān)鍵字也可以省略，編譯器自動推斷出（包括返回值類型和返回值）。lambda表達式簡化了匿名類的使用，lambda表達式和匿名類使用時，如果引用了局部變量，則必須是final修飾的。因為回調(diào)函數(shù)不是立即執(zhí)行，而是在將來執(zhí)行，如果局部變量不聲明為final的，本方法結(jié)束后就會被銷毀掉，等到回調(diào)函數(shù)執(zhí)行的時候，就不存在了；而如果是final修飾的話，final變量是放在方法區(qū)的，方法結(jié)束后，final變量并不會被銷毀

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( (String e) -> {
    System.out.print( e );
    System.out.print( e );
} );

函數(shù)接口

抽象方法只有一個（接口的方法默認(rèn)都是抽象的，但可以有默認(rèn)方法和靜態(tài)方法）的接口，使用@FunctionalInterface注解，像Runnable，Callable，Comparator這些接口現(xiàn)在都有這個注解了。函數(shù)接口使得函數(shù)好像變成了一個對象，試想一下，一個函數(shù)接口類型的對象，不就是一個函數(shù)嘛

image.png

接口的默認(rèn)方法和靜態(tài)方法

加入接口默認(rèn)方法這種機制，使得能夠兼容以前的實現(xiàn)類。在這之前，如果我們修改了接口（比如添加了新的方法），那么所有的實現(xiàn)類必須跟著修改（比如要實現(xiàn)接口中新添加的方法），但是加入了默認(rèn)方法機制后，以前的實現(xiàn)類可以不用修改代碼就能繼承接口新添加的默認(rèn)方法
接口可以有默認(rèn)方法和靜態(tài)方法，默認(rèn)方法使用default關(guān)鍵字聲明。首先，之前的接口是個雙刃劍，好處是面向抽象而不是面向具體編程，缺陷是，當(dāng)需要修改接口時候，需要修改全部實現(xiàn)該接口的類，目前的java 8之前的集合框架沒有foreach方法，通常能想到的解決辦法是在JDK里給相關(guān)的接口添加新的方法及實現(xiàn)。然而，對于已經(jīng)發(fā)布的版本，是沒法在給接口添加新方法的同時不影響已有的實現(xiàn)。所以引進的默認(rèn)方法。他們的目的是為了解決接口的修改與現(xiàn)有的實現(xiàn)不兼容的問題。

• 多個默認(rèn)方法
  一個接口有默認(rèn)方法，考慮這樣的情況，一個類實現(xiàn)了多個接口，且這些接口有相同的默認(rèn)方法，以下實例說明了這種情況的解決方法：

public interface vehicle {
    default void print() {
        System.out.println("我是一輛車!");
    }
}

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

第一個解決方案是創(chuàng)建自己的默認(rèn)方法，來覆蓋重寫接口的默認(rèn)方法：

public class Car implements vehicle, fourWheeler {

    @Override
    public void print() {
        System.out.println("我是一輛四輪汽車!");
    }
}

第二種解決方案可以使用 super 來調(diào)用指定接口的默認(rèn)方法：

public class Car implements vehicle, fourWheeler {
    @Override
    public void print() {
        vehicle.super.print();
    }
}

• 靜態(tài)方法

public interface vehicle {
    default void print() {
        System.out.println("我是一輛車!");
    }
    // 靜態(tài)方法
    static void blowHorn() {
        System.out.println("按喇叭!!!");
    }
}

方法引用

• ClassName::new的形式引用類的構(gòu)造函數(shù)，該構(gòu)造函數(shù)沒有參數(shù)
• ClassName::static_method的形式引用靜態(tài)方法，該靜態(tài)方法有一個參數(shù)
• ClassName::method的形式引用成員方法，該方法沒有參數(shù)
• instance::method的形式引用成員方法，該方法有一個參數(shù)

重復(fù)注解

允許在同一個地方多次使用同一個注解，該注解需要有@Repeatable

拓寬的注解的使用場景

現(xiàn)在，注解幾乎可以使用在任何元素上：局部變量、接口類型、超類和接口實現(xiàn)類，甚至可以用在函數(shù)的異常定義上

更好的類型推斷

Java 8編譯器在類型推斷方面有很大的提升，在很多場景下編譯器可以推導(dǎo)出某個參數(shù)的數(shù)據(jù)類型，從而使得代碼更為簡潔

獲取參數(shù)名稱

為了在運行時獲得Java程序中方法的參數(shù)名稱，老一輩的Java程序員必須使用不同方法，例如Paranamer liberary。Java 8終于將這個特性規(guī)范化，在語言層面（使用反射API和Parameter.getName()方法）和字節(jié)碼層面（使用新的javac編譯器以及-parameters參數(shù)）提供支持。

package com.javacodegeeks.java8.parameter.names;
 
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Parameter;
 
public class ParameterNames {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Method method = ParameterNames.class.getMethod( "main", String[].class );
        for( final Parameter parameter: method.getParameters() ) {
            System.out.println( "Parameter: " + parameter.getName() );
        }
    }
}

在Java 8中這個特性是默認(rèn)關(guān)閉的，因此如果不帶-parameters參數(shù)編譯上述代碼并運行，輸出為Parameter: arg0；如果帶-parameters參數(shù)編譯，輸出為Parameter: args，如果使用maven進行項目管理，則可以在maven-compiler-plugin編譯器的配置項中配置-parameters參數(shù)：

<plugin>
    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
    <version>3.1</version>
    <configuration>
        <compilerArgument>-parameters</compilerArgument>
        <source>1.8</source>
        <target>1.8</target>
    </configuration>
</plugin>

Optional

Java應(yīng)用中最常見的bug就是空值異常。在Java 8之前，Google Guava引入了Optionals類來解決NullPointerException，從而避免源碼被各種null檢查污染，以便開發(fā)者寫出更加整潔的代碼。Java 8也將Optional加入了官方庫。Optional僅僅是一個容器：存放T類型的值或者null。它提供了一些有用的接口來避免顯式的null檢查，可以參考Java 8官方文檔了解更多細節(jié)。
Optional 類是一個可以為null的容器對象。如果值存在則isPresent()方法會返回true，調(diào)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。

Stream

新增的Stream API（java.util.stream）將生成環(huán)境的函數(shù)式編程引入了Java庫中。這是目前為止最大的一次對Java庫的完善，以便開發(fā)者能夠?qū)懗龈佑行?、更加簡潔和緊湊的代碼。Steam API極大得簡化了集合操作（后面我們會看到不止是集合）Java 8 API添加了一個新的抽象稱為流Stream，可以讓你以一種聲明的方式處理數(shù)據(jù)。

Stream使用一種類似用SQL語句從數(shù)據(jù)庫查詢數(shù)據(jù)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(chǎn)力，讓程序員寫出高效率、干凈、簡潔的代碼。

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

元素流在管道中經(jīng)過中間操作（intermediate operation）的處理，最后由最終操作(terminal operation)得到前面處理的結(jié)果。
Stream（流）是一個來自數(shù)據(jù)源的元素隊列并支持聚合操作

元素：是特定類型的對象，形成一個隊列。Java中的Stream并不會存儲元素，而是按需計算。

數(shù)據(jù)源 ：流的來源?？梢允羌?，數(shù)組，I/O channel，產(chǎn)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(chǔ)的特征：

Pipelining:：中間操作都會返回流對象本身。這樣多個操作可以串聯(lián)成一個管道，如同流式風(fēng)格（fluent style）。這樣做可以對操作進行優(yōu)化，比如延遲執(zhí)行(laziness)和短路( short-circuiting)。

內(nèi)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(nèi)部迭代的方式，通過訪問者模式(Visitor)實現(xiàn)。

• 在Java 8中,集合接口有兩個方法來生成流：
  stream() ?為集合創(chuàng)建串行流。
  parallelStream() ? 為集合創(chuàng)建并行流。

public static void main(String[] args) {
    List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd", "", "jkl");
    List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
}

• forEach
  Stream 提供了新的方法 'forEach' 來迭代流中的每個數(shù)據(jù)。以下代碼片段使用forEach 輸出了10個隨機數(shù)：

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

• map
  map 方法用于映射每個元素到對應(yīng)的結(jié)果，以下代碼片段使用 map 輸出了元素對應(yīng)的平方數(shù)：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
// 獲取對應(yīng)的平方數(shù)
List<Integer> squaresList = numbers.stream().map(i -> i * i).distinct().collect(Collectors.toList());

• filter
  filter 方法用于通過設(shè)置條件過濾出元素。以下代碼片段使用filter 方法過濾出空字符串：

List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
// 獲取空字符串的數(shù)量
int count = (int) strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

• limit
  limit 方法用于獲取指定數(shù)量的流。以下代碼片段使用 limit 方法打印出 10 條數(shù)據(jù)：

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

• sorted
  sorted 方法用于對流進行排序。以下代碼片段使用 sorted 方法對輸出的 10 個隨機數(shù)進行排序：

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

• 并行（parallel）程序
  parallelStream 是流并行處理程序的代替方法。以下實例我們使用parallelStream 來輸出空字符串的數(shù)量：

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd", "", "jkl");
// 獲取空字符串的數(shù)量
int count = (int) strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

• Collectors
  Collectors 類實現(xiàn)了很多歸約操作，例如將流轉(zhuǎn)換成集合和聚合元素。Collectors可用于返回列表或字符串

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd", "", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
System.out.println("篩選列表: " + filtered);
String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println("合并字符串: " + mergedString);

• 統(tǒng)計
  另外，一些產(chǎn)生統(tǒng)計結(jié)果的收集器也非常有用。它們主要用于int、double、long等基本類型上，它們可以用來產(chǎn)生類似如下的統(tǒng)計結(jié)果。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
IntSummaryStatistics stats = numbers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();
System.out.println("列表中最大的數(shù) : " + stats.getMax());
System.out.println("列表中最小的數(shù) : " + stats.getMin());
System.out.println("所有數(shù)之和 : " + stats.getSum());
System.out.println("平均數(shù) : " + stats.getAverage());

Date/Time API

新的java.time包包含了所有關(guān)于日期、時間、時區(qū)、Instant（跟日期類似但是精確到納秒）、duration（持續(xù)時間）和時鐘操作的類。
Java 8通過發(fā)布新的Date-Time API (JSR 310)來進一步加強對日期與時間的處理。

在舊版的Java 中，日期時間API 存在諸多問題，其中有：

• 非線程安全 ? java.util.Date 是非線程安全的，所有的日期類都是可變的，這是Java日期類最大的問題之一。

• 設(shè)計很差 ? Java的日期/時間類的定義并不一致，在java.util和java.sql的包中都有日期類，此外用于格式化和解析的類在java.text包中定義。java.util.Date同時包含日期和時間，而java.sql.Date僅包含日期，將其納入java.sql包并不合理。另外這兩個類都有相同的名字，這本身就是一個非常糟糕的設(shè)計。

• 時區(qū)處理麻煩 ? 日期類并不提供國際化，沒有時區(qū)支持，因此Java引入了java.util.Calendar和java.util.TimeZone類，但他們同樣存在上述所有的問題。

Java 8 在 java.time 包下提供了很多新的 API。以下為兩個比較重要的 API：

• Local(本地) ? 簡化了日期時間的處理，沒有時區(qū)的問題。

• Zoned(時區(qū)) ? 通過制定的時區(qū)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(qū)，時刻（instants），過程（during）與時鐘（clock）的操作。

• Clock類
• LocalDate和LocalTime類
• LocalDateTime類包含了LocalDate和LocalTime的信息，但是不包含ISO-8601日歷系統(tǒng)中的時區(qū)信息
• ZoneDateTime類
• Duration類，它持有的時間精確到秒和納秒。這使得我們可以很容易得計算兩個日期之間的不同

// Get duration between two dates
final LocalDateTime from = LocalDateTime.of( 2014, Month.APRIL, 16, 0, 0, 0 );
final LocalDateTime to = LocalDateTime.of( 2015, Month.APRIL, 16, 23, 59, 59 );
 
final Duration duration = Duration.between( from, to );
System.out.println( "Duration in days: " + duration.toDays() );
System.out.println( "Duration in hours: " + duration.toHours() );

Nashorn JavaScript引擎

Java 8提供了新的Nashorn JavaScript引擎，使得我們可以在JVM上開發(fā)和運行JS應(yīng)用。Nashorn JavaScript引擎是javax.script.ScriptEngine的另一個實現(xiàn)版本，這類Script引擎遵循相同的規(guī)則，允許Java和JavaScript交互使用。從JDK1.8開始，Nashorn取代Rhino(JDK 1.6, JDK1.7)成為Java的嵌入式JavaScript引擎。Nashorn完全支持ECMAScript 5.1規(guī)范以及一些擴展。它使用基于JSR292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(jié)碼。與先前的Rhino實現(xiàn)相比，這帶來了2到10倍的性能提升。

ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
ScriptEngine engine = manager.getEngineByName( "JavaScript" );
 
System.out.println( engine.getClass().getName() );
System.out.println( "Result:" + engine.eval( "function f() { return 1; }; f() + 1;" ) );

輸出為：

jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine
Result: 2

Base64編碼

對Base64編碼的支持已經(jīng)被加入到Java 8官方庫中，這樣不需要使用第三方庫就可以進行Base64編碼，新的Base64API也支持URL和MINE的編碼解碼。
(Base64.getUrlEncoder() / Base64.getUrlDecoder()，Base64.getMimeEncoder() / Base64.getMimeDecoder())，例子代碼如下：

package com.javacodegeeks.java8.base64;
 
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;
 
public class Base64s {
    public static void main(String[] args) {
        final String text = "Base64 finally in Java 8!";
 
        final String encoded = Base64
            .getEncoder()
            .encodeToString( text.getBytes( StandardCharsets.UTF_8 ) );
        System.out.println( encoded );
 
        final String decoded = new String( 
            Base64.getDecoder().decode( encoded ),
            StandardCharsets.UTF_8 );
        System.out.println( decoded );
    }
}

并行數(shù)組

Java8版本新增了很多新的方法，用于支持并行數(shù)組處理。最重要的方法是parallelSort()，可以顯著加快多核機器上的數(shù)組排序。下面的例子論證了parallexXxx系列的方法：

package com.javacodegeeks.java8.parallel.arrays;
 
import java.util.Arrays;
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
 
public class ParallelArrays {
    public static void main( String[] args ) {
        long[] arrayOfLong = new long [ 20000 ];        
 
        Arrays.parallelSetAll( arrayOfLong, 
            index -> ThreadLocalRandom.current().nextInt( 1000000 ) );
        Arrays.stream( arrayOfLong ).limit( 10 ).forEach( 
            i -> System.out.print( i + " " ) );
        System.out.println();
 
        Arrays.parallelSort( arrayOfLong );        
        Arrays.stream( arrayOfLong ).limit( 10 ).forEach( 
            i -> System.out.print( i + " " ) );
        System.out.println();
    }
}

上述這些代碼使用parallelSetAll()方法生成20000個隨機數(shù)，然后使用parallelSort()方法進行排序。這個程序會輸出亂序數(shù)組和排序數(shù)組的前10個元素。上述例子的代碼輸出的結(jié)果是：

Unsorted: 591217 891976 443951 424479 766825 351964 242997 642839 119108 552378 
Sorted: 39 220 263 268 325 607 655 678 723 793

并發(fā)

基于新增的lambda表達式和steam特性，為Java 8中為java.util.concurrent.ConcurrentHashMap類添加了新的方法來支持聚焦操作；另外，也為java.util.concurrentForkJoinPool類添加了新的方法來支持通用線程池操作（更多內(nèi)容可以參考我們的并發(fā)編程課程）。

Java 8還添加了新的java.util.concurrent.locks.StampedLock類，用于支持基于容量的鎖——該鎖有三個模型用于支持讀寫操作（可以把這個鎖當(dāng)做是java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock的替代者）。

在java.util.concurrent.atomic包中也新增了不少工具類，列舉如下：

• DoubleAccumulator
• DoubleAdder
• LongAccumulator
• LongAdder

Nashorn引擎：jjs

Java 8提供了一些新的命令行工具，這部分會講解一些對開發(fā)者最有用的工具。jjs是一個基于標(biāo)準(zhǔn)Nashorn引擎的命令行工具，可以接受js源碼并執(zhí)行。例如，我們寫一個func.js文件，內(nèi)容如下：

function f() { 
     return 1; 
}; 
 
print( f() + 1 );

可以在命令行中執(zhí)行這個命令：jjs func.js，控制臺輸出結(jié)果是：2

類依賴分析器：jdeps

jdeps是一個相當(dāng)棒的命令行工具，它可以展示包層級和類層級的Java類依賴關(guān)系，它以.class文件、目錄或者Jar文件為輸入，然后會把依賴關(guān)系輸出到控制臺。
我們可以利用jedps分析下Spring Framework庫，為了讓結(jié)果少一點，僅僅分析一個JAR文件：org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar。
jdeps org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar
這個命令會輸出很多結(jié)果，我們僅看下其中的一部分：依賴關(guān)系按照包分組，如果在classpath上找不到依賴，則顯示"not found"。

org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar -> C:\Program Files\Java\jdk1.8.0\jre\lib\rt.jar
   org.springframework.core (org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar)
      -> java.io                                            
      -> java.lang                                          
      -> java.lang.annotation                               
      -> java.lang.ref                                      
      -> java.lang.reflect                                  
      -> java.util                                          
      -> java.util.concurrent                               
      -> org.apache.commons.logging                         not found
      -> org.springframework.asm                            not found
      -> org.springframework.asm.commons                    not found
   org.springframework.core.annotation (org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar)
      -> java.lang                                          
      -> java.lang.annotation                               
      -> java.lang.reflect                                  
      -> java.util

JVM新特性

使用Metaspace（JEP 122）代替持久代（PermGen space）。在JVM參數(shù)方面，使用-XX:MetaSpaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize代替原來的-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize。

四大函數(shù)式接口

• Function<T, R>
  T：入?yún)㈩愋?，R：出參類型
  調(diào)用方法：R apply(T t);
  定義函數(shù)示例：Function<Integer, Integer> func = p -> p * 10; // 輸出入?yún)⒌?0倍
  調(diào)用函數(shù)示例：func.apply(10); // 結(jié)果100

• Consumer<T>
  T：入?yún)㈩愋?；沒有出參
  調(diào)用方法：void accept(T t);
  定義函數(shù)示例：Consumer<String> consumer= p -> System.out.println(p); // 因為沒有出參，常用于打印、發(fā)送短信等消費動作
  調(diào)用函數(shù)示例：consumer.accept("18800008888");

• Supplier<T>
  T：出參類型；沒有入?yún)?br> 調(diào)用方法：T get();
  定義函數(shù)示例：Supplier<Integer> supplier= () -> 100; // 常用于業(yè)務(wù)“有條件運行”時，符合條件再調(diào)用獲取結(jié)果的應(yīng)用場景；運行結(jié)果須提前定義，但不運行。
  調(diào)用函數(shù)示例：supplier.get();

• Predicate<T>
  T：入?yún)㈩愋?；出參類型是Boolean
  調(diào)用方法：boolean test(T t);
  定義函數(shù)示例：Predicate<Integer> predicate = p -> p % 2 == 0; // 判斷是否、是不是偶數(shù)
  調(diào)用函數(shù)示例：predicate.test(100); // 運行結(jié)果true