接口默認(rèn)方法支持

通過使用default關(guān)鍵字，java8可以在接口中增加非抽象的方法實現(xiàn)，這個功能也被稱之為擴展方法，示例如下：

interface Formula {
    double calculate(int a);

    default double sqrt(int a) {
        return Math.sqrt(a);
    }
}

在接口Formula 中處理定義了calculate抽象方法(需子類實現(xiàn))，也定義了一個默認(rèn)方法sqrt，實現(xiàn)Formula 的子類只需要實現(xiàn)calculate方法即可，默認(rèn)的sqrt實現(xiàn)可以直接使用。

Formula formula = new Formula() {
    @Override
    public double calculate(int a) {
        return sqrt(a * 100);
    }
};

formula.calculate(100);     // 100.0
formula.sqrt(16);           // 4.0

上述formula 的實現(xiàn)是一個匿名類，代碼書寫其實有些冗長，用了6行的代碼寫了一個簡單的sqrt(a * 100)計算。這就引出下一節(jié)需要討論的內(nèi)容，在java8中有一個更好的方式來處理上述情況。

Lambda 表達式

我們以一個簡單的示例說明：對List中對象進行排序處理

List<String> names = Arrays.asList("peter", "anna", "mike", "xenia");

Collections.sort(names, new Comparator<String>() {
    @Override
    public int compare(String a, String b) {
        return b.compareTo(a);
    }
});

靜態(tài)的Collections.sort方法接受一個List對象和一個Comparator對象，用于給指定的List中的元素進行排序，上述會創(chuàng)建一個匿名的Comparator并將其傳入方法中。而使用java8中的Lambda 表達式來處理，語法將更加的簡潔明了：

Collections.sort(names, (String a, String b) -> {
    return b.compareTo(a);
});

當(dāng)然語法可以更加的簡短：

Collections.sort(names, (String a, String b) -> b.compareTo(a));

最終可以精簡成如下所示：

Collections.sort(names, (a, b) -> b.compareTo(a));

函數(shù)式接口 Functional Interfaces

Lambda 表達式如何匹配java的類型系統(tǒng)的？每一個Lambda 表達式會對應(yīng)到一個類型，由接口指定，所謂的函數(shù)式接口必須只包含一個抽象方法聲明，該類型的每一個Lambda 表達式都會與此抽象方法匹配，由于接口中默認(rèn)方法不是抽象的，所以可以自由的添加默認(rèn)方法。示例：

@FunctionalInterface
interface Converter<F, T> {
    T convert(F from);
}

Converter<String, Integer> converter = (from) -> Integer.valueOf(from);
Integer converted = converter.convert("123");
System.out.println(converted);    // 123

*切記：接口中的@FunctionalInterface注解即使省略了，上述代碼依然是有效的

方法引用與構(gòu)造器引用

上述的方法可以通過靜態(tài)方法引用進行簡化處理：

Converter<String, Integer> converter = Integer::valueOf;
Integer converted = converter.convert("123");
System.out.println(converted);   // 123

java8中可以通過 :: 關(guān)鍵字來傳遞方法引用或者構(gòu)造器引用，上述的示例向你展示如何引用靜態(tài)方法，當(dāng)然我們也可以引用對象方法：

class Something {
    String startsWith(String s) {
        return String.valueOf(s.charAt(0));
    }
}

Something something = new Something();
Converter<String, String> converter = something::startsWith;
String converted = converter.convert("Java");
System.out.println(converted);    // "J"

下面來說下關(guān)鍵字 :: 如何配合構(gòu)造器進行使用，首先定義一個類結(jié)構(gòu)如下：

class Person {
    String firstName;
    String lastName;

    Person() {}

    Person(String firstName, String lastName) {
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }
}

然后定義一個工廠方法接口用于創(chuàng)建Person對象

interface PersonFactory<P extends Person> {
    P create(String firstName, String lastName);
}

相對于實現(xiàn)一個PersonFactory子類，使用構(gòu)造器引用也可以實現(xiàn)功能的組合使用

PersonFactory<Person> personFactory = Person::new;
Person person = personFactory.create("Peter", "Parker");

我們通過 Person::new 創(chuàng)建一個到Person 構(gòu)造器的引用，java編譯器會自動的選擇正確的構(gòu)造器來匹配PersonFactory.create的方法簽名

Lambda 作用域

從 Lambda 表達式訪問外部作用域變量與匿名對象的訪問處理非常相似。

訪問本地變量

在Lambda 表達式中我們可以訪問外部用final關(guān)鍵字聲明局部變量

final int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter =
        (from) -> String.valueOf(from + num);

stringConverter.convert(2);     // 3

但是不同于匿名類，匿名類中num變量可以不需要使用final進行修飾，功能依舊有效：

int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter =
        (from) -> String.valueOf(from + num);

stringConverter.convert(2);     // 3

然而num變量必須是隱式的final才能編譯通過，否則編譯會報錯：

int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter =
        (from) -> String.valueOf(from + num);
num = 3;

當(dāng)然 也禁止在Lambda 表達式內(nèi)部為num進行賦值處理

訪問實例變量與靜態(tài)變量

與局部變量相反，我們可以在Lambda 表達式中讀取和寫入實例字段和靜態(tài)變量，這個與匿名內(nèi)部類處理一致。

class Lambda4 {
    static int outerStaticNum;
    int outerNum;

    void testScopes() {
        Converter<Integer, String> stringConverter1 = (from) -> {
            outerNum = 23;
            return String.valueOf(from);
        };

        Converter<Integer, String> stringConverter2 = (from) -> {
            outerStaticNum = 72;
            return String.valueOf(from);
        };
    }
}

訪問接口默認(rèn)方法

回顧上述一開始的Formula 的示例，F(xiàn)ormula接口定義了一個默認(rèn)方法sqrt，每個子類實現(xiàn)或者匿名對象都能訪問該方法，但是Lambda 表達式中不行，無法在Lambda 表達式中訪問默認(rèn)方法，下述示例代碼無法編譯：

Formula formula = (a) -> sqrt( a * 100);

內(nèi)置的函數(shù)式接口

Predicate

Predicate是帶有一個請求參數(shù)并返回boolean類型的函數(shù)方法，接口包含多種默認(rèn)的方法實現(xiàn)(and, or, negate)

Predicate<String> predicate = (s) -> s.length() > 0;

predicate.test("foo");              // true
predicate.negate().test("foo");     // false

Predicate<Boolean> nonNull = Objects::nonNull;
Predicate<Boolean> isNull = Objects::isNull;

Predicate<String> isEmpty = String::isEmpty;
Predicate<String> isNotEmpty = isEmpty.negate();

Function

Function 接受一個參數(shù)并產(chǎn)生一個結(jié)果，默認(rèn)的方法實現(xiàn)可用于將多個函數(shù)進行連接(compose, andThen)

Function<String, Integer> toInteger = Integer::valueOf;
Function<String, String> backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);

backToString.apply("123");     // "123"

Supplier

Supplier通過一個無參的get方法產(chǎn)生一個給定泛型的結(jié)果值

Supplier<Person> personSupplier = Person::new;
personSupplier.get();   // new Person

Consumer

Consumer表示對單個輸入泛型參數(shù)對象執(zhí)行操作

Consumer<Person> greeter = (p) -> System.out.println("Hello, " + p.firstName);
greeter.accept(new Person("Luke", "Skywalker"));

Comparator

Comparator<Person> comparator = (p1, p2) -> p1.firstName.compareTo(p2.firstName);

Person p1 = new Person("John", "Doe");
Person p2 = new Person("Alice", "Wonderland");

comparator.compare(p1, p2);             // > 0
comparator.reversed().compare(p1, p2);  // < 0

Optional

Optional為非函數(shù)式接口，它主要用于阻止NPE的發(fā)生，當(dāng)方法返回一個Optional對象的時候，對應(yīng)的邏輯不得不考慮isPresent為false的場景。Optional可以看成是一個Object對象的Wrapper類，這個對象可以為null或者nonNull，假設(shè)有這樣一個方法，這個方法可能返回一個nonNull的值，也有可能返回null，這時候就非常適合使用Optional類進行處理：

Optional<String> optional = Optional.of("bam");

optional.isPresent();           // true
optional.get();                 // "bam"
optional.orElse("fallback");    // "bam"

optional.ifPresent((s) -> System.out.println(s.charAt(0)));     // "b"

Stream

Stream表示可以對其執(zhí)行一個或多個操作的一系列元素，Stream的操作要么是中間操作要么是末端操作，末端操作會返回某些類型的結(jié)果，而中間操作會返回Stream本身，因此你可以通過中間操作把多個方法調(diào)用串聯(lián)起來處理，Stream由java.util.Collection比如List或者Set對象創(chuàng)建，其操作可以是串行執(zhí)行也可以是并行執(zhí)行，如下示例先創(chuàng)建一個集和并初始化：

List<String> stringCollection = new ArrayList<>();
stringCollection.add("ddd2");
stringCollection.add("aaa2");
stringCollection.add("bbb1");
stringCollection.add("aaa1");
stringCollection.add("bbb3");
stringCollection.add("ccc");
stringCollection.add("bbb2");
stringCollection.add("ddd1");

Filter

用于過濾集和中的元素，為中間操作，可以再其后面緊跟ForEach這個末端操作：

stringCollection
    .stream()
    .filter((s) -> s.startsWith("a"))
    .forEach(System.out::println);

// "aaa2", "aaa1"

Sorted

Sorted也是一個中間操作，用于對元素進行排序，默認(rèn)情況下根據(jù)給定元素的自然順序進行排序，當(dāng)然也接受自定義的Comparator實現(xiàn)：

stringCollection
    .stream()
    .sorted()
    .filter((s) -> s.startsWith("a"))
    .forEach(System.out::println);

// "aaa1", "aaa2"

切記sorted 只會創(chuàng)建一個Stream的視圖而不會對原有的集合進行排序，所以stringCollection的順序維持不變

Map

中間操作Map會將每個元素通過指定的Function轉(zhuǎn)換為另一個對象，結(jié)果對象的類型由Map函數(shù)的泛型類型決定：

stringCollection
    .stream()
    .map(String::toUpperCase)
    .sorted((a, b) -> b.compareTo(a))
    .forEach(System.out::println);

// "DDD2", "DDD1", "CCC", "BBB3", "BBB2", "AAA2", "AAA1"

Match

末端操作，用于匹配給定的Stream流中是否存在匹配的元素，并返回boolean結(jié)果值

boolean anyStartsWithA =
    stringCollection
        .stream()
        .anyMatch((s) -> s.startsWith("a"));

System.out.println(anyStartsWithA);      // true

boolean allStartsWithA =
    stringCollection
        .stream()
        .allMatch((s) -> s.startsWith("a"));

System.out.println(allStartsWithA);      // false

boolean noneStartsWithZ =
    stringCollection
        .stream()
        .noneMatch((s) -> s.startsWith("z"));

System.out.println(noneStartsWithZ);      // true

Count

末端操作，用于返回Stream中元素的數(shù)量，返回值為long類型

long startsWithB =
    stringCollection
        .stream()
        .filter((s) -> s.startsWith("b"))
        .count();

System.out.println(startsWithB);    // 3

Reduce

末端操作，通過給定的BiFunction對Stream中的元素進行歸并操作，返回值為Optional類型：

Optional<String> reduced =
    stringCollection
        .stream()
        .sorted()
        .reduce((s1, s2) -> s1 + "#" + s2);

reduced.ifPresent(System.out::println);
// "aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ddd1#ddd2"

Parallel Stream

并行流，與上述Stream的差別在于，并行流底層是由多線程進行處理，其余的中間操作與末端操作與Stream并無差別

int max = 1000000;
List<String> values = new ArrayList<>(max);
for (int i = 0; i < max; i++) {
    UUID uuid = UUID.randomUUID();
    values.add(uuid.toString());
}

Stream sort排序處理

long t0 = System.nanoTime();

long count = values.stream().sorted().count();
System.out.println(count);

long t1 = System.nanoTime();

long millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0);
System.out.println(String.format("sequential sort took: %d ms", millis));

Parallel Stream sort排序處理

long t0 = System.nanoTime();

long count = values.parallelStream().sorted().count();
System.out.println(count);

long t1 = System.nanoTime();

long millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0);
System.out.println(String.format("parallel sort took: %d ms", millis));

Date API

Java8在java.time包下提供了一系列新的日期與時間的API，下面簡單介紹下相關(guān)類

Clock

Clock 提供對于當(dāng)前日期與時間的訪問，知曉當(dāng)前的時區(qū)，并且可以替代System.currentTimeMillis()獲取當(dāng)前的毫秒，時間線上這種瞬時的點也可以使用Instant類表示，Instant類可以用于兼容處理java8之前的java.util.Date 對象

Clock clock = Clock.systemDefaultZone();
long millis = clock.millis();

Instant instant = clock.instant();
Date legacyDate = Date.from(instant);   // legacy java.util.Date

Timezone

Timezone時區(qū)由 ZoneId 表示，可以通過靜態(tài)工廠方法輕松訪問。

System.out.println(ZoneId.getAvailableZoneIds());
// prints all available timezone ids

ZoneId zone1 = ZoneId.of("Europe/Berlin");
ZoneId zone2 = ZoneId.of("Brazil/East");
System.out.println(zone1.getRules());
System.out.println(zone2.getRules());

// ZoneRules[currentStandardOffset=+01:00]
// ZoneRules[currentStandardOffset=-03:00]

LocalTime

LocalTime表示一個不區(qū)分時區(qū)的本地時間，下述示例用上面定義的時區(qū)計算兩個本地時間之間的差值

LocalTime now1 = LocalTime.now(zone1);
LocalTime now2 = LocalTime.now(zone2);

System.out.println(now1.isBefore(now2));  // false

long hoursBetween = ChronoUnit.HOURS.between(now1, now2);
long minutesBetween = ChronoUnit.MINUTES.between(now1, now2);

System.out.println(hoursBetween);       // -3
System.out.println(minutesBetween);     // -239

原來java.util.Date中的SimpleDateFormat格式化類也可以由java8中的DateTimeFormatter 代替處理：

LocalTime late = LocalTime.of(23, 59, 59);
System.out.println(late);       // 23:59:59

DateTimeFormatter germanFormatter =
    DateTimeFormatter
        .ofLocalizedTime(FormatStyle.SHORT)
        .withLocale(Locale.GERMAN);

LocalTime leetTime = LocalTime.parse("13:37", germanFormatter);
System.out.println(leetTime);   // 13:37

LocalDate

LocalDate代表本地日期，是一個不可變immutable不可變類，使用方式與LocalTime類似，下面示例演示了如何通過添加或減去天數(shù)、月數(shù)或年數(shù)來計算新日期。 切結(jié)，每次操作都會返回一個新實例對象。

LocalDate today = LocalDate.now();
LocalDate tomorrow = today.plus(1, ChronoUnit.DAYS);
LocalDate yesterday = tomorrow.minusDays(2);

LocalDate independenceDay = LocalDate.of(2014, Month.JULY, 4);
DayOfWeek dayOfWeek = independenceDay.getDayOfWeek();
System.out.println(dayOfWeek);    // FRIDAY

將一個String對象轉(zhuǎn)換為LocalDate對象與上述轉(zhuǎn)換LocalTime 類似：

DateTimeFormatter germanFormatter =
    DateTimeFormatter
        .ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM)
        .withLocale(Locale.GERMAN);

LocalDate xmas = LocalDate.parse("24.12.2014", germanFormatter);
System.out.println(xmas);   // 2014-12-24

LocalDateTime

LocalDateTime表示將上述的日期與時間組合到一起作為一個實例對象，LocalDateTime 是不可變的，其工作方式類似于 LocalTime 和 LocalDate。

LocalDateTime sylvester = LocalDateTime.of(2014, Month.DECEMBER, 31, 23, 59, 59);

DayOfWeek dayOfWeek = sylvester.getDayOfWeek();
System.out.println(dayOfWeek);      // WEDNESDAY

Month month = sylvester.getMonth();
System.out.println(month);          // DECEMBER

long minuteOfDay = sylvester.getLong(ChronoField.MINUTE_OF_DAY);
System.out.println(minuteOfDay);    // 1439

通過額外的時區(qū)信息，也可以將其轉(zhuǎn)換為instant對象，進一步可以轉(zhuǎn)換為java.util.Date對象

Instant instant = sylvester
        .atZone(ZoneId.systemDefault())
        .toInstant();

Date legacyDate = Date.from(instant);
System.out.println(legacyDate);     // Wed Dec 31 23:59:59 CET 2014

格式化LocalDateTime與格式化LocalDate 、LocalTime類似：

DateTimeFormatter formatter =
    DateTimeFormatter
        .ofPattern("MMM dd, yyyy - HH:mm");

LocalDateTime parsed = LocalDateTime.parse("Nov 03, 2014 - 07:13", formatter);
String string = formatter.format(parsed);
System.out.println(string);     // Nov 03, 2014 - 07:13

與 java.text.SimpleDateFormat不一樣的是，DateTimeFormatter 是線程安全的

Annotation

java8中的注解是可以重復(fù)的：

@interface Hints {
    Hint[] value();
}

@Repeatable(Hints.class)
@interface Hint {
    String value();
}

Java 8 通過聲明注解@Repeatable 使我們能夠使用多個相同類型的注解。
場景1：使用Hints 滿足多個注解并存情況

@Hints({@Hint("hint1"), @Hint("hint2")})
class Person {}

場景2：使用repeatable 注解實現(xiàn)

@Hint("hint1")
@Hint("hint2")
class Person {}

場景2中編譯器會隱式的設(shè)置@Hints注解，這對于通過反射讀取注解信息會有很大的幫助

Hint hint = Person.class.getAnnotation(Hint.class);
System.out.println(hint);                   // null

Hints hints1 = Person.class.getAnnotation(Hints.class);
System.out.println(hints1.value().length);  // 2

Hint[] hints2 = Person.class.getAnnotationsByType(Hint.class);
System.out.println(hints2.length);     

總結(jié)

當(dāng)然上述的介紹遠遠沒有結(jié)束，java8中還新增了很多新的類，比如Arrays.parallelSort, StampedLock and CompletableFuture，希望此篇博客對你會有幫助，當(dāng)然如果上述內(nèi)容有不對的地方或者更好的建議，希望不吝指出。