处理数值
Java8添加了对无符号数的额外支持。Java中的数值总是有符号的,例如,让我们来观察Integer:
int可表示最多2 ** 32个数。Java中的数值默认为有符号的,所以最后一个二进制数字表示符号(0为正数,1为负数)。所以从十进制的0开始,最大的有符号正整数为2 ** 31 - 1。
你可以通过Integer.MAX_VALUE来访问它:
System.out.println(Integer.MAX_VALUE); // 2147483647 System.out.println(Integer.MAX_VALUE + 1); // -2147483648
Java8添加了解析无符号整数的支持,让我们看看它如何工作:
long maxUnsignedInt = (1l << 32) - 1; String string = String.valueOf(maxUnsignedInt); int unsignedInt = Integer.parseUnsignedInt(string, 10); String string2 = Integer.toUnsignedString(unsignedInt, 10);
就像你看到的那样,现在可以将最大的无符号数2 ** 32 - 1解析为整数。而且你也可以将这个数值转换回无符号数的字符串表示。
这在之前不可能使用parseInt完成,就像这个例子展示的那样:
try { Integer.parseInt(string, 10); } catch (NumberFormatException e) { System.err.println("could not parse signed int of " + maxUnsignedInt); }
这个数值不可解析为有符号整数,因为它超出了最大范围2 ** 31 - 1。 算术运算
Math工具类新增了一些方法来处理数值溢出。这是什么意思呢? 我们已经看到了所有数值类型都有最大值。所以当算术运算的结果不能被它的大小装下时,会发生什么呢?
System.out.println(Integer.MAX_VALUE); // 2147483647 System.out.println(Integer.MAX_VALUE + 1); // -2147483648
就像你看到的那样,发生了整数溢出,这通常是我们不愿意看到的。
Java8添加了严格数学运算的支持来解决这个问题。Math扩展了一些方法,它们全部以exact结尾,例如addExact。当运算结果不能被数值类型装下时,这些方法通过抛出ArithmeticException异常来合理地处理溢出。
try { Math.addExact(Integer.MAX_VALUE, 1); } catch (ArithmeticException e) { System.err.println(e.getMessage()); // => integer overflow }
当尝试通过toIntExact将长整数转换为整数时,可能会抛出同样的异常:
try { Math.toIntExact(Long.MAX_VALUE); } catch (ArithmeticException e) { System.err.println(e.getMessage()); // => integer overflow }
处理文件
Files工具类首次在Java7中引入,作为NIO的一部分。JDK8 API添加了一些额外的方法,它们可以将文件用于函数式数据流。让我们深入探索一些代码示例。 列出文件
Files.list方法将指定目录的所有路径转换为数据流,便于我们在文件系统的内容上使用类似filter和sorted的流操作。
try (Stream<Path> stream = Files.list(Paths.get(""))) { String joined = stream .map(String::valueOf) .filter(path -> !path.startsWith(".")) .sorted() .collect(Collectors.joining("; ")); System.out.println("List: " + joined); }
上面的例子列出了当前工作目录的所有文件,之后将每个路径都映射为它的字符串表示。之后结果被过滤、排序,最后连接为一个字符串。如果你还不熟悉函数式数据流,你应该阅读我的Java8数据流教程。
你可能已经注意到,数据流的创建包装在try-with语句中。数据流实现了AutoCloseable,并且这里我们需要显式关闭数据流,因为它基于IO操作。
返回的数据流是DirectoryStream的封装。如果需要及时处理文件资源,就应该使用try-with结构来确保在流式操作完成后,数据流的close方法被调用。
查找文件
下面的例子演示了如何查找在目录及其子目录下的文件:
Path start = Paths.get(""); int maxDepth = 5; try (Stream<Path> stream = Files.find(start, maxDepth, (path, attr) -> String.valueOf(path).endsWith(".js"))) { String joined = stream .sorted() .map(String::valueOf) .collect(Collectors.joining("; ")); System.out.println("Found: " + joined); }
find方法接受三个参数: 目录路径start是起始点,maxDepth定义了最大搜索深度。第三个参数是一个匹配谓词,定义了搜索的逻辑。上面的例子中,我们搜索了所有JavaScirpt文件(以.js结尾的文件名)。
我们可以使用Files.walk方法来完成相同的行为。这个方法会遍历每个文件,而不需要传递搜索谓词。
Path start = Paths.get(""); int maxDepth = 5; try (Stream<Path> stream = Files.walk(start, maxDepth)) { String joined = stream .map(String::valueOf) .filter(path -> path.endsWith(".js")) .sorted() .collect(Collectors.joining("; ")); System.out.println("walk(): " + joined); }
这个例子中,我们使用了流式操作filter来完成和上个例子相同的行为。
读写文件
将文本文件读到内存,以及向文本文件写入字符串在Java 8 中是简单的任务。不需要再去摆弄读写器了。Files.readAllLines从指定的文件把所有行读进字符串列表中。你可以简单地修改这个列表,并且将它通过Files.write写到另一个文件中:
List<String> lines = Files.readAllLines(Paths.get("res/nashorn1.js")); lines.add("print('foobar');"); Files.write(Paths.get("res/nashorn1-modified.js"), lines);
要注意这些方法对内存并不十分高效,因为整个文件都会读进内存。文件越大,所用的堆区也就越大。
你可以使用Files.lines方法来作为内存高效的替代。这个方法读取每一行,并使用函数式数据流来对其流式处理,而不是一次性把所有行都读进内存。
try (Stream<String> stream = Files.lines(Paths.get("res/nashorn1.js"))) { stream .filter(line -> line.contains("print")) .map(String::trim) .forEach(System.out::println); }
如果你需要更多的精细控制,你需要构造一个新的BufferedReader来代替:
Path path = Paths.get("res/nashorn1.js"); try (BufferedReader reader = Files.newBufferedReader(path)) { System.out.println(reader.readLine()); }
或者,你需要写入文件时,简单地构造一个BufferedWriter来代替:
Path path = Paths.get("res/output.js"); try (BufferedWriter writer = Files.newBufferedWriter(path)) { writer.write("print('Hello World');"); }
BufferedReader也可以访问函数式数据流。lines方法在它所有行上面构建数据流:
Path path = Paths.get("res/nashorn1.js"); try (BufferedReader reader = Files.newBufferedReader(path)) { long countPrints = reader .lines() .filter(line -> line.contains("print")) .count(); System.out.println(countPrints); }
目前为止你可以看到Java8提供了三个简单的方法来读取文本文件的每一行,使文件处理更加便捷。
不幸的是你需要显式使用try-with语句来关闭文件流,这会使示例代码有些凌乱。我期待函数式数据流可以在调用类似count和collect时可以自动关闭,因为你不能在相同数据流上调用终止操作两次