【终极版】Java8 新特性全面介绍，强烈建议收藏（一）

一、介绍

Java 8 已经发布很久了，很多报道表明 Java 8 是一次重大的版本升级，虽然我们的 JDK 环境也升级到1.8，但是在日常的开发过程中，使用最多的编程风格还是停留在 JDK1.7。

Java8 新增了非常多的特性，主要有以下几个：

• Lambda 表达式：Lambda 允许把函数作为一个方法的参数（函数作为参数传递到方法中）
• 函数式接口：指的是一个有且仅有一个抽象方法，但是可以有多个非抽象方法的接口，这样的接口可以隐式转换为 Lambda 表达式
• 方法引用：方法引用提供了非常有用的语法，可以直接引用已有Java类或对象（实例）的方法或构造器。与lambda联合使用，方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁，减少冗余代码
• 默认方法：默认方法就是一个在接口里面有了一个实现的方法
• Stream API：新添加的Stream API（java.util.stream） 把真正的函数式编程风格引入到Java中。
• Optional 类：Optional 类已经成为 Java 8 类库的一部分，用来解决空指针异常。
• Date Time API：加强对日期与时间的处理。
• Nashorn, JavaScript 引擎：Java 8提供了一个新的Nashorn javascript引擎，它允许我们在JVM上运行特定的javascript应用

有很多人认为，Java 8 的一些新特性另 Java 开发人员十分满意，在本篇文章中，我们将详细介绍 Java 8 的这些新特性！

话不多说，直接上代码！

二、Lambda 表达式

Lambda 表达式，也称为闭包，是 Java 8 中最大和最令人期待的语言改变。它允许我们将函数当成参数传递给某个方法，或者把代码本身当作数据处理，函数式开发者非常熟悉这些概念。

很多JVM平台上的语言（Groovy、Scala等）从诞生之日就支持 Lambda 表达式，但是 Java 开发者没有选择，只能使用匿名内部类代替Lambda表达式。

//匿名内部类方式排序
List<String> names = Arrays.asList( "a", "b", "d" );
Collections.sort(names, new Comparator<String>() {
    @Override
    public int compare(String s1, String s2) {
        return s1.compareTo(s2);
    }
});

Lambda 的设计可谓耗费了很多时间和很大的社区力量，最终找到一种折中的实现方案，可以实现简洁而紧凑的语言结构。

Lambda 表达式的语法格式：

(parameters) -> expression
或
(parameters) ->{ statements; }

Lambda 编程风格，可以总结为四类：

• 可选类型声明：不需要声明参数类型，编译器可以统一识别参数值
• 可选的参数圆括号：一个参数无需定义圆括号，但多个参数需要定义圆括号
• 可选的大括号：如果主体包含了一个语句，就不需要使用大括号
• 可选的返回关键字：如果主体只有一个表达式返回值则编译器会自动返回值，大括号需要指定明表达式返回了一个数值

2.1、可选类型声明

在使用过程中，我们可以不用显示声明参数类型，编译器可以统一识别参数类型，例如：

Collections.sort(names, (s1, s2) -> s1.compareTo(s2));

上面代码中的参数s1、s2的类型是由编译器推理得出的，你也可以显式指定该参数的类型，例如：

Collections.sort(names, (String s1, String s2) -> s1.compareTo(s2));

运行之后，两者结果一致！

2.2、可选的参数圆括号

当方法那只有一个参数时，无需定义圆括号，例如：

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( e -> System.out.println( e ) );

但多个参数时，需要定义圆括号，例如：

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).sort( ( e1, e2 ) -> e1.compareTo( e2 ) );

2.3、可选的大括号

当主体只包含了一行时，无需使用大括号，例如：

Arrays.asList( "a", "b", "c" ).forEach( e -> System.out.println( e ) );

当主体包含多行时，需要使用大括号，例如：

Arrays.asList( "a", "b", "c" ).forEach( e -> {
    System.out.println( e );
    System.out.println( e );
} );

2.4、可选的返回关键字

如果表达式中的语句块只有一行，则可以不用使用return语句，返回值的类型也由编译器推理得出，例如：

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).sort( ( e1, e2 ) -> e1.compareTo( e2 ) );

如果语句块有多行，可以在大括号中指明表达式返回值，例如：

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).sort( ( e1, e2 ) -> {
    int result = e1.compareTo( e2 );
    return result;
} );

2.5、变量作用域

还有一点需要了解的是，Lambda 表达式可以引用类成员和局部变量，但是会将这些变量隐式得转换成final，例如：

String separator = ",";
Arrays.asList( "a", "b", "c" ).forEach(
    ( String e ) -> System.out.print( e + separator ) );

和

final String separator = ",";
Arrays.asList( "a", "b", "c" ).forEach(
    ( String e ) -> System.out.print( e + separator ) );

两者等价！

同时，Lambda 表达式的局部变量可以不用声明为final，但是必须不可被后面的代码修改（即隐性的具有 final 的语义），例如：

int num = 1;
Arrays.asList(1,2,3,4).forEach(e -> System.out.println(num + e));
num =2;
//报错信息：Local variable num defined in an enclosing scope must be final or effectively final

在 Lambda 表达式当中不允许声明一个与局部变量同名的参数或者局部变量，例如：

int num = 1;
Arrays.asList(1,2,3,4).forEach(num -> System.out.println(num));
//报错信息：Variable 'num' is already defined in the scope

三、函数式接口

Lambda 的设计者们为了让现有的功能与 Lambda 表达式良好兼容，考虑了很多方法，于是产生了函数接口这个概念。

函数接口指的是一个有且仅有一个抽象方法，但是可以有多个非抽象方法的接口，这样的接口可以隐式转换为 Lambda 表达式。

但是在实践中，函数式接口非常脆弱，只要某个开发者在该接口中添加一个函数，则该接口就不再是函数式接口进而导致编译失败。为了克服这种代码层面的脆弱性，并显式说明某个接口是函数式接口，Java 8 提供了一个特殊的注解@FunctionalInterface，举个简单的函数式接口的定义：

@FunctionalInterface
public interface GreetingService {
    void sayMessage(String message);
}

Java7 只能通过匿名内部类进行编程，例如：

GreetingService greetService = new GreetingService() {
    @Override
    public void sayMessage(String message) {
        System.out.println("Hello " + message);
    }
};
greetService.sayMessage("world");

Java8 可以采用 Lambda 表达方进行编程，例如：

GreetingService greetService = message -> System.out.println("Hello " + message);
greetService.sayMessage("world");

目前 Java 库中的所有相关接口都已经带有这个注解了，实践上java.lang.Runnable和java.util.concurrent.Callable是函数式接口的最佳例子！