Java 8 新特性
1.写在前面
自学Java已经快要一年了,一直用的都是Java8,在虎牙实习参与的项目中,大量地使用到了Java8的新特性:Lambda表达式和Stream流式计算,它们脱离了数据库层面的运算,直接在内存中对数据做过滤、统计等操作,给应用程序的效率带来了极大的提升。今天趁着需求写完了的空闲时间,来学习并总结一下Java 8的新特性。
2.Lambda 表达式
Lambda 表达式,也可称为闭包,它是推动 Java 8 发布的最重要新特性。
Lambda 允许把函数作为一个方法的参数(函数作为参数传递进方法中)。
使用 Lambda 表达式可以使代码变的更加简洁紧凑。
基本的语法格式为:
(parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }
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。
简单实例:
// 1. 不需要参数,返回值为 5 () -> 5 // 2. 接收一个参数(数字类型),返回其2倍的值 x -> 2 * x // 3. 接受2个参数(数字),并返回他们的差值 (x, y) -> x – y // 4. 接收2个int型整数,返回他们的和 (int x, int y) -> x + y // 5. 接受一个 string 对象,并在控制台打印,不返回任何值(看起来像是返回void) (String s) -> System.out.print(s)
给出下面这个例子:
public class LambdaTest1 { public static void main(String[] args) { //lambda表达式中,写的是MathOperation接口对应的实现 MathOperation operation = (a,b)->{ return a+b; }; //调用具体的实现方法 System.out.println(operation.operation(3, 4)); MathOperation operation2 = (int a,int b)->{ return a*b; } System.out.println(operation2.operation(3,4)); MathOperation operation3 = (int a,int b)->{ return a-b; }; System.out.println(operation3.operation(3,4)); GreetingService greetingService = message -> System.out.println(message); greetingService.sayMessage("Hello World!"); } } interface MathOperation { int operation(int a, int b); } interface GreetingService { void sayMessage(String message); }
执行的结果如图:
显然,使用Lambda表达式能够使得代码更加简洁。
使用 Lambda 表达式需要注意以下两点:
Lambda 表达式主要用来定义行内执行的方法类型接口,例如,一个简单方法接口。在上面例子中,我们使用各种类型的Lambda表达式来定义MathOperation接口的方法。然后我们定义了sayMessage的执行。
Lambda 表达式免去了使用匿名方法的麻烦,并且给予Java简单但是强大的函数化的编程能力。
变量作用域:
Lambda 表达式只能引用标记了 final 的外层局部变量,这就是说不能在 lambda 内部修改定义在域外的局部变量,否则会编译错误。
3.方法引用
- 方法引用通过方法的名字来指向一个方法。
- 方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁,减少冗余代码。
- 方法引用使用一对冒号
::
。
import java.util.Arrays; import java.util.List; public class MethodInference { public static MethodInference test1(final MyFunctionalInterface<MethodInference> myFunctionalInterface){ return myFunctionalInterface.get(); } public static void test2(final MethodInference methodInference){ System.out.println("test2"+methodInference); } public void test3(final MethodInference methodInference){ System.out.println("test3"+methodInference); } public void test4(){ System.out.println("test4"+this.toString()); } public static void main(String[] args) { // 构造器引用 final MethodInference methodInference = MethodInference.test1(MethodInference::new); final List<MethodInference> methodInferences = Arrays.asList(methodInference); // 静态方法引用 methodInferences.forEach(MethodInference::test2); // 特定类的任意对象的方法引用 methodInferences.forEach(MethodInference::test4); // 特定对象的方法引用 final MethodInference methodInference1 = MethodInference.test1(MethodInference::new); methodInferences.forEach(methodInference1::test3); } } //使用此注解声明一个函数式接口 @FunctionalInterface interface MyFunctionalInterface<T>{ T get(); }
运行结果如下,是不是很神奇?
4.函数式接口
函数式接口(Functional Interface)就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。
函数式接口可以被隐式转换为 lambda 表达式。
Lambda 表达式和方法引用(实际上也可认为是Lambda表达式)上。
如定义了一个函数式接口如下:
@FunctionalInterface interface GreetingService { void sayMessage(String message); }
那么就可以使用Lambda表达式来表示该接口的一个实现(注:JAVA 8 之前一般是用匿名类实现的):
GreetingService greetService1 = message -> System.out.println("Hello " + message);
函数式接口可以对现有的函数友好地支持 lambda。
JDK 1.8 新增加的函数接口:java.util.function
java.util.function 它包含了很多类,用来支持 Java的 函数式编程
5.默认方法
Java 8 新增了接口的默认方法。
简单说,默认方法就是接口可以有实现方法,而且不需要实现类去实现其方法。
我们只需在方法名前面加个 default 关键字即可实现默认方法。
语法
默认方法语法格式如下:
public interface Vehicle { default void print(){ System.out.println("我是一辆车!"); } }
静态默认方法
public interface Vehicle { default void print(){ System.out.println("我是一辆车!"); } // 静态方法 static void blowHorn(){ System.out.println("按喇叭!!!"); } }
6.Java 8 Stream
Java 8 API添加了一个新的抽象称为流Stream,可以让你以一种声明的方式处理数据。
Stream 使用一种类似用 SQL 语句从数据库查询数据的直观方式来提供一种对 Java 集合运算和表达的高阶抽象。
Stream API可以极大提高Java程序员的生产力,让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。
这种风格将要处理的元素集合看作一种流, 流在管道中传输, 并且可以在管道的节点上进行处理, 比如筛选, 排序,聚合等。
元素流在管道中经过中间操作(intermediate operation)的处理,最后由最终操作(terminal operation)得到前面处理的结果。
什么是 Stream?
Stream(流)是一个来自数据源的元素队列并支持聚合操作
元素是特定类型的对象,形成一个队列。 Java中的Stream并不会存储元素,而是按需计算。
数据源 流的来源。 可以是集合,数组,I/O channel, 产生器generator 等。
聚合操作 类似SQL语句一样的操作, 比如filter, map, reduce, find, match, sorted等。
和以前的Collection操作不同, Stream操作还有两个基础的特征:
Pipelining: 中间操作都会返回流对象本身。 这样多个操作可以串联成一个管道, 如同流式风格(fluent style)。 这样做可以对操作进行优化, 比如延迟执行(laziness)和短路( short-circuiting)。
内部迭代: 以前对集合遍历都是通过Iterator或者For-Each的方式, 显式的在集合外部进行迭代, 这叫做外部迭代。 Stream提供了内部迭代的方式, 通过访问者模式(Visitor)实现。
生成流
在 Java 8 中, 集合接口有两个方法来生成流:
stream() − 为集合创建串行流。
parallelStream() − 为集合创建并行流。
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’ 来迭代流中的每个数据。以下代码片段使用 forEach 输出了10个随机数:
Random random = new Random(); random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);
map
map 方法用于映射每个元素到对应的结果,以下代码片段使用 map 输出了元素对应的平方数:
List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5); // 获取对应的平方数 List<Integer> squaresList = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());
filter
filter 方法用于通过设置的条件过滤出元素。以下代码片段使用 filter 方法过滤出空字符串:
List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl"); // 获取空字符串的数量 long count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();
limit
limit 方法用于获取指定数量的流。 以下代码片段使用 limit 方法打印出 10 条数据:
Random random = new Random(); random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);
sorted
sorted 方法用于对流进行排序。以下代码片段使用 sorted 方法对输出的 10 个随机数进行排序:
Random random = new Random(); random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);
并行(parallel)程序
parallelStream 是流并行处理程序的代替方法。以下实例我们使用 parallelStream 来输出空字符串的数量:
List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl"); // 获取空字符串的数量 int count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();
我们可以很容易的在顺序运行和并行直接切换。
Collectors
Collectors 类实现了很多归约操作,例如将流转换成集合和聚合元素。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("筛选列表: " + filtered); String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", ")); System.out.println("合并字符串: " + mergedString);
统计
另外,一些产生统计结果的收集器也非常有用。它们主要用于int、double、long等基本类型上,它们可以用来产生类似如下的统计结果。
List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5); IntSummaryStatistics stats = numbers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics(); System.out.println("列表中最大的数 : " + stats.getMax()); System.out.println("列表中最小的数 : " + stats.getMin()); System.out.println("所有数之和 : " + stats.getSum()); System.out.println("平均数 : " + stats.getAverage());
7.其他
Date Time API − 加强对日期与时间的处理。
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。
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。
以上新特性的例子可以在菜鸟教程中学习!https://www.runoob.com/java/java8-new-features.html
学完了这些新特性,理解起组里项目代码就豁然开朗了,继续冲!