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!