java8新特性

2022-02-14 19:13:41

尚硅谷视频
优点：

  1. 速度更快
  2. 代码更少（增加了新的语法 Lambda 表达式）
  3. 强大的 Stream API
  4. 便于并行
  5. 最大化减少空指针异常 Optional
    其中最为核心的为 Lambda 表达式与Stream API

1、Lambda表达式

1.1、为什么使用Lambda表达式

  • Lambda 是一个匿名函数，我们可以把 Lambda表达式理解为是一段可以传递的代码（将代码像数据一样进行传递）。可以写出更简洁、更灵活的代码。作为一种更紧凑的代码风格，使Java的语言表达能力得到了提升。
  • 从匿名类到 Lambda 的转换
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1.2、Lambda表达式语法

  • Lambda 表达式在Java 语言中引入了一个新的语法元素和操作符。这个操作符为 “->” ， 该操作符被称为 Lambda 操作符或剪头操作符。它将 Lambda 分为两个部分：
    • 左侧：指定了 Lambda 表达式需要的所有参数
    • 右侧：指定了 Lambda 体，即 Lambda 表达式要执行
      的功能

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1.3、类型推断

上述 Lambda 表达式中的参数类型都是由编译器推断得出的。Lambda 表达式中无需指定类型，程序依然可以编译，这是因为 javac 根据程序的上下文，在后台推断出了参数的类型。Lambda 表达式的类型依赖于上下文环境，是由编译器推断出来的。这就是所谓的 “类型推断”

2、函数式接口

2.1、什么是函数式接口

  • 只包含一个抽象方法的接口，称为函数式接口。
  • 你可以通过Lambda表达式来创建该接口的对象。（若Lambda表达式抛出一个受检异常，那么该异常需要在目标接口的抽象方法上进行声明）。
  • 我们可以在任意函数式接口上使用@FunctionalInterface注解，这样做可以检查它是否是一个函数式接口，同时javadoc也会包含一条声明，说明这个接口是一个函数式接口。

2.2、自定义函数式接口

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2.3、作为参数传递Lambda 表达式

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作为参数传递Lambda表达式：为了将Lambda表达式作为参数传递，接收Lambda表达式的参数类型必须是与该Lambda表达式兼容的函数式接口的类型。

2.4、Java内置四大核心函数式接口

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2.5、其它接口

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3、方法引用与构造器引用

3.1、方法引用

当要传递给Lambda体的操作，已经有实现的方法了，可以使用方法引用！
（实现抽象方法的参数列表，必须与方法引用方法的参数列表保持一致！）方法引用：使用操作符“：：”将方法名和对象或类的名字分隔开来。
如下三种主要使用情况：

  • 对象：：实例方法
  • 类：：静态方法
  • 类：：实例方法
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    注意：当需要引用方法的第一个参数是调用对象，并且第二个参数是需要引用方法的第二个参数（或无参数）时：ClassName:：methodName

3.2、构造器引用

格式：ClassName:：new
与函数式接口相结合，自动与函数式接口中方法兼容。可以把构造器引用赋值给定义的方法，与构造器参数列表要与接口中抽象方法的参数列表一致！
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3.3、数组引用

格式：type[]：：new
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4、强大的Stream API

4.1、Stream简介

  • Java8中有两大最为重要的改变。第一个是Lambda表达式；另外一个则是Stream API（java.util.stream.*）。
  • Stream是Java8中处理集合的关键抽象概念，它可以指定你希望对集合进行的操作，可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。
  • 使用Stream API对集合数据进行操作，就类似于使用SQL执行的数据库查询。也可以使用StreamAPI来并行执行操作。
  • 简而言之，Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。

流(Stream) 到底是什么呢？
是数据渠道，用于操作数据源（集合、数组等）所生成的元素序列。
“集合讲的是数据，流讲的是计算！”

注意：
①Stream 自己不会存储元素。
②Stream不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream。
③Stream操作是延迟执行的。这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。

4.2、Stream 的操作三个步骤

  • 创建Stream
    一个数据源（如：集合、数组），获取一个流
  • 中间操作
    一个中间操作链，对数据源的数据进行处理
  • 终止操作（终端操作）
    一个终止操作，执行中间操作链，并产生结果

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4.3、创建Stream

Java8中的Collection 接口被扩展，提供了两个获取流的方法：

  • default Stream<E> stream() : 返回一个顺序流
  • default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流

4.3.1、由数组创建流

Java8中的Arrays的静态方法stream（）可以获取数组流：

  • static<T>Stream<T>stream（T[]array）：返回一个流

重载形式，能够处理对应基本类型的数组：

  • public static IntStream stream（int[]array）
  • public static LongStream stream（long[]array）
  • public static DoubleStream stream（double[]array）

4.3.2、由值创建流

可以使用静态方法 Stream.of(), 通过显示值创建一个流。它可以接收任意数量的参数。

  • public static<T> Stream<T> of(T... values): 返回一个流

4.3.3、由函数创建流：创建无限流

可以使用静态方法 Stream.iterate() 和Stream.generate(), 创建无限流。

  • 迭代
    public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)
  • 生成
    public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s) :

4.4、Stream 的中间操作

多个中间操作可以连接起来形成一个流水线，除非流水线上触发终止操作，否则中间操作不会执行任何的处理！而在终止操作时一次性全部处理，称为“惰性求值”。

筛选与切片
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映射
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排序
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4.5、Stream 的终止操作

终端操作会从流的流水线生成结果。其结果可以是任何不是流的值，例如：List、Integer，甚至是void。

查找与匹配
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归约
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备注：map 和 reduce 的连接通常称为map-reduce 模式，因 Google 用它来进行网络搜索而出名

收集
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Collector接口中方法的实现决定了如何对流执行收集操作（如收集到List、Set、Map）。但是Collectors实用类提供了很多静态方法，可以方便地创建常见收集器实例，具体方法与实例如下表：
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4.6、并行流与串行流

  • 并行流就是把一个内容分成多个数据块，并用不同的线程分别处理每个数据块的流。
  • Java8中将并行进行了优化，我们可以很容易的对数据进行并行操作。Stream API可以声明性地通过paralle1（）与sequential（）在并行流与顺序流之间进行切换。

4.6.1、了解 Fork/Join 框架

Fork/Join 框架：就是在必要的情况下，将一个大任务，进行拆分(fork)成若干个小任务（拆到不可再拆时），再将一个个的小任务运算的结果进行 join 汇总
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4.6.2、Fork/Join 框架与传统线程池的区别

  • 采用“工作窃取”模式（work-stealing）：
  • 当执行新的任务时它可以将其拆分分成更小的任务执行，并将小任务加到线程队列中，然后再从一个随机线程的队列中偷一个并把它放在自己的队列中。
  • 相对于一般的线程池实现，fork/join框架的优势体现在对其中包含的任务的处理方式上.在一般的线程池中，如果一个线程正在执行的任务由于某些原因无法继续运行，那么该线程会处于等待状态.而在fork/join框架实现中，如果某个子问题由于等待另外一个子问题的完成而无法继续运行.那么处理该子问题的线程会主动寻找其他尚未运行的子问题来执行.这种方式减少了线程的等待时间，提高了性能.

5、新时间日期API

5.1、使用LocalDate、LocalTime、LocalDateTime

  • LocalDate、LocalTime、LocalDateTime类的实例是不可变的对象，分别表示使用ISO-8601日历系统的日期、时间、日期和时间。它们提供了简单的日期或时间，并不包含当前的时间信息。也不包含与时区相关的信息。
    注：ISO-8601日历系统是国际标准化组织制定的现代公民的日期和时间的表示法
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5.2、Instant时间戳

  • 用于“时间戳”的运算。它是以Unix元年（传统的设定为UTC时区1970年1月1日午夜时分）开始所经历的描述进行运算

5.3、Duration 和 Period

  • Duration：用于计算两个“时间”间隔
  • Period：用于计算两个“日期”间隔

5.4、日期的操纵

  • TemporalAdjuster：时间校正器。有时我们可能需要获取例如：将日期调整到“下个周日”等操作。
  • TemporalAdjusters：该类通过静态方法提供了大量的常用TemporalAdjuster的实现。
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5.5、解析与格式化

java.time.format.Date TimeFormatter类：该类提供了三种格式化方法：

  • 预定义的标准格式
  • 语言环境相关的格式
  • 自定义的格式

5.6、时区的处理

  • Java8中加入了对时区的支持，带时区的时间为分别为：
    ZonedDate、ZonedTime、ZonedDateTime其中每个时区都对应着ID，地区ID都为“{区域}/{城市}”的格式例如：Asia/Shanghai等Zoneld：该类中包含了所有的时区信息getAvailableZonelds（）：可以获取所有时区时区信息of（id）：用指定的时区信息获取Zoneld对象

5.7、与传统日期处理的转换

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6、接口中的默认方法与静态方法

6.1、接口中的默认方法

Java 8中允许接口中包含具有具体实现的方法，该方法称为“默认方法”，默认方法使用 default 关键字修饰。
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接口默认方法的”类优先”原则
若一个接口中定义了一个默认方法，而另外一个父类或接口中又定义了一个同名的方法时

  • 选择父类中的方法。如果一个父类提供了具体的实现，那么接口中具有相同名称和参数的默认方法会被忽略。
  • 接口冲突。如果一个父接口提供一个默认方法，而另一个接口也提供了一个具有相同名称和参数列表的方法（不管方法是否是默认方法），那么必须覆盖该方法来解决冲突
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6.2、接口中的静态方法

Java8 中，接口中允许添加静态方法
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7、其他新特性

7.1、Optional 类

  • Optional类（java.uti1.Optional）是一个容器类，代表一个值存在或不存在，原来用nul1表示一个值不存在，现在Optional可以更好的表达这个概念。并且可以避免空指针异常。

常用方法：

  • Optional.of（Tt）：创建一个Optional实例
  • Optional.empty（）：创建一个空的Optional实例
  • Optional.ofNullable（Tt）：若t不为nul1，创建0ptional实例，否则创建空实例
  • isPresent（）：判断是否包含值
  • orE1se（Tt）：如果调用对象包含值，返回该值，否则返回t
  • orE1seGet（Suppliers）：如果调用对象包含值，返回该值，否则返回s获取的值
  • map（Function f）：如果有值对其处理，并返回处理后的Optional，否则返回Optional.empty（）
  • flatMap（Function mapper）：与map类似，要求返回值必须是Optional

7.2、重复注解与类型注解

Java 8对注解处理提供了两点改进：可重复的注解及可用于类型的注解
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