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快速掌握 Java 8 新特性

Java 8 已经推出了一段时间了, 大部分厂商目前都主要使用该版本.
不过大部分人都不是特别了解它的新增特性,本文就来讲解一下相关特性.

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前言

Java 8 (又称为 jdk 1.8) 是 Java 语言开发的一个主要版本。
Oracle 公司于 2014 年 3 月 18 日发布 Java 8 ,它支持函数式编程,新的 JavaScript 引擎,新的日期 API,新的Stream API 等。

  • 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。

  • 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。

  • 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)。

  • 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。

  • 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。为了解决接口的修改与现有的实现不兼容的问题。

  • @FunctionalInterface : 函数式接口, 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

Optional

概念

  • Optional 类是一个可以为null的容器对象。如果值存在则isPresent()方法会返回true,调用get()方法会返回该对象。
  • Optional 是个容器:它可以保存类型T的值,或者仅仅保存null。Optional提供很多有用的方法,这样我们就不用显式进行空值检测
  • Optional 类的引入很好的解决空指针异常

主要API

  • T get() : 如果在这个Optional中包含这个值,返回值,否则抛出异常:NoSuchElementException.

  • Optional<T> filter(Predicate<? super <T> predicate) : 如果值存在,并且这个值匹配给定的 predicate,返回一个Optional用以描述这个值,否则返回一个空的Optional

  • boolean isPresent() : 如果值存在则方法会返回true,否则返回 false。

  • <U>Optional<U> map(Function<? super T,? extends U> mapper) : 如果有值,则对其执行调用映射函数得到返回值。如果返回值不为 null,则创建包含映射返回值的Optional作为map方法返回值,否则返回空Optional。

  • static <T> Optional<T> ofNullable(T value): 如果为非空,返回 Optional 描述的指定值,否则返回空的 Optional

  • T orElse(T other) : 如果存在该值,返回值, 否则返回 other

实例

返回值

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public Optional<Admin> getOptionalAdmin(int id) {
// Optional.ofNullable - 允许传递为 null 参数
return Optional.ofNullable(adminMapper.selectByPrimaryKey(id));
}

获取值

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Optional<Admin> optional = getOptionalAdmin(id);

Admin admin;

// Optional.isPresent - 判断值是否存在
if(Optional.isPresent()){
//Optional.get - 获取值,值需要存在
admin = optional.get()
}

转换值

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String name = Optional.ofNullable(admin)
// Optional.map - 如果有值,则对其执行调用映射函数得到返回值。
// 如果返回值不为 null,则创建包含映射返回值的Optional作为map方法返回值,否则返回空Optional。
.map(admin -> admin.getName()).orElse("admin");

过滤值

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Optional<Admin> result = Optional.ofNullable(admin)
// Optional.filter 如果值存在,并且这个值匹配给定的 predicate,
// 返回一个Optional用以描述这个值,否则返回一个空的Optional
.filter(a -> a.getEmail() != null && a.getEmail().contains("@"));

方法引用::

概念

方法引用 通过方法的名字来指向一个方法, 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 ::

常用API

  • 构造器引用: Class::newClass< T >::new
  • 静态方法引用: Class::staticMethodName

实例

  • 构造器引用: Class::newClass< T >::new
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// 引用构造方法
Supplier<List<String>> supplier = ArrayList<String>::new;
  • 类的任意实例的方法引用: Class::instanceMethodName
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Arrays.sort(stringArray, String::compareToIgnoreCase);

Lambda

概念

  • Lambda 表达式都使用 Lambda 运算符 =>(Java使用 ->), 该运算符读为“goes to”。
  • Lambda 表达式是一个匿名函数,可以包含表达式和语句,并且可用于创建委托或表达式目录树类型。
  • 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)。

语法

  • 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():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{}:如果主体包含了一个语句,就不需要使用大括号。
  • 可选的return: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
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// 参数 -> 表达式
(parameters) -> expression
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// 参数 -> 语句
(parameters) -> { statements; }

实例

布尔表达式

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(List<String> list) -> list.isEmpty

从一个对象中选择/抽取

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(String s) -> s.length()

组合俩个值

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(int a, int b) -> a * b

比较两个对象

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(Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight())

Stream

概念

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 集合运算表达的高阶抽象
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。

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。

实例

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List<Integer> transactionsIds = widgets.stream()
// 筛选
.filter(b -> b.getColor() == RED)
// 排序
.sorted((x,y) -> x.getWeight() - y.getWeight())
.mapToInt(Widget::getWeight)
// 聚合
.sum();

主要API

  • stream() − 为集合创建串行流

  • map 方法用于映射每个元素到对应的结果

  • filter 方法用于通过设置的条件过滤出元素。

  • count 获取流中的元素个数。

  • Collectors 实现了很多归约操作, 如流转换成集合和聚合元素。

区别

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。

实例

生成 stream()

  • stream() − 为集合创建串行流
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List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");

List<String> filtered = strings.stream()
.filter(string -> !string.isEmpty())
.collect(Collectors.toList());

映射 map()

  • map 方法用于映射每个元素到对应的结果
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// 获取所有权限的id组成的集合
List<Long> idList = permissionList.stream()
.map(permission -> permission.getId())
.collect(Collectors.toList());

过滤 filter()

  • filter 方法用于通过设置的条件过滤出元素。
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List<UmsPermission> dirList = permissionList.stream()
// 获取权限类型为目录的权限
.filter(permission -> permission.getType() == 0)
.collect(Collectors.toList());

排序 sorted()

  • sorted 方法用于对流进行排序。
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Random random = new Random();

// 使用 forEach 输出了10个随机数
random.ints()
.limit(10)
.forEach(System.out::println);

统计 count()

  • count 获取流中的元素个数。
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// count操作:获取所有目录权限的个数
long dirPermissionCount = permissionList.stream()
.filter(permission -> permission.getType() == 0)
.count();

归纳 Collectors

  • Collectors 实现了很多归约操作, 如流转换成集合和聚合元素
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List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");

List<String> filtered = strings.stream()
.filter(string -> !string.isEmpty())
// 转换为 List
.collect(Collectors.toList());

String mergedString = strings.stream().
filter(string -> !string.isEmpty())
// 合并字符串
.collect(Collectors.joining(", "));

默认方法

起因

首先,之前的接口是个双刃剑,好处是面向抽象而不是面向具体编程,缺陷是,当需要修改接口时候,
需要修改全部实现该接口的类,目前的 java 8 之前的集合框架没有 foreach 方法,通常能想到的解决办法是在JDK里给相关的接口添加新的方法及实现。
然而,对于已经发布的版本,是没法在给接口添加新方法的同时不影响已有的实现。所以引进的默认方法。他们的目的是为了解决接口的修改与现有的实现不兼容的问题。

语法

只需在方法前添加 default 关键字即可实现默认方法.

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public interface ITestService{
default void print(){
System.out.println("this is default method!")
}
}

@FunctionalInterface

概念

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
可以被隐式转换为 lambda 表达式。

语法

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@FunctionalInterface
public interface ITestService {
void sayTest(String message);
}

主要API

JDK 1.8 新增加的函数接口: java.util.function 它包含了很多类,用来支持 Java的 函数式编程.

  • Consumer<T> : 代表了接受一个输入参数并且无返回的操作

  • Supplier<T>: 无参数,返回一个结果。

    参见

  • 菜鸟教程 | Java 8 新特性


专题:

本文发表于 2020-05-24,最后修改于 2020-05-24。

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