java8 十大新特性详解

本教程将用带注释的简单代码来描述新特性，你将看不到大片吓人的文字。

一、接口的默认方法Java 8允许我们给接口添加一个非抽象的方法实现，只需要使用 default关键字即可，这个特征又叫做扩展方法，示例如下：

    default double sqrt(int a) {        return Math.sqrt(a);    }}

formula.calculate(100);     // 100.0formula.sqrt(16);           // 4.0

译者注： 在Java中只有单继承，如果要让一个类赋予新的特性，通常是使用接口来实现，在C++中支持多继承，允许一个子类同时具有多个父类的接口与功能，在其他语言中，让一个类同时具有其他的可复用代码的方法叫做mixin。新的Java 8 的这个特新在编译器实现的角度上来说更加接近Scala的trait。 在C#中也有名为扩展方法的概念，允许给已存在的类型扩展方法，和Java 8的这个在语义上有差别。二、Lambda 表达式首先看看在老版本的Java中是如何排列字符串的：

Collections.sort(names, new Comparator<String>() {    @Override    public int compare(String a, String b) {        return b.compareTo(a);    }});

在Java 8 中你就没必要使用这种传统的匿名对象的方式了，Java 8提供了更简洁的语法，lambda表达式：

我们可以将lambda表达式当作任意只包含一个抽象方法的接口类型，确保你的接口一定达到这个要求，你只需要给你的接口添加 @FunctionalInterface 注解，编译器如果发现你标注了这个注解的接口有多于一个抽象方法的时候会报错的。

示例如下：

译者注 将lambda表达式映射到一个单方法的接口上，这种做法在Java 8之前就有别的语言实现，比如Rhino JavaScript解释器，如果一个函数参数接收一个单方法的接口而你传递的是一个function，Rhino 解释器会自动做一个单接口的实例到function的适配器，典型的应用场景有 org.w3c.dom.events.EventTarget 的addEventListener 第二个参数 EventListener。

四、方法与构造函数引用前一节中的代码还可以通过静态方法引用来表示：

    Person() {}

    Person(String firstName, String lastName) {        this.firstName = firstName;        this.lastName = lastName;    }}

五、Lambda 作用域在lambda表达式中访问外层作用域和老版本的匿名对象中的方式很相似。你可以直接访问标记了final的外层局部变量，或者实例的字段以及静态变量。

六、访问局部变量

我们可以直接在lambda表达式中访问外层的局部变量：

stringConverter.convert(2);     // 3

stringConverter.convert(2);     // 3

和本地变量不同的是，lambda内部对于实例的字段以及静态变量是即可读又可写。该行为和匿名对象是一致的：

    void testScopes() {        Converter<Integer, String> stringConverter1 = (from) -> {            outerNum = 23;            return String.valueOf(from);        };

        Converter<Integer, String> stringConverter2 = (from) -> {            outerStaticNum = 72;            return String.valueOf(from);        };    }}

Predicate 接口只有一个参数，返回boolean类型。该接口包含多种默认方法来将Predicate组合成其他复杂的逻辑（比如：与，或，非）：

predicate.test("foo");              // truepredicate.negate().test("foo");     // false

Predicate<Boolean> nonNull = Objects::nonNull;Predicate<Boolean> isNull = Objects::isNull;

Predicate<String> isEmpty = String::isEmpty;Predicate<String> isNotEmpty = isEmpty.negate();

Function 接口有一个参数并且返回一个结果，并附带了一些可以和其他函数组合的默认方法（compose, andThen）：

backToString.apply("123");     // "123"

Person p1 = new Person("John", "Doe");Person p2 = new Person("Alice", "Wonderland");

comparator.compare(p1, p2);             // > 0comparator.reversed().compare(p1, p2);  // < 0

Optional 不是函数是接口，这是个用来防止NullPointerException异常的辅助类型，这是下一届中将要用到的重要概念，现在先简单的看看这个接口能干什么：

Optional 被定义为一个简单的容器，其值可能是null或者不是null。在Java 8之前一般某个函数应该返回非空对象但是偶尔却可能返回了null，而在Java 8中，不推荐你返回null而是返回Optional。

optional.isPresent();           // trueoptional.get();                 // "bam"optional.orElse("fallback");    // "bam"

optional.ifPresent((s) -> System.out.println(s.charAt(0)));     // "b"

java.util.Stream 表示能应用在一组元素上一次执行的操作序列。Stream 操作分为中间操作或者最终操作两种，最终操作返回一特定类型的计算结果，而中间操作返回Stream本身，这样你就可以将多个操作依次串起来。Stream 的创建需要指定一个数据源，比如 java.util.Collection的子类，List或者Set， Map不支持。Stream的操作可以串行执行或者并行执行。

首先看看Stream是怎么用，首先创建实例代码的用到的数据List：

Filter 过滤

过滤通过一个predicate接口来过滤并只保留符合条件的元素，该操作属于中间操作，所以我们可以在过滤后的结果来应用其他Stream操作（比如forEach）。forEach需要一个函数来对过滤后的元素依次执行。forEach是一个最终操作，所以我们不能在forEach之后来执行其他Stream操作。

// "aaa2", "aaa1"

排序是一个中间操作，返回的是排序好后的Stream。如果你不指定一个自定义的Comparator则会使用默认排序。

// "aaa1", "aaa2"

// "DDD2", "DDD1", "CCC", "BBB3", "BBB2", "AAA2", "AAA1"

Stream提供了多种匹配操作，允许检测指定的Predicate是否匹配整个Stream。所有的匹配操作都是最终操作，并返回一个boolean类型的值。

System.out.println(anyStartsWithA);      // true

boolean allStartsWithA =     stringCollection        .stream()        .allMatch((s) -> s.startsWith("a"));

System.out.println(allStartsWithA);      // false

boolean noneStartsWithZ =     stringCollection        .stream()        .noneMatch((s) -> s.startsWith("z"));

System.out.println(noneStartsWithZ);      // true

Count 计数计数是一个最终操作，返回Stream中元素的个数，返回值类型是long。

System.out.println(startsWithB);    // 3

这是一个最终操作，允许通过指定的函数来讲stream中的多个元素规约为一个元素，规越后的结果是通过Optional接口表示的：

reduced.ifPresent(System.out::println);// "aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ddd1#ddd2"

前面提到过Stream有串行和并行两种，串行Stream上的操作是在一个线程中依次完成，而并行Stream则是在多个线程上同时执行。

下面的例子展示了是如何通过并行Stream来提升性能：

首先我们创建一个没有重复元素的大表：

long count = values.stream().sorted().count();System.out.println(count);

long t1 = System.nanoTime();

long millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0);System.out.println(String.format("sequential sort took: %d ms", millis));

// 串行耗时: 899 ms并行排序：

long count = values.parallelStream().sorted().count();System.out.println(count);

long t1 = System.nanoTime();

long millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0);System.out.println(String.format("parallel sort took: %d ms", millis));

// 并行排序耗时: 472 ms上面两个代码几乎是一样的，但是并行版的快了50%之多，唯一需要做的改动就是将stream()改为parallelStream()。

Map

前面提到过，Map类型不支持stream，不过Map提供了一些新的有用的方法来处理一些日常任务。

for (int i = 0; i < 10; i++) {    map.putIfAbsent(i, "val" + i);}

map.forEach((id, val) -> System.out.println(val));以上代码很容易理解， putIfAbsent 不需要我们做额外的存在性检查，而forEach则接收一个Consumer接口来对map里的每一个键值对进行操作。

下面的例子展示了map上的其他有用的函数：

map.computeIfPresent(9, (num, val) -> null);map.containsKey(9);     // false

map.computeIfAbsent(23, num -> "val" + num);map.containsKey(23);    // true

map.computeIfAbsent(3, num -> "bam");map.get(3);             // val33

map.remove(3, "val33");map.get(3);             // null

map.merge(9, "concat", (value, newValue) -> value.concat(newValue));map.get(9);             // val9concat

九、Date APIJava 8 在包java.time下包含了一组全新的时间日期API。新的日期API和开源的Joda-Time库差不多，但又不完全一样，下面的例子展示了这组新API里最重要的一些部分：Clock 时钟

Clock类提供了访问当前日期和时间的方法，Clock是时区敏感的，可以用来取代 System.currentTimeMillis() 来获取当前的微秒数。某一个特定的时间点也可以使用Instant类来表示，Instant类也可以用来创建老的java.util.Date对象。

Instant instant = clock.instant();Date legacyDate = Date.from(instant);   // legacy java.util.Date

在新API中时区使用ZoneId来表示。时区可以很方便的使用静态方法of来获取到。 时区定义了到UTS时间的时间差，在Instant时间点对象到本地日期对象之间转换的时候是极其重要的。

ZoneId zone1 = ZoneId.of("Europe/Berlin");ZoneId zone2 = ZoneId.of("Brazil/East");System.out.println(zone1.getRules());System.out.println(zone2.getRules());

// ZoneRules[currentStandardOffset=+01:00]// ZoneRules[currentStandardOffset=-03:00]

LocalTime 定义了一个没有时区信息的时间，例如 晚上10点，或者 17:30:15。下面的例子使用前面代码创建的时区创建了两个本地时间。之后比较时间并以小时和分钟为单位计算两个时间的时间差：

System.out.println(now1.isBefore(now2));  // false

long hoursBetween = ChronoUnit.HOURS.between(now1, now2);long minutesBetween = ChronoUnit.MINUTES.between(now1, now2);

System.out.println(hoursBetween);       // -3System.out.println(minutesBetween);     // -239

DateTimeFormatter germanFormatter =    DateTimeFormatter        .ofLocalizedTime(FormatStyle.SHORT)        .withLocale(Locale.GERMAN);

LocalTime leetTime = LocalTime.parse("13:37", germanFormatter);System.out.println(leetTime);   // 13:37

LocalDate 本地日期

LocalDate 表示了一个确切的日期，比如 2014-03-11。该对象值是不可变的，用起来和LocalTime基本一致。下面的例子展示了如何给Date对象加减天/月/年。另外要注意的是这些对象是不可变的，操作返回的总是一个新实例。

LocalDate independenceDay = LocalDate.of(2014, Month.JULY, 4);DayOfWeek dayOfWeek = independenceDay.getDayOfWeek();

LocalDate xmas = LocalDate.parse("24.12.2014", germanFormatter);System.out.println(xmas);   // 2014-12-24

LocalDateTime 同时表示了时间和日期，相当于前两节内容合并到一个对象上了。LocalDateTime和LocalTime还有LocalDate一样，都是不可变的。LocalDateTime提供了一些能访问具体字段的方法。

DayOfWeek dayOfWeek = sylvester.getDayOfWeek();System.out.println(dayOfWeek);      // WEDNESDAY

Month month = sylvester.getMonth();System.out.println(month);          // DECEMBER

long minuteOfDay = sylvester.getLong(ChronoField.MINUTE_OF_DAY);System.out.println(minuteOfDay);    // 1439

Date legacyDate = Date.from(instant);System.out.println(legacyDate);     // Wed Dec 31 23:59:59 CET 2014

LocalDateTime parsed = LocalDateTime.parse("Nov 03, 2014 - 07:13", formatter);String string = formatter.format(parsed);System.out.println(string);     // Nov 03, 2014 - 07:13

十、Annotation 注解在Java 8中支持多重注解了，先看个例子来理解一下是什么意思。首先定义一个包装类Hints注解用来放置一组具体的Hint注解：

@Repeatable(Hints.class)@interface Hint {    String value();}

例 1: 使用包装类当容器来存多个注解（老方法）

Hints hints1 = Person.class.getAnnotation(Hints.class);System.out.println(hints1.value().length);  // 2

Hint[] hints2 = Person.class.getAnnotationsByType(Hint.class);System.out.println(hints2.length);          // 2