JDK1.8的新特性

JAVA8新特性

接口改善

现在接口里已经完全可以定义静态方法了. 举一个比较普遍的例子就是在java类库中, 对于一些接口如Foo, 都会有一个有静态方法的工具类Foos 来生成或者配合Foo对象实例来使用. 既然静态方法可以存在于接口当中, 那么大多数情况下 Foos工具类完全可以使用接口中的公共方法来代理 (或者将Foos置成package-private).

除此之外更重要的就是, Java 8中接口可以定义默认的方法了.举个例子,一个for-each循环的方法就可以加入到java.lang.Iterable中:

public default void forEach(Consumer<? super T> action) {
    Objects.requireNonNull(action); for (T t : this) {
        action.accept(t);
    }
}

在过去,java类库的接口中添加方法基本上是不可能的. 在接口中添加方法意味着破坏了实现了这个接口的代码. 但是现在, 只要能够提供一个正确明智的默认的方法的实现, java类库的维护者就可以在接口中添加方法.

Java 8中, 大量的默认方法已经被添加到核心的JDK接口中

为什么不能用默认方法来重载equals，hashCode和toString？

接口不能提供对Object类的任何方法的默认实现。特别是，这意味着从接口里不能提供对equals，hashCode或toString的默认实现。

这刚看起来挺奇怪的，但考虑到一些接口实际上是在文档里定义他们的equals行为的。List接口就是一个例子了。因此，为什么不允许这样呢？

Brian Goetz在这个问题上的冗长的回复里给出了4个原因。我这里只说其中一个，因为那个已经足够说服我了：

它会变得更困难来推导什么时候该调用默认的方法。现在它变得很简单了：如果一个类实现了一个方法，那总是优先于默认的实现的。一旦所有接口的实例都是Object的子类，所有接口实例都已经有对equals/hashCode/toString的非默认实现。因此，一个在接口上这些的默认版本都是没用的，它也不会被编译。

 

函数式接口

Java 8 引入的一个核心概念是函数式接口。如果一个接口定义个唯一一个抽象方法，那么这个接口就成为函数式接口。比如，java.lang.Runnable就是一个函数式接口，因为它只顶一个一个抽象方法:

public abstract void run();

留意到“abstract”修饰词在这里是隐含的，因为这个方法缺少方法体。为了表示一个函数式接口，并非想这段代码一样一定需要“abstract”关键字。

默认方法不是abstract的，所以一个函数式接口里可以定义任意多的默认方法，这取决于你。

同时，引入了一个新的Annotation：@FunctionalInterface。可以把他它放在一个接口前，表示这个接口是一个函数式接口。加上它的接口不会被编译，除非你设法把它变成一个函数式接口。它有点像@Override，都是声明了一种使用意图，避免你把它用错。

Lambdas

一个函数式接口非常有价值的属性就是他们能够用lambdas来实例化。这里有一些lambdas的例子：

左边是指定类型的逗号分割的输入列表，右边是带有return的代码块：

(int x, int y) -> { return x + y; }

左边是推导类型的逗号分割的输入列表，右边是返回值：

(x, y) -> x + y

左边是推导类型的单一参数，右边是一个返回值：

x -> x * x

左边没有输入 (官方名称: "burger arrow")，在右边返回一个值：

() -> x

左边是推导类型的单一参数，右边是没返回值的代码块（返回void）：

x -> { System.out.println(x); }

静态方法引用：

String::valueOf

非静态方法引用：

Object::toString

继承的函数引用：

x::toString

构造函数引用：

ArrayList::new 

你可以想出一些函数引用格式作为其他lambda格式的简写。

 

方法引用	等价的lambda表达式
String::valueOf		x -> String.valueOf(x)
Object::toString		x -> x.toString()
x::toString		() -> x.toString()
ArrayList::new		() -> new ArrayList<>()

当然，在Java里方法能被重载。类可以有多个同名但不同参数的方法。这同样对构造方法有效。ArrayList::new能够指向它的3个构造方法中任何一个。决定使用哪个方法是根据在使用的函数式接口。

一个lambda和给定的函数式接口在“外型”匹配的时候兼容。通过“外型”，我指向输入、输出的类型和声明检查异常。

给出两个具体有效的例子：

Comparator<String> c = (a, b) -> Integer.compare(a.length(),
                                                 b.length());

一个Comparator<String>的compare方法需要输入两个阐述，然后返回一个int。这和lambda右侧的一致，因此这个任务是有效的。

Runnable r = () -> { System.out.println("Running!"); }

一个Runnable的run方法不需要参数也不会返回值。这和lambda右侧一致，所以任务有效。

在抽象方法的签名里的受检查异常（如果存在）也很重要。如果函数式接口在它的签名里声明了异常，lambda只能抛出受检查异常。

 

捕获和非捕获的Lambda表达式

当Lambda表达式访问一个定义在Lambda表达式体外的非静态变量或者对象时，这个Lambda表达式称为“捕获的”。比如，下面这个lambda表达式捕捉了变量x：

int x = 5; return y -> x + y;

为了保证这个lambda表达式声明是正确的，被它捕获的变量必须是“有效final”的。所以要么它们需要用final修饰符号标记，要么保证它们在赋值后不能被改变。

Lambda表达式是否是捕获的和性能悄然相关。一个非不捕获的lambda通常比捕获的更高效，虽然这一点没有书面的规范说明（据我所知），而且也不能为了程序的正确性指望它做什么，非捕获的lambda只需要计算一次. 然后每次使用到它都会返回一个唯一的实例。而捕获的lambda表达式每次使用时都需要重新计算一次，而且从目前实现来看，它很像实例化一个匿名内部类的实例。

 

lambdas不做的事

你应该记住，有一些lambdas不提供的特性。为了Java 8它们被考虑到了，但是没有被包括进去，由于简化以及时间限制的原因。

Non-final^* 变量捕获 - 如果一个变量被赋予新的数值，它将不能被用于lambda之中。"final"关键字不是必需的，但变量必须是“有效final”的（前面讨论过）。这个代码不会被编译：

int count = 0;
List<String> strings = Arrays.asList("a", "b", "c");
strings.forEach(s -> {
    count++; // error: can't modify the value of count });

例外的透明度 - 如果一个已检测的例外可能从lambda内部抛出，功能性的接口也必须声明已检测例外可以被抛出。这种例外不会散布到其包含的方法。这个代码不会被编译：

void appendAll(Iterable<String> values, Appendable out) throws IOException { // doesn't help with the error values.forEach(s -> {
        out.append(s); // error: can't throw IOException here // Consumer.accept(T) doesn't allow it });
}

有绕过这个的办法，你能定义自己的功能性接口，扩展Consumer的同时通过像RuntimeException之类抛出 IOException。我试图用代码写出来，但发现它令人困惑是否值得。

控制流程 (break, early return) -在上面的 forEach例子中，传统的继续方式有可能通过在lambda之内放置 "return;"来实现。但是，没有办法中断循环或者从lambda中通过包含方法的结果返回一个数值。例如：

final String secret = "foo"; boolean containsSecret(Iterable<String> values) {
    values.forEach(s -> { if (secret.equals(s)) {
            ??? // want to end the loop and return true, but can't }
    });
}

进一步阅读关于这些问题的资料，看看这篇Brian Goetz写的说明：在 Block<T>中响应“已验证例外”

 

为什么抽象类不能通过利用lambda实例化

抽象类，哪怕只声明了一个抽象方法，也不能使用lambda来实例化。

下面有两个类 Ordering 和 CacheLoader的例子，都带有一个抽象方法，摘自于Guava 库。那岂不是很高兴能够声明它们的实例，像这样使用lambda表达式？

Ordering<String> order = (a, b) -> ...;

CacheLoader<String, String> loader = (key) -> ...;

这样做引发的最常见的争论就是会增加阅读lambda的难度。以这种方式实例化一段抽象类将导致隐藏代码的执行：抽象类的构造方法。

另一个原因是，它抛出了lambda表达式可能的优化。在未来，它可能是这种情况，lambda表达式都不会计算到对象实例。放任用户用lambda来声明抽象类将妨碍像这样的优化。

此外，有一个简单地解决方法。事实上，上述两个摘自Guava 库的实例类已经证明了这种方法。增加工厂方法将lambda转换成实例。

Ordering<String> order = Ordering.from((a, b) -> ...);
CacheLoader<String, String> loader = CacheLoader.from((key) -> ...);

java.util.function

包概要：java.util.function

作为Comparator 和Runnable早期的证明，在JDK中已经定义的接口恰巧作为函数接口而与lambdas表达式兼容。同样方式可以在你自己的代码中定义任何函数接口或第三方库。

但有特定形式的函数接口，且广泛的，通用的，在之前的JD卡中并不存在。大量的接口被添加到新的java.util.function 包中。下面是其中的一些：

• Function<T, R> -T作为输入，返回的R作为输出
• Predicate<T> -T作为输入，返回的boolean值作为输出
• Consumer<T> - T作为输入，执行某种动作但没有返回值
• Supplier<T> - 没有任何输入，返回T
• BinaryOperator<T> -两个T作为输入，返回一个T作为输出，对于“reduce”操作很有用

这些最原始的特征同样存在。他们以int，long和double的方式提供。例如：

• IntConsumer -以int作为输入，执行某种动作，没有返回值

这里存在性能上的一些原因，主要释在输入或输出的时候避免装箱和拆箱操作。