Java8如何用

2014年发布的Java8，现在应该是业界使用最普遍的Java版本，可很多Java开发人员并没有充分发挥这4年前发布的版本的优点，

本文就是带着“学以致用”的目的去了解Java8，挖掘编码中可提高效率的特性。

什么是Java8？官网第一句话解释

Java Platform, Standard Edition  is a major feature release.
注：虽然Java现在半年迭代一次，但LTS版本依然保持3年一个版本的计划（比如从Java8到Java11）

1. Java Programming Language

首先是编程语法的增强

1) Lambda表达式：更多的场景是跟“函数式接口”结合。（注：函数式接口只有一个抽象方法）例：

public class Java8Tester {
   public static void main(String args[]){
      Java8Tester tester = new Java8Tester();

      // 类型声明（MathOperation是在本Class中定义的内部接口）
      MathOperation addition = (int a, int b) -> a + b;

      // 不用类型声明
      MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;

      // 大括号中的返回语句
      MathOperation multiplication = (int a, int b) -> { return a * b; };

      // 没有大括号及返回语句
      MathOperation division = (int a, int b) -> a / b;

      System.out.println("10 + 5 = " + tester.operate(10, 5, addition));
      System.out.println("10 - 5 = " + tester.operate(10, 5, subtraction));
      System.out.println("10 x 5 = " + tester.operate(10, 5, multiplication));
      System.out.println("10 / 5 = " + tester.operate(10, 5, division));

      // 不用括号
      GreetingService greetService1 = message ->
      System.out.println("Hello " + message);

      // 用括号
      GreetingService greetService2 = (message) ->
      System.out.println("Hello " + message);

      greetService1.sayMessage("Runoob");
      greetService2.sayMessage("Google");
   }

   interface MathOperation {
      int operation(int a, int b);
   }

   interface GreetingService {
      void sayMessage(String message);
   }

   private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation){
      return mathOperation.operation(a, b);
   }
}

注意：lambda 表达式只能引用标记了 final 的外层局部变量，这就是说不能在 lambda 内部修改定义在域外的局部变量，否则会编译错误。

2) 方法引用：特点是一对引号引用方法，包括构造方法，静态方法，实例方法等的引用，可跟Lambda表示式结合使用，例：

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

public class Java8Tester {
   public static void main(String args[]){
      List names = new ArrayList();

      names.add("Google");
      names.add("Runoob");
      names.add("Taobao");
      names.add("Baidu");
      names.add("Sina");

      names.forEach(System.out::println);
   }
}

 3）函数式接口

函数式接口(Functional Interface)就是一个有且仅有一个抽象方法（无实现），但是可以有多个非抽象方法的接口。函数式接口可以被隐式转换为 lambda 表达式。

Java8之前一直被匿名类实现，并不是说之前没有函数式接口，只是实现方法不同罢了，比如以下类就是函数式接口，就经常被匿名类实现

java.lang.Runnable // 用于线程实现
java.util.concurrent.Callable // 也用于线程，跟Runnable不同的是可以返回值，抛出异常
java.security.PrivilegedAction // 用于异步编程，一般用于AccessController.doPrivileged
java.util.Comparator // 类之间的比较，排序
java.io.FileFilter // 文件或者路径名匹配
java.nio.file.PathMatcher // NIO的文件路径匹配
java.lang.reflect.InvocationHandler // 反射中的动态代理接口（Spring的AOP就是通过动态代理实现的）
java.beans.PropertyChangeListener // 属性变更监听
java.awt.event.ActionListener // 动作监听
javax.swing.event.ChangeListener // 用户界面的变更监听

简单实例如下：

// Java8中添加此注解是为了编译级错误检查
@FunctionalInterface
interface GreetingService
{
    void sayMessage(String message);
}

使用方法（lambda来表示一个实现）：

GreetingService greetService1 = message -> System.out.println("Hello " + message);

Java8加上java.util.function包的很多函数式接口，比如典型Predicate：

Predicate <T> 接口是一个函数式接口，它接受一个输入参数 T，返回一个布尔值结果。

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）。

该接口用于测试对象是 true 或 false。

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Predicate;

public class Java8Tester {
   public static void main(String args[]){
      List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);

      // Predicate<Integer> predicate = n -> true
      // n 是一个参数传递到 Predicate 接口的 test 方法
      // n 如果存在则 test 方法返回 true
      System.out.println("输出所有数据:");

      // 传递参数 n
      eval(list, n->true);

      System.out.println("输出所有偶数:");
      eval(list, n-> n%2 == 0 );

      System.out.println("输出大于 3 的所有数字:");
      eval(list, n-> n > 3 );
   }

   public static void eval(List<Integer> list, Predicate<Integer> predicate) {
      for(Integer n: list) {
         if(predicate.test(n)) {
            System.out.println(n + " ");
         }
      }
   }
}

上面输出大于3的更简单写法（过滤集合数据常用）：

list.stream().filter(n -> n > 3).forEach(System.out::println);

4）接口的默认实现方法，这个不需多解释

5）允许重复注解：主要是为了代码的可读性比如@Authorize(role="USER") @Authorize(role="ADMIN")

6）注解可用于任何地方，不只类，属性，方法

7）改进的类型引用。例：

// <>中类型可以被编译器识别
List<Integer> = new ArrayList<>()

8）Method parameter reflection（通过反射取得方法参数）：例：http://tutorials.jenkov.com/java-reflection/methods.html

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Parameter;

/**
 * @author liuwei
 * @date 2019/1/1
 */
public class TestMethodFlection {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        Class aClass = TestMethodFlection.class;
        Method method = aClass.getMethod("test", int.class, int.class); // 包装类作为参数的话，也需要完全匹配
        for (Parameter parameter :  method.getParameters()) {
         System.out.println("参数类型：" + parameter.getType());
        }
        System.out.println("返回类型" + method.getReturnType());
        System.out.println("invoke方法结果为：" + method.invoke(null, 1, 2 )); // 静态方法的话，null作为第一个参数；否则，传具体object
    }

    public static int test(int x, int y){
        return x + y;
    }
} 

4）Optional：对于保存NULL对象的容器（很好的解决空指针异常）

public Integer sum(Optional<Integer> a, Optional<Integer> b){

      // Optional.isPresent - 判断值是否存在

      System.out.println("第一个参数值存在: " + a.isPresent());
      System.out.println("第二个参数值存在: " + b.isPresent());

      // Optional.orElse - 如果值存在，返回它，否则返回默认值
      Integer value1 = a.orElse(new Integer(0));

      //Optional.get - 获取值，值需要存在
      Integer value2 = b.get();
      return value1 + value2;
   }

2. Collections

1）Stream（分串行模式和并行模式）

一个来自数据源的元素队列并支持聚合操作。典型用法：Pipelining，内部迭代。例：

// foreach
Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

// map（取得元素加工后的Value）
List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5); 
List<Integer> squaresList = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());

// 过滤空字符串
List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl"); 
int count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

// limit
Random random = new Random(); 
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

// 排序
Random random = new Random(); 
random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

// 转化为Map

Map<String, String> versionMap = versions.stream().collect(Collectors.toMap(PersonAppVersion::getAppName, PersonAppVersion::getAppVersion));

// 并行程序（可以充分利用多CPU来加快处理速度）
List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl"); 
// 获取空字符串的数量 
int count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

// 统计
List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5); 
IntSummaryStatistics stats = numbers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics(); 
System.out.println("列表中最大的数 : " + stats.getMax()); 
System.out.println("列表中最小的数 : " + stats.getMin()); 
System.out.println("所有数之和 : " + stats.getSum()); 
System.out.println("平均数 : " + stats.getAverage());

2）HashMap的性能提升：key冲突机制变更

3. Compact Profiles

精简版的profile，使得可以将一个大的java项目部分编译成较小版本

4. Security

. 客户单默认使用TLS1.2协议（注：TLS和SSL的区别）

5. Nashorn取代Rhino(JDK 1.6, JDK1.7)成为Java的嵌入式JavaScript引擎

   // Java中执行JS代码
   public static void main(String args[]){

        ScriptEngineManager scriptEngineManager = new ScriptEngineManager();
        ScriptEngine nashorn = scriptEngineManager.getEngineByName("nashorn");

        String name = "Runoob";
        Integer result = null;

        try {
            nashorn.eval("print('" + name + "')");
            result = (Integer) nashorn.eval("10 + 2");

        }catch(ScriptException e){
            System.out.println("执行脚本错误: "+ e.getMessage());
        }

        System.out.println(result.toString());
    }

 除此之外，jjs是个基于Nashorn引擎的命令行工具，可以直接执行js代码或者文件。另外，js中也可以执行Java代码，这个应用场景较少，就不再举例

6. 日期工具类

之前的日期工具类存在很多问题，比如线程安全，时区问题，让不熟悉的程序员掉入坑里。Java8中引入的最主要API如下：

• Local(本地) − 简化了日期时间的处理，没有时区的问题。（包括Locatate，LocalDateTime等）

• Zoned(时区) − 通过制定的时区处理日期时间。（包括ZonedDateTime等）

以上类都是线程安全的，java.time.Instant用于时间戳

Java8新特性参考：官网介绍

国内网站：http://www.runoob.com/java/java8-new-features.html

函数式接口：http://www.cnblogs.com/chenpi/p/5890144.html

重复注解：What can be real case use of Repeating annotations?

TLS和SSL：https://kb.cnblogs.com/page/197396/

动态代理机制：https://www.cnblogs.com/xiaoluo501395377/p/3383130.html

反射机制：http://tutorials.jenkov.com/java-reflection