24_Java8

Java8

一. Java8概述

• Java8(又称JDK1.8)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Java8
  • 支持Lambda表达式
  • 函数式接口
  • 新的Stream API
  • 新的日期 API
  • 其他特性

二. Lambda表达式

• Lambda表达式: 特殊的匿名内部类, 语法更简洁
• Lambda表达式允许把函数作为一个方法的参数(函数作为方法的参数传递), 将代码像数据一样传递
• 基本语法
  • <函数式接口> <变量名> = (参数1, 参数2...) -> {//方法体};
• Lambda引入了新的操作符: -> (箭头操作符), -> 将表达式分成两部分
  • 左侧: (参数1, 参数2...)表示参数列表
  • 右侧: {}内部是方法体
• 注意事项
  • 形参列表的数据类型会自动推断
  • 如果形参列表为空, 只需保留()
  • 如果形参只有一个, ()可以省略, 只需要参数的名称即可
  • 如果执行语句只有一句, 且无返回值, {}可以省略, 若有返回值, 则若想省去{}, 则必须同时省略return, 且执行语句也保证只有一句
  • Lambda不会生成一个单独的内部类文件

public class TestLambda {

    public static void main(String[] args) {

        //1. 匿名内部类
        Runnable runnable1 = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("子线程1运行了...");
            }
        };
        new Thread(runnable1).start();

        //2. Lambda表达式
        //2.1 将匿名内部类简化为Lambda表达式
        Runnable runnable2 = () -> System.out.println("子线程2运行了...");
        new Thread(runnable2).start();
        //2.2 把Lambda表达式作为参数传递
        new Thread(() -> System.out.println("子线程3运行了...")).start();

        //3. Lambda表达式
        //匿名内部类
        Comparator<String> comparator1 = new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                return o1.length() - o2.length();
            }
        };
        TreeSet<String> treeSet1 = new TreeSet<>(comparator1);

        //3.1 将匿名内部类简化为Lambda表达式
        Comparator<String> comparator2 = (o1, o2) -> o1.length() - o2.length();
        TreeSet<String> treeSet2 = new TreeSet<>(comparator2);

    }
}

三. 函数式接口

• 如果一个接口只有一个抽象方法, 则该接口称之为函数式接口, 函数式接口可以使用Lambda表达式, Lambda表达式会被匹配到这个抽象方法上
• @FunctionalInterface 注解检测接口是否符合函数式接口

//函数式接口: 接口中只有一个抽象方法
@FunctionalInterface //验证是否是函数式接口
public interface Usb {

    void service();

}
public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) {

        //1. 匿名内部类
        Usb mouse = new Usb() {
            @Override
            public void service() {
                System.out.println("鼠标开始工作了...");
            }
        };
        run(mouse);

        Usb keyBoard = () -> System.out.println("键盘开始工作了");
        run(keyBoard);
    }

    public static void run(Usb usb){
        usb.service();
    }
}

常用函数式接口

函数式接口	参数类型	返回类型	说明
Consumer消费型接口	T	void	void accept(T,t);对类型为T的对象应用操作
Supplier供给型接口	无	T	T get();返回类型为T的对象
Function<T,R>函数型接口	T	R	R apply(T,t);对类型为T的对象应用操作, 并返回类型为R的对象
Predicate断言型接口	T	boolean	boolean test(T t);确定类型为T的对象是否满足条件, 并返回boolean类型

public class Demo02 {

    public static void main(String[] args) {

//        //匿名内部类
//        Consumer<Double> consumer = new Consumer<Double>() {
//            @Override
//            public void accept(Double aDouble) {
//                System.out.println("聚餐消费: " + aDouble);
//            }
//        };
        //Lambda表达式
        //Consumer<Double> consumer = aDouble -> System.out.println("聚餐消费: " + aDouble);

        //Consumer 消费型接口
        happy(aDouble -> System.out.println("聚餐消费: " + aDouble), 1000);//聚餐消费: 1000.0
        happy(aDouble -> System.out.println("唱歌消费: " + aDouble), 2000);//唱歌消费: 2000.0
        happy(aDouble -> System.out.println("跳舞消费: " + aDouble), 3000);//跳舞消费: 3000.0

        //Supplier 供给型接口
        int[] arr = getNums(() -> new Random().nextInt(100), 5);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));//[93, 9, 13, 1, 56] 5个随机数
        int[] arr2 = getNums(() -> new Random().nextInt(100), 10);
        System.out.println(Arrays.toString(arr2));//[53, 94, 55, 59, 76, 74, 21, 61, 32, 94] 10个随机数

        // Function 函数型接口
        String result1 = handleString(s -> s.toUpperCase(), "hello");//转换为大写
        System.out.println(result1);//HELLO
        String result2 = handleString(s -> s.trim(), "   hello   ");//去掉首尾空格
        System.out.println(result2);//hello

        // Predicate 断言型接口
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("张三");
        list.add("李四");
        list.add("李五");
        list.add("张四");
        List<String> result3 = filterNames(s -> s.startsWith("张"), list);//返回以"张"开头的字符串
        System.out.println(result3.toString());//[张三, 张四]
        List<String> result4 = filterNames(s -> s.length() > 1, list);//返回长度大于1的字符串
        System.out.println(result4);//[张三, 李四, 李五, 张四]
    }

    //1. Consumer 消费型接口
    public static void happy(Consumer<Double> consumer, double money){
        consumer.accept(money);
    }
    //2. Supplier 供给型接口
    public static int[] getNums(Supplier<Integer> supplier, int count){
        int[] arr = new int[count];
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            arr[i] = supplier.get();
        }
        return arr;
    }
    //3. Function 函数型接口
    public static String handleString(Function<String, String> function, String str){
        return function.apply(str);
    }
    //4. Predicate 断言型接口
    public static List<String> filterNames(Predicate<String> predicate, List<String> list){
        List<String> resultList = new ArrayList<String>();
        for (String s : list) {
            if (predicate.test(s)){
                resultList.add(s);
            }
        }
        return resultList;
    }

}

四. 方法引用

• 方法调用时Lambda表达式的一种简写形式. 如果Lambda表达式方法体中只是调用一个人特定的已经存在的方法, 则可以使用方法引用
• 常见形式
  • 对象::实例方法
  • 类::静态方法
  • 类::实例方法
  • 类::new

public class Demo03 {

    public static void main(String[] args) {

        //1. 对象::实例方法
        Consumer<String> consumer = s -> System.out.println(s);
        consumer.accept("hello");

        Consumer<String> consumer2 = System.out::println;
        consumer2.accept("world");

        //2. 类::静态方法
        Comparator<Integer> com = (o1, o2) -> Integer.compare(o1, o2);
        Comparator<Integer> com2 = Integer::compare;

        //3. 类::实例方法
        Function<Person, String> function = person -> person.getName();
        Function<Person, String> function2 = Person::getName;

        System.out.println(function2.apply(new Person("张三", 13)));

        //4. 类::new
        Supplier<Person> supplier = () -> new Person();
        Supplier<Person> supplier2 = Person::new;

        Person person = supplier2.get();
        System.out.println(person.toString());
    }
}

五. Stream API

1. 什么是Stream

• 流(Stream)中保存对集合或数组数据的操作. 和集合类似, 但集合中保存的是数据

2. Stream特点

• Stream自己不会存储元素
• Stream不会改变源对象. 相反, 他们会返回一个持有结果的新Stream
• Stream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

3. Stream使用步骤

• (1) 创建
  • 新建一个流
• (2) 中间操作
  • 在一个或多个步骤中, 将初始Stream转化到另一个Stream的中间操作
• (3) 终止操作
  • 使用一个终止操作来产生一个结果. 该操作会强制它之前的延迟操作立即执行. 在这之后, 该Stream就不能使用了

(1) 创建Stream

• 通过Collection对象的stream()或parallelStream()方法
• 通过Arrays类的stream()方法
• 通过Stream接口的of(), iterate(), generate()方法
• 通过IntStream, LongStream, DoubleStream接口中的of, range, rangeClosed方法

public class Demo04 {

    public static void main(String[] args) {

        //1. 通过Collection对象的stream()或parallelStream()方法
        ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();
        arrayList.add("瓜子");
        arrayList.add("花生");
        arrayList.add("啤酒");
        arrayList.add("饮料");
        Stream<String> stream = arrayList.parallelStream();//parallelStream 并行流
        //遍历
        stream.forEach(System.out::println);//方法引用

        //2. 通过Arrays类的stream()方法
        String[] arr = {"aaa", "bbb", "ccc"};
        Stream<String> stream2 = Arrays.stream(arr);
        stream2.forEach(System.out::println);

        //3. 通过Stream接口的of(), iterate(), generate()方法
        //3.1 of()
        System.out.println("----------of()----------");
        Stream<Integer> stream3 = Stream.of(10, 20, 30, 40, 50);
        stream3.forEach(System.out::println);

        //3.2 迭代流iterate()
        System.out.println("----------迭代流iterate()----------");
        Stream<Integer> iterate = Stream.iterate(0, x -> x + 2);
        iterate.limit(10).forEach(System.out::println);

        //3.3 生成流generate()
        System.out.println("----------生成流generate()----------");
        Stream<Integer> generate = Stream.generate(() -> new Random().nextInt(100));
        generate.limit(10).forEach(System.out::println);

        //4. 通过IntStream, LongStream, DoubleStream接口中的of, range, rangeClosed方法
        IntStream stream4 = IntStream.of(100, 200,300);
        stream4.forEach(System.out::println);
        IntStream range = IntStream.range(0, 50);
        range.forEach(System.out::println);
    }
}

(2) 中间操作

• 中间操作
  • filter, limit, skip, distinct, sorted
  • map
  • parallel

public class Demo05 {

    public static void main(String[] args) {

        ArrayList<Person> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Person("小一", 18));
        list.add(new Person("小三", 20));
        list.add(new Person("小二", 19));
        list.add(new Person("小四", 21));
        list.add(new Person("小二", 19));
        list.add(new Person("小四", 21));
        list.add(new Person("小五", 22));
        //中间操作一: 1. filter过滤, 2. limit限制, 3. skip跳过, 4. distinct去重, 5. sorted排序
        //1. filter过滤
        System.out.println("------filter------");
        list.stream()
                .filter(e -> e.getAge() > 20)
                .forEach(System.out::println);
        //2. limit限制
        System.out.println("------limit------");
        list.stream()
                .limit(2)
                .forEach(System.out::println);
        //3. skip跳过
        System.out.println("------skip------");
        list.stream()
                .skip(2)
                .forEach(System.out::println);
        //4. distinct去重(需重写hashcode和equals)
        System.out.println("------distinct------");
        list.stream()
                .distinct()
                .forEach(System.out::println);

        //5. sorted排序
        System.out.println("------sorted------");
        list.stream()
                .sorted((p1, p2) -> Double.compare(p1.getAge(), p2.getAge()))
                .forEach(System.out::println);

        //中间操作二: map
        System.out.println("------map------");
        list.stream()
                .map(e -> e.getName())
                .forEach(System.out::println);
        //中间操作三: parallel 并行: 采用多线程, 效率高
        System.out.println("------parallel------");
        list.parallelStream()
                .forEach(System.out::println);

    }
}

串行流和并行流的区别(并行流效率更高)

public class Demo06 {

    public static void main(String[] args) {

        //串行流和并行流的区别
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 5000000; i++) {
            list.add(UUID.randomUUID().toString());
        }
        //串行
        long start1 = System.currentTimeMillis();
        long count1 = list.stream().sorted().count();
        System.out.println(count1);//5000000
        long end1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("用时: " + (end1 - start1));//用时: 6750

        //并行
        long start2 = System.currentTimeMillis();
        long count2 = list.parallelStream().sorted().count();
        System.out.println(count2);//5000000
        long end2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("用时: " + (end2 - start2));//用时: 3099

    }
}

(3) 终止操作

• 终止操作
  • forEach, min, max, count
  • reduce, collect

public class Demo07 {

    public static void main(String[] args) {

        ArrayList<Person> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Person("one", 18));
        list.add(new Person("two", 20));
        list.add(new Person("three", 19));
        list.add(new Person("four", 21));
        list.add(new Person("five", 19));
        list.add(new Person("six", 21));
        list.add(new Person("seven", 22));

        //终止操作 forEach
        System.out.println("------forEach------");
        list.stream()
                .filter(p -> {
                    System.out.println("过滤了...");
                   return p.getAge() > 17;
                })
                .forEach(System.out::println);
        //终止操作 min max count
        System.out.println("------min------");
        Optional<Person> min = list.stream()
                .min((p1, p2) -> Double.compare(p1.getAge(), p2.getAge()));
        System.out.println(min.get());
        System.out.println("------max------");
        Optional<Person> max = list.stream()
                .max((p1, p2) -> Double.compare(p1.getAge(), p2.getAge()));
        System.out.println(max.get());
        System.out.println("------count------");

        long count = list.stream().count();
        System.out.println("学生个数: " + count);

        //终止操作 reduce 规约
        //计算所有学生的年龄和
        System.out.println("------reduce------");
        Optional<Integer> sum = list.stream()
                .map(p -> p.getAge())
                .reduce((x, y) -> x + y);
        System.out.println("年龄和为: " + sum.get());

        //终止方法 collect 收集
        //获取所有学生姓名, 封装成一个list集合
        List<String> names = list.stream()
                .map(Person::getName)
                .collect(Collectors.toList());
        for (String name : names) {
            System.out.println(name);
        }

    }
}

六. 新时间 API

• 之前时间API存在问题: 线程安全问题, 设计混乱
• 所有新的日期时间 API 类都实现了一系列方法用以完成通用的任务，如：加、减、格式化、解析、从日期/时间中提取单独部分
• Java 8 中新的时间与日期 API 中的所有类都是不可变且线程安全的，任何修改操作都会返回一个新的实例
• 新的 API 区分各种日期时间概念并且各个概念使用相似的方法定义模式，这种相似性非常有利于 API 的学习。总结一下一般的方法或者方法前缀：
  • of：静态工厂方法，用于创建实例
  • now：静态工厂方法，用当前时间创建实例
  • parse：静态工厂方法，从字符串解析得到对象实例
  • get：获取时间日期对象的部分状态。
  • is：检查某些东西的是否是 true，例如比较时间前后
  • with：返回一个部分状态改变了的时间日期对象拷贝
  • plus：返回一个时间增加了的、时间日期对象拷贝
  • minus：返回一个时间减少了的、时间日期对象拷贝
  • to：转换到另一个类型
  • at：把这个对象与另一个对象组合起来，例如 date.atTime(time)
  • format：提供格式化时间日期对象的能力
• 本地化日期时间 API
  • LocalDate
  • LocalTime
  • LocalDateTime
• Instant: 时间戳
• ZoneId: 时区
• Date, Instant, LocalDateTime的转换
• DateTimeFormatter: 格式化类

(1) DateTimeFormatter

DateTimeFormatter这个类它只提供了时间格式化的类型，就是按你指定的格式，或者按jdk默认的格式，需要进行调用的则是时间类本身来进行调用才能进行格式化

public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) {

        //创建DateTimeFormatter
        DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        //(1)把时间格式化成字符串
        String format = dtf.format(LocalDateTime.now());
        System.out.println(format);
        //(2)把字符串解析成时间
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.parse("2021-03-13 23:01:35", dtf);
        System.out.println(localDateTime);

    }
}

public class Demo02 {

    public static void main(String[] args) throws Exception{

        //SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd");//SimpleDateFormat类是线程不安全的
        DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMdd");//格式化输出 线程安全
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);
        Callable<LocalDate> callable = new Callable<LocalDate>() {
            @Override
            public LocalDate call() throws Exception {
                return LocalDate.parse("20210313", dtf);//将特定格式的文本字符串解析为时间并返回
            }
        };
        List<Future<LocalDate>> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Future<LocalDate> future = pool.submit(callable);
            list.add(future);
        }

        for (Future<LocalDate> future : list) {
            System.out.println(future.get());
        }
        pool.shutdown();
    }
}

(2) LocalDateTime

public class Demo03 {

    public static void main(String[] args) {

        //1. 创建本地时间
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();//用当前时间创建实例
        //LocalDateTime localDateTime1 = localDateTime.of();
        System.out.println(localDateTime);//完整日期
        System.out.println(localDateTime.getYear());//年
        System.out.println(localDateTime.getMonth());//月
        System.out.println(localDateTime.getDayOfMonth());//日
        System.out.println(localDateTime.getDayOfWeek());//星期几
        System.out.println(localDateTime.getHour());//时
        System.out.println(localDateTime.getMinute());//分
        System.out.println(localDateTime.getSecond());//秒

        //2. 添加两天
        LocalDateTime localDateTime1 = localDateTime.plusDays(2);//得到一个新的时间对象
        System.out.println(localDateTime1);

        //3. 减少一个月
        LocalDateTime localDateTime2 = localDateTime.minusMonths(2);
        System.out.println(localDateTime2);
    }
}

(3) Instant: 时间戳 + ZoneId: 时区

public class Demo04 {

    public static void main(String[] args) {

        //1. 创建 Instant 时间戳
        Instant instant = Instant.now();
        System.out.println(instant.toString());//2021-03-13T14:30:53.375Z 比北京时间少8小时
        System.out.println(instant.toEpochMilli());//1615645853375
        System.out.println(System.currentTimeMillis());//1615645853522

        //2. 添加, 减少时间
        Instant instant1 = instant.plusMillis(TimeUnit.HOURS.toMillis(8));//通过增加8小时，转化为北京时间
        System.out.println(instant1);
        System.out.println(Duration.between(instant, instant1).toMillis());//28800000 instant和instant1之间相差28800000毫秒,也就是8小时

        //3. ZoneId
        Set<String> availableZoneIds = ZoneId.getAvailableZoneIds();
        for (String availableZoneId : availableZoneIds) {
            //System.out.println(availableZoneId);
        }
        System.out.println(ZoneId.systemDefault().toString());//Asia/Shanghai

        //4. Date ---> Instant ---> LocalDateTime
        System.out.println("---------Date ---> Instant ---> LocalDateTime---------");
        Date date = new Date();
        System.out.println(date);//Sat Mar 13 22:30:53 CST 2021
        Instant instant2 = date.toInstant();//Date转为Instant
        System.out.println(instant2);//2021-03-13T14:30:53.558Z

        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.ofInstant(instant2, ZoneId.systemDefault());
        System.out.println(localDateTime);//2021-03-13T22:30:53.558

        //5. LocalDateTime ---> Instant ---> Date
        System.out.println("---------LocalDateTime ---> Instant ---> Date---------");
        Instant instant3 = localDateTime.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant();
        System.out.println(instant3);
        Date from = Date.from(instant3);
        System.out.println(from);

    }
}