jdk1.8新特性总结

一、引言

  jdk1.8出来已经一段时间了,但是很多公司(我们公司也一样)不太愿意升级到高版本的jdk,主要是有老的项目要维护,还有升级的话配套的框架也要升级,要考虑的细节事情太多。

二、新特性

  1、default关键字

  在java里面,我们通常都是认为接口里面是只能有抽象方法,不能有任何方法的实现的,那么在jdk1.8里面打破了这个规定,引入了新的关键字default,通过使用default修饰方法,可以让我们在接口里面定义具体的方法实现,如下。

public interface NewCharacter {
    
    public void test1();
    
    public default void test2(){
        System.out.println("我是新特性1");
    }

}

  那这么定义一个方法的作用是什么呢?为什么不在接口的实现类里面再去实现方法呢?

  其实这么定义一个方法的主要意义是定义一个默认方法,也就是说这个接口的实现类实现了这个接口之后,不用管这个default修饰的方法,也可以直接调用,如下。

public class NewCharacterImpl implements NewCharacter{

    @Override
    public void test1() {
        
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        NewCharacter nca = new NewCharacterImpl();
        nca.test2();
    }

}

  所以说这个default方法是所有的实现类都不需要去实现的就可以直接调用,那么比如说jdk的集合List里面增加了一个sort方法,那么如果定义为一个抽象方法,其所有的实现类如arrayList,LinkedList等都需要对其添加实现,那么现在用default定义一个默认的方法之后,其实现类可以直接使用这个方法了,这样不管是开发还是维护项目,都会大大简化代码量。

  2、Lambda 表达式

  Lambda表达式是jdk1.8里面的一个重要的更新,这意味着java也开始承认了函数式编程,并且尝试引入其中。

  首先,什么是函数式编程,引用廖雪峰先生的教程里面的解释就是说:函数式编程就是一种抽象程度很高的编程范式,纯粹的函数式编程语言编写的函数没有变量,因此,任意一个函数,只要输入是确定的,输出就是确定的,这种纯函数我们称之为没有副作用。而允许使用变量的程序设计语言,由于函数内部的变量状态不确定,同样的输入,可能得到不同的输出,因此,这种函数是有副作用的。函数式编程的一个特点就是,允许把函数本身作为参数传入另一个函数,还允许返回一个函数!

  简单的来说就是,函数也是一等公民了,在java里面一等公民有变量,对象,那么函数式编程语言里面函数也可以跟变量,对象一样使用了,也就是说函数既可以作为参数,也可以作为返回值了,看一下下面这个例子。

//这是常规的Collections的排序的写法,需要对接口方法重写
        public void test1(){
        List<String> list =Arrays.asList("aaa","fsa","ser","eere");
        Collections.sort(list, new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                return o2.compareTo(o1);
            }
        });
        for (String string : list) {
            System.out.println(string);
        }
    }
//这是带参数类型的Lambda的写法
        public void testLamda1(){
        List<String> list =Arrays.asList("aaa","fsa","ser","eere");
        Collections.sort(list, (Comparator<? super String>) (String a,String b)->{
            return b.compareTo(a);
        }
        );
        for (String string : list) {
            System.out.println(string);
        }
    }
//这是不带参数的lambda的写法
        public void testLamda2(){
        List<String> list =Arrays.asList("aaa","fsa","ser","eere");
        Collections.sort(list, (a,b)->b.compareTo(a)
        );
        for (String string : list) {
            System.out.println(string);
        }

  可以看到不带参数的写法一句话就搞定了排序的问题,所以引入lambda表达式的一个最直观的作用就是大大的简化了代码的开发,像其他一些编程语言Scala,Python等都是支持函数式的写法的。当然,不是所有的接口都可以通过这种方法来调用,只有函数式接口才行,jdk1.8里面定义了好多个函数式接口,我们也可以自己定义一个来调用,下面说一下什么是函数式接口。

  3、函数式接口

  定义:“函数式接口”是指仅仅只包含一个抽象方法的接口,每一个该类型的lambda表达式都会被匹配到这个抽象方法。jdk1.8提供了一个@FunctionalInterface注解来定义函数式接口,如果我们定义的接口不符合函数式的规范便会报错。

@FunctionalInterface
public interface MyLamda {
    
    public void test1(String y);

//这里如果继续加一个抽象方法便会报错
//    public void test1();
    
//default方法可以任意定义
    default String test2(){
        return "123";
    }
    
    default String test3(){
        return "123";
    }

//static方法也可以定义
    static void test4(){
        System.out.println("234");
    }

}

  看一下这个接口的调用,符合lambda表达式的调用方法。

MyLamda m = y -> System.out.println("ss"+y);

  4.方法与构造函数引用

  jdk1.8提供了另外一种调用方式::,当 你 需 要使用 方 法 引用时 , 目 标引用 放 在 分隔符::前 ,方法 的 名 称放在 后 面 ,即ClassName :: methodName 。例如 ,Apple::getWeight就是引用了Apple类中定义的方法getWeight。请记住,不需要括号,因为你没有实际调用这个方法。方法引用就是Lambda表达式(Apple a) -> a.getWeight()的快捷写法,如下示例。

//先定义一个函数式接口
@FunctionalInterface
public interface TestConverT<T, F> {
    F convert(T t);
}

  测试如下,可以以::形式调用。

public void test(){
    TestConverT<String, Integer> t = Integer::valueOf;
    Integer i = t.convert("111");
    System.out.println(i);
}

  此外,对于构造方法也可以这么调用。

//实体类User和它的构造方法
public class User {    
    private String name;
    
    private String sex;

    public User(String name, String sex) {
        super();
        this.name = name;
        this.sex = sex;
    }
}
//User工厂
public interface UserFactory {
    User get(String name, String sex);
}
//测试类
    UserFactory uf = User::new;
    User u = uf.get("ww", "man");

 这里的User::new就是调用了User的构造方法,Java编译器会自动根据UserFactory.get方法的签名来选择合适的构造函数。

  5、局部变量限制

  Lambda表达式也允许使用自由变量(不是参数,而是在外层作用域中定义的变量),就像匿名类一样。 它们被称作捕获Lambda。 Lambda可以没有限制地捕获(也就是在其主体中引用)实例变量和静态变量。但局部变量必须显式声明为final,或事实上是final。   为什么局部变量有这些限制?   (1)实例变量和局部变量背后的实现有一个关键不同。实例变量都存储在堆中,而局部变量则保存在栈上。如果Lambda可以直接访问局部变量,而且Lambda是在一个线程中使用的,则使用Lambda的线程,可能会在分配该变量的线程将这个变量收回之后,去访问该变量。因此, Java在访问自由局部变量时,实际上是在访问它的副本,而不是访问原始变量。如果局部变量仅仅赋值一次那就没有什么区别了——因此就有了这个限制。   (2)这一限制不鼓励你使用改变外部变量的典型命令式编程模式。

final int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter =
        (from) -> String.valueOf(from + num);
stringConverter.convert(2);

  6、Date Api更新  

  1.8之前JDK自带的日期处理类非常不方便,我们处理的时候经常是使用的第三方工具包,比如commons-lang包等。不过1.8出现之后这个改观了很多,比如日期时间的创建、比较、调整、格式化、时间间隔等。这些类都在java.time包下。比原来实用了很多。

  6.1 LocalDate/LocalTime/LocalDateTime

  LocalDate为日期处理类、LocalTime为时间处理类、LocalDateTime为日期时间处理类,方法都类似,具体可以看API文档或源码,选取几个代表性的方法做下介绍。

  now相关的方法可以获取当前日期或时间,of方法可以创建对应的日期或时间,parse方法可以解析日期或时间,get方法可以获取日期或时间信息,with方法可以设置日期或时间信息,plus或minus方法可以增减日期或时间信息;

  6.2TemporalAdjusters

  这个类在日期调整时非常有用,比如得到当月的第一天、最后一天,当年的第一天、最后一天,下一周或前一周的某天等。

  6.3DateTimeFormatter

  以前日期格式化一般用SimpleDateFormat类,但是不怎么好用,现在1.8引入了DateTimeFormatter类,默认定义了很多常量格式(ISO打头的),在使用的时候一般配合LocalDate/LocalTime/LocalDateTime使用,比如想把当前日期格式化成yyyy-MM-dd hh:mm:ss的形式:

LocalDateTime dt = LocalDateTime.now();  
DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");         
System.out.println(dtf.format(dt));

  7、流

  定义:流是Java API的新成员,它允许我们以声明性方式处理数据集合(通过查询语句来表达,而不是临时编写一个实现)。就现在来说,我们可以把它们看成遍历数据集的高级迭代器。此外,流还可以透明地并行处理,也就是说我们不用写多线程代码了。

  Stream 不是集合元素,它不是数据结构并不保存数据,它是有关算法和计算的,它更像一个高级版本的 Iterator。原始版本的 Iterator,用户只能显式地一个一个遍历元素并对其执行某些操作;高级版本的 Stream,用户只要给出需要对其包含的元素执行什么操作,比如 “过滤掉长度大于 10 的字符串”、“获取每个字符串的首字母”等,Stream 会隐式地在内部进行遍历,做出相应的数据转换。

  Stream 就如同一个迭代器(Iterator),单向,不可往复,数据只能遍历一次,遍历过一次后即用尽了,就好比流水从面前流过,一去不复返。而和迭代器又不同的是,Stream 可以并行化操作,迭代器只能命令式地、串行化操作。顾名思义,当使用串行方式去遍历时,每个 item 读完后再读下一个 item。而使用并行去遍历时,数据会被分成多个段,其中每一个都在不同的线程中处理,然后将结果一起输出。Stream 的并行操作依赖于 Java7 中引入的 Fork/Join 框架(JSR166y)来拆分任务和加速处理过程。

  流的操作类型分为两种:

  • Intermediate:一个流可以后面跟随零个或多个 intermediate 操作。其目的主要是打开流,做出某种程度的数据映射/过滤,然后返回一个新的流,交给下一个操作使用。这类操作都是惰性化的(lazy),就是说,仅仅调用到这类方法,并没有真正开始流的遍历。
  • Terminal:一个流只能有一个 terminal 操作,当这个操作执行后,流就被使用“光”了,无法再被操作。所以这必定是流的最后一个操作。Terminal 操作的执行,才会真正开始流的遍历,并且会生成一个结果,或者一个 side effect。

  在对于一个 Stream 进行多次转换操作 (Intermediate 操作),每次都对 Stream 的每个元素进行转换,而且是执行多次,这样时间复杂度就是 N(转换次数)个 for 循环里把所有操作都做掉的总和吗?其实不是这样的,转换操作都是 lazy 的,多个转换操作只会在 Terminal 操作的时候融合起来,一次循环完成。我们可以这样简单的理解,Stream 里有个操作函数的集合,每次转换操作就是把转换函数放入这个集合中,在 Terminal 操作的时候循环 Stream 对应的集合,然后对每个元素执行所有的函数。

  构造流的几种方式

// 1. Individual values
Stream stream = Stream.of("a", "b", "c");
// 2. Arrays
String [] strArray = new String[] {"a", "b", "c"};
stream = Stream.of(strArray);
stream = Arrays.stream(strArray);
// 3. Collections
List<String> list = Arrays.asList(strArray);
stream = list.stream();

  由于流这一块博主目前使用的不是很多,所以有些新的用法也不是很熟悉,这一块大概就写到这里,如果有比较懂得还请多多指教。

三、总结

  总的来说,jdk1.8的一些新特性主要还是简化了代码的写法,减少了部分开发量,但是需要一些时间来熟悉。挺惭愧的,1.8的新特性还不是很熟悉,所以还是要继续努力,多看些开源的东西。

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