jdk1.8新特性总结

一、引言

　　jdk1.8出来已经一段时间了，现在1.9也已经出来了，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。

　　前段时间去面试，问到了jdk1.8的新特性，博主答得不是很好，今天抽了一段时间把这些都总结一下。

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，现在1.9都已经出来了，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。