【Java】Java8新特性

文章目录

• Java8新特性
• • Lambda表达式的使用
  • • 语法格式一：无参，无返回值
    • 语法格式二：Lambda 需要一个参数，但是没有返回值。
    • 语法格式三：数据类型可以省略，因为可由编译器推断得出，称为“类型推断”
    • 语法格式四：Lambda 若只需要一个参数时，参数的小括号可以省略
    • 语法格式五：Lambda 需要两个或以上的参数，多条执行语句，并且可以有返回值
    • 语法格式六：当 Lambda 体只有一条语句时，return 与大括号若有，都可以省略
    • 总结
  • 函数式(Functional)接口
  • • java内置的4大核心函数式接口
    • 其他接口
  • 方法引用
  • • 情况一：对象 :: 实例方法
    • 情况二：类 :: 静态方法
    • 情况三：类 :: 实例方法
  • 构造器引用
  • 数组引用
  • Stream API
  • • 为什么要使用Stream API
    • 什么是 Stream
    • Stream的操作三个步骤
    • 创建 Stream
    • • 创建 Stream方式一：通过集合
      • 创建 Stream方式二：通过数组
      • 创建 Stream方式三：通过Stream的of()
      • 创建 Stream方式四：创建无限流
    • 中间操作
    • • 筛选与切片
      • 映射
      • 排序
    • 终止操作
    • • 匹配与查找
      • 归约
      • 收集
  • Optional类
  • • Optional.of(T t)
    • Optional.ofNullable(T t)、orElse(T t)

Java8新特性

速度更快

代码更少(增加了新的语法：Lambda表达式)

强大的 Stream API

便于并行

最大化减少空指针异常：Optional

Nashorn引擎，允许在JVM上运行JS应用

Lambda表达式的使用

Lambda 是一个匿名函数，我们可以把 Lambda 表达式理解为是一段可以传递的代码（将代码像数据一样进行传递）。使用它可以写出更简洁、更灵活的代码。作为一种更紧凑的代码风格，使Java的语言表达能力得到了提升。

举例： (o1,o2) -> Integer.compare(o1,o2);

格式：

•  `-> :lambda操作符 或 箭头操作符`
  

•  `->左边：lambda形参列表 （其实就是接口中的抽象方法的形参列表）`
  

•  `->右边：lambda体 （其实就是重写的抽象方法的方法体）`
  

Lambda表达式的本质：作为函数式接口的实例

语法格式一：无参，无返回值

@Test
public void test1(){
        Runnable r1 = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("不是lambda");
            }
        };

        r1.run();

        System.out.println("***********************");

        Runnable r2 = () -> {
            System.out.println("lambda");
        };

        r2.run();
    }

语法格式二：Lambda 需要一个参数，但是没有返回值。

    @Test
public void test2(){

        Consumer<String> con = new Consumer<String>() {
            @Override
            public void accept(String s) {
                System.out.println(s);
            }
        };
        con.accept("isnotlambda");

        System.out.println("*******************");

        Consumer<String> con1 = (String s) -> {
            System.out.println(s);
        };
        con1.accept("lambda");

    }

语法格式三：数据类型可以省略，因为可由编译器推断得出，称为“类型推断”

@Test
public void test3(){

    Consumer<String> con1 = (String s) -> {
        System.out.println(s);
    };
    con1.accept("isnotlambda");

    System.out.println("*******************");

    Consumer<String> con2 = (s) -> {
        System.out.println(s);
    };
    con2.accept("lambda");

}

语法格式四：Lambda 若只需要一个参数时，参数的小括号可以省略

    @Test
public void test5(){
        Consumer<String> con1 = (s) -> {
            System.out.println(s);
        };
        con1.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");

        System.out.println("*******************");

        Consumer<String> con2 = s -> {
            System.out.println(s);
        };
        con2.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");

    }

语法格式五：Lambda 需要两个或以上的参数，多条执行语句，并且可以有返回值

    @Test
public void test6(){

        Comparator<Integer> com1 = new Comparator<Integer>() {
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                System.out.println(o1);
                System.out.println(o2);
                return o1.compareTo(o2);
            }
        };

        System.out.println(com1.compare(12,21));

        System.out.println("*****************************");
        Comparator<Integer> com2 = (o1,o2) -> {
            System.out.println(o1);
            System.out.println(o2);
            return o1.compareTo(o2);
        };

        System.out.println(com2.compare(12,6));

    }

语法格式六：当 Lambda 体只有一条语句时，return 与大括号若有，都可以省略

    public void test7(){

        Comparator<Integer> com1 = (o1,o2) -> {
            return o1.compareTo(o2);
        };

        System.out.println(com1.compare(12,6));

        System.out.println("*****************************");

        Comparator<Integer> com2 = (o1,o2) -> o1.compareTo(o2);

        System.out.println(com2.compare(12,21));

    }

总结

• ->左边：lambda形参列表的参数类型可以省略(类型推断)；如果lambda形参列表只有一个参数，其一对()也可以省略
• ->右边：lambda体应该使用一对{}包裹；如果lambda体只有一条执行语句（可能是return语句），省略这一对{}和return关键字
• 所以以前用匿名实现类表示的现在都可以用Lambda表达式来写。

函数式(Functional)接口

如果一个接口中，只声明了一个抽象方法，则此接口就称为函数式接口。我们可以在一个接口上使用 @FunctionalInterface 注解，这样做可以检查它是否是一个函数式接口。

java内置的4大核心函数式接口

其他接口

@Test
public void test1(){

        happyTime(500, new Consumer<Double>() {
            @Override
            public void accept(Double aDouble) {
                System.out.println("价格为：" + aDouble);
            }
        });

        System.out.println("********************");

        happyTime(400,money -> System.out.println("价格为：" + money));//lambda
    }

    public void happyTime(double money, Consumer<Double> con){
        con.accept(money);
    }

    @Test
    public void test2(){
        List<String> list = Arrays.asList("北京","南京","天津","东京","西京","普京");

        List<String> filterStrs = filterString(list, new Predicate<String>() {
            @Override
            public boolean test(String s) {
                return s.contains("京");
            }
        });

        System.out.println(filterStrs);

        List<String> filterStrs1 = filterString(list,s -> s.contains("京"));//lambda
        System.out.println(filterStrs1);
    }

    //根据给定的规则，过滤集合中的字符串。此规则由Predicate的方法决定
    public List<String> filterString(List<String> list, Predicate<String> pre){

        ArrayList<String> filterList = new ArrayList<>();

        for(String s : list){
            if(pre.test(s)){
                filterList.add(s);
            }
        }

        return filterList;

    }

}

方法引用

使用情境：当要传递给Lambda体的操作，已经有实现的方法了，可以使用方法引用

方法引用，本质上就是Lambda表达式，而Lambda表达式作为函数式接口的实例。所以方法引用，也是函数式接口的实例。

情况一：对象 :: 实例方法

	//Consumer中的void accept(T t)
	//PrintStream中的void println(T t)
@Test
public void test1() {
	Consumer<String> con1 = str -> System.out.println(str);
	con1.accept("北京");

	System.out.println("*******************");
	PrintStream ps = System.out;
	Consumer<String> con2 = ps::println;
	con2.accept("beijing");
}

//Supplier中的T get()
//Employee中的String getName()
@Test
public void test2() {
	Employee emp = new Employee(1001,"Tom",23,5600);

	Supplier<String> sup1 = () -> emp.getName();
	System.out.println(sup1.get());

	System.out.println("*******************");
	Supplier<String> sup2 = emp::getName;
	System.out.println(sup2.get());

}

情况二：类 :: 静态方法

	//Comparator中的int compare(T t1,T t2)	//Integer中的int compare(T t1,T t2)	@Test	public void test3() {		Comparator<Integer> com1 = (t1,t2) -> Integer.compare(t1,t2);		System.out.println(com1.compare(12,21));		System.out.println("*******************");		Comparator<Integer> com2 = Integer::compare;		System.out.println(com2.compare(12,3));	}		//Function中的R apply(T t)	//Math中的Long round(Double d)	@Test	public void test4() {		Function<Double,Long> func = new Function<Double, Long>() {			@Override			public Long apply(Double d) {				return Math.round(d);			}		};		System.out.println("*******************");		Function<Double,Long> func1 = d -> Math.round(d);		System.out.println(func1.apply(12.3));		System.out.println("*******************");		Function<Double,Long> func2 = Math::round;		System.out.println(func2.apply(12.6));	}

方法引用使用的要求：要求接口中的抽象方法的形参列表和返回值类型与方法引用的方法的形参列表和返回值类型相同！（针对于情况1和情况2）

情况三：类 :: 实例方法

	// Comparator中的int comapre(T t1,T t2)	// String中的int t1.compareTo(t2)	@Test	public void test5() {		Comparator<String> com1 = (s1,s2) -> s1.compareTo(s2);		System.out.println(com1.compare("abc","abd"));		System.out.println("*******************");		Comparator<String> com2 = String :: compareTo;		System.out.println(com2.compare("abd","abm"));	}	//BiPredicate中的boolean test(T t1, T t2);	//String中的boolean t1.equals(t2)	@Test	public void test6() {		BiPredicate<String,String> pre1 = (s1,s2) -> s1.equals(s2);		System.out.println(pre1.test("abc","abc"));		System.out.println("*******************");		BiPredicate<String,String> pre2 = String :: equals;		System.out.println(pre2.test("abc","abd"));	}		// Function中的R apply(T t)	// Employee中的String getName();	@Test	public void test7() {		Employee employee = new Employee(1001, "Jerry", 23, 6000);		Function<Employee,String> func1 = e -> e.getName();		System.out.println(func1.apply(employee));		System.out.println("*******************");		Function<Employee,String> func2 = Employee::getName;		System.out.println(func2.apply(employee));	}}

构造器引用

和方法引用类似，函数式接口的抽象方法的形参列表和构造器的形参列表一致。抽象方法的返回值类型即为构造器所属的类的类型。

    @Test    public void test1(){        Supplier<Employee> sup = new Supplier<Employee>() {            @Override            public Employee get() {                return new Employee();            }        };        System.out.println("*******************");        Supplier<Employee>  sup1 = () -> new Employee();        System.out.println(sup1.get());        System.out.println("*******************");        Supplier<Employee>  sup2 = Employee :: new;        System.out.println(sup2.get());    }	//Function中的R apply(T t)    @Test    public void test2(){        Function<Integer,Employee> func1 = id -> new Employee(id);        Employee employee = func1.apply(1001);        System.out.println(employee);        System.out.println("*******************");        Function<Integer,Employee> func2 = Employee :: new;        Employee employee1 = func2.apply(1002);        System.out.println(employee1);    }	//BiFunction中的R apply(T t,U u)    @Test    public void test3(){        BiFunction<Integer,String,Employee> func1 = (id,name) -> new Employee(id,name);        System.out.println(func1.apply(1001,"Tom"));        System.out.println("*******************");        BiFunction<Integer,String,Employee> func2 = Employee :: new;        System.out.println(func2.apply(1002,"Tom"));    }

数组引用

把数组看做是一个特殊的类，则写法与构造器引用一致。

//Function中的R apply(T t)@Testpublic void test4(){    Function<Integer,String[]> func1 = length -> new String[length];    String[] arr1 = func1.apply(5);    System.out.println(Arrays.toString(arr1));    System.out.println("*******************");    Function<Integer,String[]> func2 = String[] :: new;    String[] arr2 = func2.apply(10);    System.out.println(Arrays.toString(arr2));}

---

Java8中有两大最为重要的改变。第一个是 Lambda 表达式；另外一个则

是 Stream API。

Stream API

Stream API ( java.util.stream) 把真正的函数式编程风格引入到Java中。这是目前为止对Java类库最好的补充，因为Stream API可以极大提供Java程序员的生产力，让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。

Stream 是 Java8 中处理集合的关键抽象概念，它可以指定你希望对集合进行的操作，可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。 使用Stream API 对集合数据进行操作，就类似于使用 SQL 执行的数据库查询。也可以使用 Stream API 来并行执行操作。简言之，Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。

为什么要使用Stream API

实际开发中，项目中多数数据源都来自于Mysql，Oracle等。但现在数据源可以更多了，有MongDB，Radis等，而这些NoSQL的数据就需要Java层面去处理。

Stream 和 Collection 集合的区别：Collection 是一种静态的内存数据结构，而 Stream 是有关计算的。前者是主要面向内存，存储在内存中，后者主要是面向 CPU，通过 CPU 实现计算。

什么是 Stream

是数据渠道，用于操作数据源（集合、数组等）所生成的元素序列。

集合讲的是数据，Stream讲的是计算

注意：

①Stream 自己不会存储元素。

②Stream 不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream。

③Stream 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。

Stream的操作三个步骤

1- 创建Stream

一个数据源（如：集合、数组），获取一个流

2- 中间操作

一个中间操作链，对数据源的数据进行处理

3-终止操作(终端操作)

一旦执行终止操作，就执行中间操作链，并产生结果。之后，不会再被使用

创建 Stream

创建 Stream方式一：通过集合

    @Test    public void test1(){        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();//        default Stream<E> stream() : 返回一个顺序流        Stream<Employee> stream = employees.stream();//        default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流        Stream<Employee> parallelStream = employees.parallelStream();    }

创建 Stream方式二：通过数组

    @Test    public void test2(){        int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5,6};        //调用Arrays类的static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流        IntStream stream = Arrays.stream(arr);        Employee e1 = new Employee(1001,"Tom");        Employee e2 = new Employee(1002,"Jerry");        Employee[] arr1 = new Employee[]{e1,e2};        Stream<Employee> stream1 = Arrays.stream(arr1);    }

创建 Stream方式三：通过Stream的of()

@Testpublic void test3(){    Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);}

创建 Stream方式四：创建无限流

    @Test    public void test4(){//      迭代//      public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)        //遍历前10个偶数        Stream.iterate(0, t -> t + 2).limit(10).forEach(System.out::println);//      生成//      public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)        Stream.generate(Math::random).limit(10).forEach(System.out::println);    }

中间操作

筛选与切片

    @Test    public void test1(){        List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();//        filter(Predicate p)——接收 Lambda ， 从流中排除某些元素。        Stream<Employee> stream = list.stream();        //练习：查询员工表中薪资大于7000的员工信息        stream.filter(e -> e.getSalary() > 7000).forEach(System.out::println);        System.out.println();//        limit(n)——截断流，使其元素不超过给定数量。        list.stream().limit(3).forEach(System.out::println);        System.out.println();//        skip(n) —— 跳过元素，返回一个扔掉了前 n 个元素的流。若流中元素不足 n 个，则返回一个空流。与 limit(n) 互补        list.stream().skip(3).forEach(System.out::println);        System.out.println();//        distinct()——筛选，通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素        list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000));        list.add(new Employee(1010,"刘强东",41,8000));        list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000));        list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000));        list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000));//        System.out.println(list);        list.stream().distinct().forEach(System.out::println);    }

映射

    @Test
    public void test2(){
//        map(Function f)——接收一个函数作为参数，将元素转换成其他形式或提取信息，该函数会被应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素。
        List<String> list = Arrays.asList("aa", "bb", "cc", "dd");
        list.stream().map(str -> str.toUpperCase()).forEach(System.out::println);

//        练习1：获取员工姓名长度大于3的员工的姓名。
        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
        Stream<String> namesStream = employees.stream().map(Employee::getName);
        namesStream.filter(name -> name.length() > 3).forEach(System.out::println);
        System.out.println();
        //练习2：
        Stream<Stream<Character>> streamStream = list.stream().map(StreamAPITest1::fromStringToStream);
        streamStream.forEach(s ->{
            s.forEach(System.out::println);
        });
        System.out.println();
//        flatMap(Function f)——接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另一个流，然后把所有流连接成一个流。
        Stream<Character> characterStream = list.stream().flatMap(StreamAPITest1::fromStringToStream);
        characterStream.forEach(System.out::println);

    }

    //将字符串中的多个字符构成的集合转换为对应的Stream的实例
    public static Stream<Character> fromStringToStream(String str){//aa
        ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();
        for(Character c : str.toCharArray()){
            list.add(c);
        }
       return list.stream();

    }

排序

    @Test
    public void test4(){
//        sorted()——自然排序
        List<Integer> list = Arrays.asList(12, 43, 65, 34, 87, 0, -98, 7);
        list.stream().sorted().forEach(System.out::println);
        //抛异常，原因:Employee没有实现Comparable接口
//        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
//        employees.stream().sorted().forEach(System.out::println);

//        sorted(Comparator com)——定制排序

        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
        employees.stream().sorted( (e1,e2) -> {

           int ageValue = Integer.compare(e1.getAge(),e2.getAge());
           if(ageValue != 0){
               return ageValue;
           }else{
               return -Double.compare(e1.getSalary(),e2.getSalary());
           }

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

终止操作

匹配与查找

    @Test
    public void test1(){
        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();

//        allMatch(Predicate p)——检查是否匹配所有元素。
//          练习：是否所有的员工的年龄都大于18
        boolean allMatch = employees.stream().allMatch(e -> e.getAge() > 18);
        System.out.println(allMatch);

//        anyMatch(Predicate p)——检查是否至少匹配一个元素。
//         练习：是否存在员工的工资大于 10000
        boolean anyMatch = employees.stream().anyMatch(e -> e.getSalary() > 10000);
        System.out.println(anyMatch);

//        noneMatch(Predicate p)——检查是否没有匹配的元素。
//          练习：是否存在员工姓“雷”
        boolean noneMatch = employees.stream().noneMatch(e -> e.getName().startsWith("雷"));
        System.out.println(noneMatch);
//        findFirst——返回第一个元素
        Optional<Employee> employee = employees.stream().findFirst();
        System.out.println(employee);
//        findAny——返回当前流中的任意元素
        Optional<Employee> employee1 = employees.parallelStream().findAny();
        System.out.println(employee1);

    }

    @Test
    public void test2(){
        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
        // count——返回流中元素的总个数
        long count = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 5000).count();
        System.out.println(count);
//        max(Comparator c)——返回流中最大值
//        练习：返回最高的工资：
        Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(e -> e.getSalary());
        Optional<Double> maxSalary = salaryStream.max(Double::compare);
        System.out.println(maxSalary);
//        min(Comparator c)——返回流中最小值
//        练习：返回最低工资的员工
        Optional<Employee> employee = employees.stream().min((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary()));
        System.out.println(employee);
        System.out.println();
//        forEach(Consumer c)——内部迭代
        employees.stream().forEach(System.out::println);

        //使用集合的遍历操作
        employees.forEach(System.out::println);
    }

归约

    @Test
    public void test3(){
//        reduce(T identity, BinaryOperator)——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 T
//        练习1：计算1-10的自然数的和
        List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
        Integer sum = list.stream().reduce(0, Integer::sum);
        System.out.println(sum);

//        reduce(BinaryOperator) ——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 Optional<T>
//        练习2：计算公司所有员工工资的总和
        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
        Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(Employee::getSalary);
//        Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce(Double::sum);
        Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce((d1,d2) -> d1 + d2);
        System.out.println(sumMoney.get());

    }

收集

    @Test
    public void test4(){
//        collect(Collector c)——将流转换为其他形式。接收一个 Collector接口的实现，用于给Stream中元素做汇总的方法
//        练习1：查找工资大于6000的员工，结果返回为一个List或Set

        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
        List<Employee> employeeList = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toList());

        employeeList.forEach(System.out::println);
        System.out.println();
        Set<Employee> employeeSet = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toSet());

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

Optional类

Optional 类(java.util.Optional) 是一个容器类，它可以保存类型T的值，代表这个值存在。或者仅仅保存null，表示这个值不存在。原来用 null 表示一个值不存在，现在 Optional 可以更好的表达这个概念。并且可以避免空指针异常。

Optional类的Javadoc描述如下：这是一个可以为null的容器对象。如果值存在则isPresent()方法会返回true，调用get()方法会返回该对象。

Optional.of(T t) : 创建一个 Optional 实例，t必须非空；

Optional.empty() : 创建一个空的 Optional 实例

Optional.ofNullable(T t)：t可以为null

orElse(T t)：如果有值则将其返回，否则返回指定的other对象。

常用的方法：

• ofNullable(T t)

• orElse(T t)

---

Optional.of(T t)

    @Test
    public void test1(){
        Girl girl = new Girl();
//        girl = null;
        //of(T t):保证t是非空的
        Optional<Girl> optionalGirl = Optional.of(girl);

    }

Optional.ofNullable(T t)、orElse(T t)

   @Test
    public void test2(){
        Girl girl = new Girl();
//        girl = null;
        //ofNullable(T t)：t可以为null
        Optional<Girl> optionalGirl = Optional.ofNullable(girl);
        System.out.println(optionalGirl);
        //orElse(T t1):如果当前的Optional内部封装的t是非空的，则返回内部的t.
        //如果内部的t是空的，则返回orElse()方法中的参数t1.
        Girl girl1 = optionalGirl.orElse(new Girl("赵丽颖"));
        System.out.println(girl1);

    }