JDK8的新特性

　　Java 8 (又稱爲 jdk 1.8) 是 Java 語言開發的一個主要版本。Oracle 公司於 2014 年 3 月 18 日發佈 Java 8 ，它支持函數式編程，新的 JavaScript 引擎，新的日期 API，新的Stream API 等。

　　應該說，相對於Java7，Java8 新增了很多特性，我們主要討論以下幾個：

　　1.Lambda表達式。

　　Lambda 表達式，也可以稱爲閉包，它允許把函數作爲一個方法的參數（函數作爲參數傳遞進方法中）。使用 Lambda 表達式可以使代碼變的更加簡潔緊湊。　　

package com.itszt.test2;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
 * JDK8的新特性
 */
public class Test {
    //測試數據
    public static List<Integer> list = new ArrayList<>();
    public static void main(String[] args) {
        int[] intArr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
        for (Integer i : intArr) {
            list.add(i);
        }
        Test test = new Test();
        //測試Lambda表達式
        test.testLambda(list);
    }

    public void testLambda(List list) {
        list.forEach(System.out::println);
        list.forEach(e -> System.out.println("方式二：" + e));
    }

}

　　2.方法引用。　　

　　方法引用通過方法的名字來指向一個方法。

　　方法引用可以使語言的構造更緊湊簡潔，減少冗餘代碼。

　　方法引用使用一對冒號 :: 。

　　比如，上述代碼中就使用了方法引用。再比如：

public void testMethodReference() {
        //構造器引用。語法是Class::new，或者更一般的Class< T >::new，
        // 要求構造器方法是沒有參數
        final Car car = Car.create(Car::new);
        final List<Car> cars = Arrays.asList(car);
        //靜態方法引用。語法是Class::static_method，要求接受一個Class類型的參數；
        cars.forEach(Car::collide);
        //任意對象的方法引用。它的語法是Class::method。無參，所有元素調用；
        cars.forEach(Car::repair);
        //特定對象的方法引用，它的語法是instance::method。有參，在某個對象上調用方法，將列表元素作爲參數傳入；
        final Car police = Car.create(Car::new);
        cars.forEach(police::follow);
    }
    public static class Car {
        public static Car create(final Supplier<Car> supplier) {
            return supplier.get();
        }

        public static void collide(final Car car) {
            System.out.println("靜態方法引用 " + car.toString());
        }

        public void repair() {
            System.out.println("任意對象的方法引用 " + this.toString());
        }

        public void follow(final Car car) {
            System.out.println("特定對象的方法引用 " + car.toString());
        }
    }

　　3.函數式接口。　　

　　函數式接口(Functional Interface)就是一個有且僅有一個抽象方法，但是可以有多個非抽象方法的接口。

　　函數式接口可以被隱式轉換爲lambda表達式。

　　函數式接口可以友好地支持 lambda。　　

　　JDK 1.8之前已有的函數式接口:

java.lang.Runnable
java.util.concurrent.Callable
java.security.PrivilegedAction
java.util.Comparator
java.io.FileFilter
java.nio.file.PathMatcher
java.lang.reflect.InvocationHandler
java.beans.PropertyChangeListener
java.awt.event.ActionListener
javax.swing.event.ChangeListener

　　JDK 1.8 新增加的函數接口：

java.util.function

　　4.默認方法。

　　簡單說，默認方法就是接口可以有實現方法，而且不需要實現類去實現其方法。我們只需在方法名前面加個default關鍵字即可實現默認方法。　　

    爲什麼要有這個特性？
    首先，之前的接口是個雙刃劍。好處是面向抽象而不是面向具體編程；缺陷是，當需要修改接口的時候，需要修改全部實現該接口的類。
　　目前的java 8之前的集合框架沒有foreach方法，通常能想到的解決辦法是在JDK裏給相關的接口添加新的方法及實現。
　　然而，對於已經發布的版本，是沒法在給接口添加新方法的同時不影響已有的實現。所以引進的默認方法，目的是爲了解決接口的修改與現有的實現不兼容的問題。

　　JDK8使得接口既有默認方法，也有靜態方法，代碼演示如下：

package com.itszt.test1;
/**
 * 接口的默認方法
 */
interface Vehicle {
    //默認方法
    default void print(){
        System.out.println("我是一輛車!");
    }
    // 靜態方法
    static void blowHorn(){
        System.out.println("按喇叭!!!");
    }
}
public class DefaultTest implements Vehicle {
    //第一個解決方案,是創建自己的默認方法，來覆蓋重寫接口的默認方法
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("我覆蓋了接口裏的方法");
    }
    //第二種解決方案,可以使用 super 來調用指定接口的默認方法
    public void print2(){
        Vehicle.super.print();
    }
    //調用接口的靜態方法
    public void print3(){
        Vehicle.blowHorn();
    }
    public static void main(String[] args) {
        DefaultTest test = new DefaultTest();
        test.print();
        test.print2();
        test.print3();
    }
}

　　5.Stream

　　Java 8 API添加了一個新的抽象稱爲流Stream，可以讓你以一種聲明的方式處理數據。Stream 使用一種類似用 SQL 語句從數據庫查詢數據的直觀方式來提供一種對 Java 集合運算和表達的高階抽象。

　　Stream API可以極大地提高Java程序員的生產力，讓程序員寫出高效率、乾淨、簡潔的代碼。這種風格將要處理的元素集合看作一種流，流在管道中傳輸，並且可以在管道的節點上進行處理，比如篩選，排序，聚合等。

　　Stream（流）是一個來自數據源的元素隊列並支持聚合操作：

元素是特定類型的對象，形成一個隊列。 Java中的Stream並不會存儲元素，而是按需計算。
數據源 流的來源。可以是集合，數組，I/O channel，產生器generator 等。
聚合操作 類似SQL語句一樣的操作，比如filter, map, reduce, find, match, sorted等。

　　和以前的Collection操作不同， Stream操作還有兩個基礎的特徵：

Pipelining: 中間操作都會返回流對象本身。這樣多個操作可以串聯成一個管道，如同流式風格（fluent style）。這樣做可以對操作進行優化，比如延遲執行(laziness)和短路( short-circuiting)。
內部迭代：以前對集合遍歷都是通過Iterator或者For-Each的方式，顯式的在集合外部進行迭代，這叫做外部迭代。 Stream提供了內部迭代的方式，通過訪問者模式(Visitor)實現。

　　在 Java 8 中, 集合接口有兩個方法來生成流：

stream() − 爲集合創建串行流。
parallelStream() − 爲集合創建並行流。

package com.itszt.test1;
import java.util.Arrays;
import java.util.IntSummaryStatistics;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.stream.Collectors;
/**
 * Stream
 * stream() − 爲集合創建串行流。
 * parallelStream() − 爲集合創建並行流。
 * 我們可以很容易地對順序運行和並行予以直接切換
 */
public class StreamTest {
    public static void main(String[] args) {
        //通過filter 方法設置條件過濾出元素
        //Collectors 類實現了很多歸約操作，例如將流轉換成集合和聚合元素
        List<String> list = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd", "", "jkl");
        List<String> list1 = list.stream().
                filter(string -> !string.isEmpty()).
                collect(Collectors.toList());
        System.out.println("list1 = " + list1.toString());

        //Stream 提供了新的方法 'forEach' 來迭代流中的每個數據
        //limit 方法用於獲取指定數量的流
        //sorted 方法用於對流進行排序。
        Random random = new Random();
        random.ints().limit(10).
                sorted().
                forEach(System.out::println);

        //map 方法用於映射每個元素到對應的結果
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
        // 獲取對應的平方數
        List<Integer> squaresList = numbers.stream().
                map(i -> i * i).distinct().
                collect(Collectors.toList());
        System.out.println("squaresList = " + squaresList.toString());

        //parallelStream 是流並行處理程序的代替方法
        List<String> list2 = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd", "", "jkl");
        // 獲取空字符串的數量
        long count2 = list2.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

        //一些產生統計結果的收集器也很有用，主要用於int、double、long等基本類型上

        List<Integer> intList = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
        IntSummaryStatistics stats = intList.stream().
                mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();
        System.out.println("列表中最大的數 : " + stats.getMax());
        System.out.println("列表中最小的數 : " + stats.getMin());
        System.out.println("所有數之和 : " + stats.getSum());
        System.out.println("平均數 : " + stats.getAverage());
    }
}

　　6.Optional 類。　　

　　Optional 類是一個可以爲null的容器對象。如果值存在則isPresent()方法會返回true，調用get()方法會返回該對象。

　　Optional 是個容器：它可以保存類型T的值，或者僅僅保存null。Optional提供很多有用的方法，這樣我們就不用顯式進行空值檢測。

　　Optional 類的引入很好的解決空指針異常。

package com.itszt.test1;
import java.util.Optional;
/**
 * Optional
 */
public class OptionalTest {
    public static void main(String[] args) {
        OptionalTest test = new OptionalTest();
        Integer value1 = null;
        Integer value2 = new Integer(10);
        // Optional.ofNullable - 允許傳遞爲 null 參數
        Optional<Integer> a = Optional.ofNullable(value1);
        // Optional.of - 如果傳遞的參數是 null，拋出異常 NullPointerException
        Optional<Integer> b = Optional.of(value2);
        System.out.println(test.sum(a,b));
    }
    public Integer sum(Optional<Integer> a, Optional<Integer> b){
        // Optional.isPresent - 判斷值是否存在
        System.out.println("第一個參數值存在: " + a.isPresent());
        System.out.println("第二個參數值存在: " + b.isPresent());
        // Optional.orElse - 如果值存在，返回它，否則返回默認值
        Integer value1 = a.orElse(new Integer(0));
        //Optional.get - 獲取值，值需要存在
        Integer value2 = b.get();
        return value1 + value2;
    }
}

　　7.Nashorn JavaScript

　　Nashorn 是一個 javascript 引擎。從JDK 1.8開始，Nashorn取代Rhino(JDK 1.6, JDK1.7)成爲Java的嵌入式JavaScript引擎。Nashorn完全支持ECMAScript 5.1規範以及一些擴展。它使用基於JSR 292的新語言特性，其中包含在JDK 7中引入的 invokedynamic，將JavaScript編譯成Java字節碼。與先前的Rhino實現相比，它帶來了2到10倍的性能提升。　

package com.itszt.test1;
import javax.script.ScriptEngine;
import javax.script.ScriptEngineManager;
import javax.script.ScriptException;
/**
 * nashorn javascript
 */
public class NashornTest {
    public static void main(String[] args) {
        ScriptEngineManager scriptEngineManager = new ScriptEngineManager();
        ScriptEngine nashorn = scriptEngineManager.getEngineByName("nashorn");
        String name = "itszt";
        Integer result = null;
        try {
            nashorn.eval("print('" + name + "')");
            result = (Integer) nashorn.eval("10 + 2");
        }catch(ScriptException e){
            System.out.println("執行腳本錯誤: "+ e.getMessage());
        }
        System.out.println(result.toString());
    }
}

　　8.新的日期時間 API　　

　　Java 8通過發佈新的Date-Time API (JSR 310)來進一步加強對日期與時間的處理。

　　在舊版的 Java 中，日期時間 API 存在諸多問題，其中有：

非線程安全 − java.util.Date 是非線程安全的，所有的日期類都是可變的，這是Java日期類最大的問題之一。
設計很差 − Java的日期/時間類的定義並不一致，在java.util和java.sql的包中都有日期類，此外用於格式化和解析的類在java.text包中定義。java.util.Date同時包含日期和時間，而java.sql.Date僅包含日期，將其納入java.sql包並不合理。另外這兩個類都有相同的名字，這本身就是一個非常糟糕的設計。
時區處理麻煩 − 日期類並不提供國際化，沒有時區支持，因此Java引入了java.util.Calendar和java.util.TimeZone類，但他們同樣存在上述所有的問題。

　　Java 8 在 java.time 包下提供了很多新的 API。以下爲兩個比較重要的 API：

Local(本地) − 簡化了日期時間的處理，沒有時區的問題。
Zoned(時區) − 通過指定的時區處理日期時間。

　　新的java.time包涵蓋了所有處理日期，時間，日期/時間，時區，時刻（instants），過程（during）與時鐘（clock）的操作。　　

package com.itszt.test1;
import java.time.*;
/**
 * 日期，時間
 */
public class DateTimeTest {
    public static void main(String[] args) {
        DateTimeTest test = new DateTimeTest();
        test.testLocalDateTime();
        test.testZonedDateTime();
    }
    //本地化日期時間 API
    public void testLocalDateTime(){
        // 獲取當前的日期時間
        LocalDateTime currentTime = LocalDateTime.now();
        System.out.println("當前時間: " + currentTime);

        LocalDate date1 = currentTime.toLocalDate();
        System.out.println("date1: " + date1);

        Month month = currentTime.getMonth();
        int day = currentTime.getDayOfMonth();
        int seconds = currentTime.getSecond();

        System.out.println("月: " + month +", 日: " + day +", 秒: " + seconds);

        LocalDateTime date2 = currentTime.withDayOfMonth(10).withYear(2012);
        System.out.println("date2: " + date2);

        // 12 december 2014
        LocalDate date3 = LocalDate.of(2014, Month.DECEMBER, 12);
        System.out.println("date3: " + date3);

        // 22 小時 15 分鐘
        LocalTime date4 = LocalTime.of(22, 15);
        System.out.println("date4: " + date4);

        // 解析字符串
        LocalTime date5 = LocalTime.parse("20:15:30");
        System.out.println("date5: " + date5);
    }
    //使用時區的日期時間API
    public void testZonedDateTime(){

        // 獲取當前時間日期
        ZonedDateTime date1 = ZonedDateTime.parse("2015-12-03T10:15:30+05:30[Asia/Shanghai]");
        System.out.println("date1: " + date1);

        ZoneId id = ZoneId.of("Europe/Paris");
        System.out.println("ZoneId: " + id);

        ZoneId currentZone = ZoneId.systemDefault();
        System.out.println("當前時區: " + currentZone);
    }
}

　　9.Base64

　　在Java 8中，Base64編碼已經成爲Java類庫的標準。Java 8 內置了 Base64 編碼的編碼器和解碼器。

　　Base64工具類提供了一套靜態方法獲取下面三種BASE64編解碼器：

基本：輸出被映射到一組字符A-Za-z0-9+/，編碼不添加任何行標，輸出的解碼僅支持A-Za-z0-9+/。
URL：輸出映射到一組字符A-Za-z0-9+_，輸出是URL和文件。
MIME：輸出隱射到MIME友好格式。輸出每行不超過76字符，並且使用'\r'並跟隨'\n'作爲分割。編碼輸出最後沒有行分割。

package com.itszt.test1;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.Base64;
import java.util.UUID;
/**
 * Base64
 */
public class Base64Test {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 使用基本編碼
            String base64encodedString = Base64.getEncoder().
                    encodeToString("itszt?java8".getBytes("utf-8"));
            System.out.println("Base64 編碼字符串 (基本) :" + base64encodedString);

            // 解碼
            byte[] base64decodedBytes = Base64.getDecoder().
                    decode(base64encodedString);
            System.out.println("原始字符串: " + new String(base64decodedBytes,
                    "utf-8"));
            base64encodedString = Base64.getUrlEncoder().
                    encodeToString("baidu?java8".getBytes("utf-8"));
            System.out.println("Base64 編碼字符串 (URL) :" + base64encodedString);

            StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
            for (int i = 0; i < 10; ++i) {
                stringBuilder.append(UUID.randomUUID().toString());
            }
            byte[] mimeBytes = stringBuilder.toString().
                    getBytes("utf-8");
            String mimeEncodedString = Base64.getMimeEncoder().
                    encodeToString(mimeBytes);
            System.out.println("Base64 編碼字符串 (MIME) :" + mimeEncodedString);
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            System.out.println("Error :" + e.getMessage());
        }
    }
}

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