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Java8新特性
Java基础知识图解
内容提要：
lambda表达式 函数式接口 方法引用与构造器引用 强大的Stream API Optional类
Java 8新特性简介
Java 8(又称为 jdk 1.8) 是Java语言开发的一个主要版本。
Java 8是oracle公司于2014年3月发布，可以看成是自Java 5以来最具革命性的版本。
Java 8为Java语言、编译器、类库、开发工具与JVM带来了大量新特性。
Java8新特性给我们带来了哪些好处？
速度更快 代码量更少（lambda表达式） 强大的Stream API 便于并行 最大化减少NPE（Optional） Nashorn引擎，允许在JVM上运行JS应用
并行流与串行流
并行流就是把一个内容分成多个数据块，并用不同的线程分别处理每个数据块的流。相比较串行的流，并行的流可以很大程度上提高程序的执行效率。Java 8 中将并行进行了优化，我们可以很容易的对数据进行并行操作。Stream API可以声明性地通过parallel()
与sequential()
在并行流与顺序流之间进行切换。
1. Lambda表达式
为什么使用Lambda表达式
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。（Python也支持类似的语法）
从匿名类到Lambda的转换
// 匿名内部类
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("匿名内部类！");
}
};
// Lambda表达式
Runnable runnable1 = () -> System.out.println("Lambda表达式！");
// 使用匿名内部类作为参数传递
TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>(new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
return Integer.compare(o1.length(), o2.length());
}
});
// 使用lambda表达式作为参数传递
TreeSet<String> treeSet1 = new TreeSet<>((o1, o2) -> Integer.compare(o1.length(), o2.length()));
Lambda表达式：语法
Lambda表达式：在Java 8语言中引入的一种新的语法元素和操作符。这个操作符为“->
” ，该操作符被称为Lambda操作符或箭头操作符。它将Lambda分为两个部分：左侧
：指定了Lambda表达式需要的参数列表右侧
：指定了Lambda体，是抽象方法的实现逻辑，也即Lambda表达式要执行的功能逻辑。
语法格式一：
没有参数、没有返回值
Runnable runnable2 = () -> {
System.out.println("Hello world");
};
有参数、没有返回值
Consumer<String> consumer = (String s) -> {
System.out.println(s);
};
参数类型省略，类型推断；小括号也可以省略
Consumer<String> consumer = s -> {
System.out.println(s);
};
一个以上参数，多条语句，有返回值
Comparator<Integer> comparator = (x, y) -> {
System.out.println("比较两个数");
return Integer.compare(x, y);
};
一条语句，省略大括号和return
Comparator<Integer> comparator = (x, y) -> Integer.compare(x, y);
Lambda表达式：类型推断
上述Lambda表达式中的参数类型都是由编译器推断得出的。Lambda表达式中无需指定类型，程序依然可以编译，这是因为javac根据程序的上下文，在后台推断出了参数的类型。Lambda表达式的类型依赖于上下文环境，是由编译器推断出来的。这就是所谓的“类型推断”。
比如如下参数类型：泛型T。
@FunctionalInterface
public interface Comparator<T> {
int compare(T o1, T o2);
......
}
函数式(Functional)接口
函数式接口
只包含一个抽象方法的接口，称为函数式接口。 你可以通过Lambda表达式来创建该接口的对象。（若Lambda表达式抛出一个受检异常(即：非运行时异常)，那么该异常需要在目标接口的抽象方法上进行声明）。 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。同时javadoc也会包含一条声明，说明这个接口是一个函数式接口。在java.util.function包下定义了Java 8的丰富的函数式接口
对象VS函数
Java从诞生日起就是一直倡导“一切皆对象”，在Java里面面向对象(OOP)编程是一切。但是随着python、scala等语言的兴起和新技术的挑战，Java不得不做出调整以便支持更加广泛的技术要求，也即java不但可以支持OOP还可以支持OOF（面向函数编程） 在函数式编程语言当中，函数被当做一等公民对待。在将函数作为一等公民的编程语言中，Lambda表达式的类型是函数。但是在Java8中，有所不同。在Java8中，Lambda表达式是对象，而不是函数，它们必须依附于一类特别的对象类型——函数式接口。 简单的说，在Java8中，Lambda表达式就是一个函数式接口的实例。这就是Lambda表达式和函数式接口的关系。也就是说，只要一个对象是函数式接口的实例，那么该对象就可以用Lambda表达式来表示。 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。
函数式接口如图
自定义函数式接口
函数式接口中使用泛型
作为参数传递Lambda表达式
作为参数传递Lambda表达式：为了将Lambda表达式作为参数传递，接收Lambda 表达式的参数类型必须是与该Lambda表达式兼容的函数式接口的类型。
Java内置四大核心函数式接口
方法引用与构造器引用
方法引用(Method References)
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！方法引用可以看做是Lambda表达式深层次的表达。换句话说，方法引用就是Lambda表达式，也就是函数式接口的一个实例，通过方法的名字来指向一个方法，可以认为是Lambda表达式的一个语法糖。
要求：实现接口的抽象方法的参数列表和返回值类型，必须与方法引用的方法的参数列表和返回值类型保持一致！
格式：使用操作符 “::
” 将类(或对象) 与方法名分隔开来。
如下三种主要使用情况：
对象::实例方法名 类::静态方法名 类::实例方法名
例如：
Consumer<String> c = s -> {
System.out.println(s);
};
Consumer<String> cc = System.out::println;
Comparator<Integer> ccc = (x, y) -> Integer.compare(x, y);
Comparator<Integer> cccc = Integer::compare;
注意：当函数式接口方法的第一个参数是需要引用方法的调用者，并且第二个参数是需要引用方法的参数(或无参数)时：ClassName::methodName
构造器引用
格式： ClassName::new
与函数式接口相结合，自动与函数式接口中方法兼容。可以把构造器引用赋值给定义的方法，要求构造器参数列表要与接口中抽象方法的参数列表一致！且方法的返回值即为构造器对应类的对象。
数组引用
格式： type[]::new
Function<Integer, Integer[]> f = Integer[]::new;
强大的Stream API
Stream API
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 (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。
Stream
Stream到底是什么呢？
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：
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。
Stream的操作三个步骤
创建Stream 一个数据源（如：集合、数组），获取一个流 中间操作 一个中间操作链，对数据源的数据进行处理 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方式一：通过集合
Java8中的Collection接口被扩展，提供了两个获取流的方法：
default Stream<E> stream() : // 返回一个顺序流
default Stream<E> parallelStream() : // 返回一个并行流
创建Stream方式二：通过数组
Java8中的Arrays的静态方法stream()可以获取数组流：
static <T> Stream<T> stream(T[] array): // 返回一个流
重载形式，能够处理对应基本类型的数组：
public static IntStream stream(int[] array)
public static LongStream stream(long[] array)
public static DoubleStream stream(double[] array)
创建Stream方式三：通过Stream的of()
可以调用Stream类静态方法of(), 通过显示值创建一个流。它可以接收任意数量的参数。
public static<T> Stream<T> of(T... values) : 返回一个流
创建Stream方式四：创建无限流(了解)
可以使用静态方法Stream.iterate()和Stream.generate(), 创建无限流。
// 迭代
public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)
// 生成
public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)
// 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)
Stream<Integer> stream = Stream.iterate(0, x -> x + 2);
stream.limit(10).forEach(System.out::println);
// 生成
// public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)
Stream<Double> stream1 = Stream.generate(Math::random);
stream1.limit(10).forEach(System.out::println);
}
Stream的中间操作
筛选与切片
多个中间操作可以连接起来形成一个流水线，除非流水线上触发终止操作，否则中间操作不会执行任何的处理！而在终止操作时一次性全部处理，称为“惰性求值
”。
映射
排序
Stream的终止操作
匹配与查找
终端操作会从流的流水线生成结果。其结果可以是任何不是流的值，例如：List、Integer，甚至是void 。
流进行了终止操作后，不能再次使用。
求值、遍历
聚合、收集
备注：map和reduce的连接通常称为map-reduce
模式，因Google用它来进行网络搜索而出名。
Collector接口中方法的实现决定了如何对流执行收集的操作(如收集到List、Set、Map)。另外， Collectors实用类提供了很多静态方法，可以方便地创建常见收集器实例，具体方法与实例如下表：
Optional类
到目前为止，臭名昭著的空指针异常是导致Java应用程序失败的最常见原因。 以前，为了解决空指针异常，Google公司著名的Guava项目引入了Optional类，Guava通过使用检查空值的方式来防止代码污染，它鼓励程序员写更干净的代 码。受到Google Guava的启发，Optional类已经成为Java 8类库的一部分。 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提供很多有用的方法，这样我们就不用显式进行空值检测。
// 创建Optional类对象的方法：
Optional.empty() : // 创建一个空的 Optional 实例
Optional.of(T t) : // 创建一个 Optional 实例，t必须非空；
Optional.ofNullable(T t)：// t可以为null
// 判断Optional容器中是否包含对象：
boolean isPresent() : // 判断是否包含对象
void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) ：// 如果有值，就执行Consumer
接口的实现代码，并且该值会作为参数传给它。
T get(): // 如果调用对象包含值，返回该值，否则抛异常
T orElse(T other) ：// 如果有值则将其返回，否则返回指定的other对象。
T orElseGet(Supplier<? extends T> other) ：// 如果有值则将其返回，否则返回由Supplier接口实现提供的对象。
T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) ：// 如果有值则将其返回，否则抛出由Supplier接口实现提供的异常。
测试用例
@Test
public void test1() {
Boy b = new Boy("张三");
Optional<Girl> opt = Optional.ofNullable(b.getGrilFriend());
// 如果女朋友存在就打印女朋友的信息
opt.ifPresent(System.out::println);
}
@Test
public void test2() {
Boy b = new Boy("张三");
Optional<Girl> opt = Optional.ofNullable(b.getGrilFriend());
// 如果有女朋友就返回他的女朋友，否则只能欣赏“嫦娥”了
Girl girl = opt.orElse(new Girl("嫦娥"));
System.out.println("他的女朋友是：" + girl.getName());
}
@Test
public void test3(){
Optional<Employee> opt = Optional.of(new Employee("张三", 8888));
// 判断opt中员工对象是否满足条件，如果满足就保留，否则返回空
Optional<Employee> emp = opt.filter(e -> e.getSalary() > 10000);
System.out.println(emp);
}
@Test
public void test4(){
Optional<Employee> opt = Optional.of(new Employee("张三", 8888));
// 如果opt中员工对象不为空，就涨薪10%
Optional<Employee> emp = opt.map(e -> {
e.setSalary(e.getSalary() % 1.1);
return e;
});
System.out.println(emp);
}
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