Java(老白再次入门) - Java8的其它新特性
本系列文章均为尚硅谷资源！如有侵权，我将立即删除！Java基础知识图解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。速度更快代码更少(增加了新的语法：Lambda 表
本系列文章均为尚硅谷资源！如有侵权，我将立即删除！
Java基础知识图解
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。
- 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
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。
从匿名类到 Lambda 的转换举例1
从匿名类到 Lambda 的转换举例2
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。
语法
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”。
2.函数式(Functional)接口
什么是函数式(Functional)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
如何理解函数式接口
- 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。
函数式接口举例
自定义函数式接口
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
| 函数式接口 | 参数类型 | 返回类型 | 用途 |
|---|---|---|---|
| Consumer消费型接口 | T | void | 对类型为T的对象应用操作，包含方法：void accept(T t) |
| Supplier供给型接口 | 无 | T | 返回类型为T的对象，包含方法：T get() |
| Function<T, R>函数型接口 | T | R | 对类型为T的对象应用操作，并返回结果。结果是R类型的对象。包含方法：R apply(T t) |
| Predicate断定型接口 | T | boolean | 确定类型为T的对象是否满足某约束，并返回boolean 值。包含方法：boolean test(T t) |
其他接口
| 函数式接口 | 参数类型 | 返回类型 | 用途 |
|---|---|---|---|
| BiFunction<T, U, R> | T, U | R | 对类型为 T, U 参数应用操作，返回 R 类型的结果。包含方法为： R apply(T t, U u); |
| UnaryOperator(Function子接口) | T | T | 对类型为T的对象进行一元运算，并返回T类型的结果。包含方法为：T apply(T t); |
| BinaryOperator(BiFunction 子接口) | T, T | T | 对类型为T的对象进行二元运算，并返回T类型的结果。包含方法为： T apply(T t1, T t2); |
| BiConsumer<T, U> | T, U | void | 对类型为T, U 参数应用操作。包含方法为： void accept(T t, U u) |
| BiPredicate<T,U> | T,U | boolean | 包含方法为： boolean test(T t,U u) |
| ToIntFunction ToLongFunction ToDoubleFunction | T | int long double | 分别计算int、long、double值的函数 |
| IntFunction LongFunction DoubleFunction | int long double | R | 参数分别为int、long、double 类型的函数 |
3.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
方法引用
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
4.强大的Stream API
Stream API说明
- 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。
什么是 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：
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)
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 stream() : 返回一个顺序流
- default Stream 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 Stream 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 Stream of(T… values) : 返回一个流
创建 Stream方式四：创建无限流
可以使用静态方法 Stream.iterate() 和 Stream.generate(), 创建无限流。
- 迭代
public static Stream iterate(final T seed, final UnaryOperator f) - 生成
public static Stream generate(Supplier s)
Stream 的中间操作
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”。
1-筛选与切片
| 方 法 | 描 述 |
|---|---|
| filter(Predicate p) | 接收 Lambda ， 从流中排除某些元素 |
| distinct() | 筛选，通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素 |
| limit(long maxSize) | 截断流，使其元素不超过给定数量 |
| skip(long 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 |
2-映 射
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| map(Function f) | 接收一个函数作为参数，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。 |
| mapToDouble(ToDoubleFunction f) | 接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，产生一个新的 DoubleStream。 |
| mapToInt(ToIntFunction f) | 接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，产生一个新的 IntStream。 |
| mapToLong(ToLongFunction f) | 接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，产生一个新的 LongStream。 |
| 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 |
3-排序
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| sorted() | 产生一个新流，其中按自然顺序排序 |
| sorted(Comparator com) | 产生一个新流，其中按比较器顺序排序 |
Stream 的终止操作
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。
1-匹配与查找
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| allMatch(Predicate p) | 检查是否匹配所有元素 |
| anyMatch(Predicate p) | 检查是否至少匹配一个元素 |
| noneMatch(Predicate p) | 检查是否没有匹配所有元素 |
| findFirst() | 返回第一个元素 |
| findAny() | 返回当前流中的任意元素 |
| count() | 返回流中元素总数 |
| max(Comparator c) | 返回流中最大值 |
| min(Comparator c) | 返回流中最小值 |
| forEach(Consumer c) | 内部迭代(使用 Collection 接口需要用户去做迭代，称为外部迭代。相反，Stream API 使用内部迭代——它帮你把迭代做了) |
2-归约
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| reduce(T iden, BinaryOperator b) | 可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 T |
| reduce(BinaryOperator b) | 可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 Optional |
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。
3-收集
| 方 法 | 描 述 |
|---|---|
| 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 |
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：
5.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.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 - 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。 - 获取Optional容器的对象：
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。
@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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