JDK1.8 新特性
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jdk1.8新特性知识点：
- Lambda表达式
- 函数式接口
- 方法引用和构造器调用
- Stream API
- 接口中的默认方法和静态方法
- 新时间日期API
在jdk1.8中对HashMap等map集合的数据结构优化。HashMap数据结构的优化：原来的HashMap采用的数据结构是哈希表（数组+链表），在1.8之后，在数组+链表+红黑树来实现HashMap，1.8之后链表新进元素加到末尾，1.8之前采用头插法。 ConcurrentHashMap (锁分段机制)，jdk1.8采用CAS算法(无锁算法，不再使用锁分段)，数组+链表中也引入了红黑树的使用
Lambda表达式
Lmabda表达式的语法总结： () -> ();支持函数式编程，允许将函数作为一个方法的参数，传递进方法当中
函数式接口
函数式接口的提出是为了给Lambda表达式的使用提供更好的支持。函数式接口是只定义了一个抽象方法的接口（Object类的public方法除外），就是函数式接口，并且还提供了注解：@FunctionalInterface
常见的四大函数式接口
Consumer <T>：消费型接口，有参无返回值
Supplier <T>：供给型接口，无参有返回值
Function <T>：:函数式接口，有参有返回值
Predicate <T>： 断言型接口，有参有返回值，返回值是boolean类型
方法引用
jdk1.8提供了另外一种调用方式::，当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 。
(a) 方法引用
三种表现形式：
- 对象：：实例方法名
- 类：：静态方法名
- 类：：实例方法名 （lambda参数列表中第一个参数是实例方法的调用者，第二个参数是实例方法的参数时可用）
public void test() {
/**
*注意：
* 1.lambda体中调用方法的参数列表与返回值类型，要与函数式接口中抽象方法的函数列表和返回值类型保持一致！
* 2.若lambda参数列表中的第一个参数是实例方法的调用者，而第二个参数是实例方法的参数时，可以使用ClassName::method
*
*/
Consumer<Integer> con = (x) -> System.out.println(x);
con.accept(100);
// 方法引用-对象::实例方法
Consumer<Integer> con2 = System.out::println;
con2.accept(200);
// 方法引用-类名::静态方法名
BiFunction<Integer, Integer, Integer> biFun = (x, y) -> Integer.compare(x, y);
BiFunction<Integer, Integer, Integer> biFun2 = Integer::compare;
Integer result = biFun2.apply(100, 200);
// 方法引用-类名::实例方法名
BiFunction<String, String, Boolean> fun1 = (str1, str2) -> str1.equals(str2);
BiFunction<String, String, Boolean> fun2 = String::equals;
Boolean result2 = fun2.apply("hello", "world");
System.out.println(result2);
}
(b)构造器引用
格式：ClassName::new
public void test2() {
// 构造方法引用 类名::new
Supplier<Employee> sup = () -> new Employee();
System.out.println(sup.get());
Supplier<Employee> sup2 = Employee::new;
System.out.println(sup2.get());
// 构造方法引用 类名::new （带一个参数）
Function<Integer, Employee> fun = (x) -> new Employee(x);
Function<Integer, Employee> fun2 = Employee::new;
System.out.println(fun2.apply(100));
}
©数组引用
格式：Type[]::new
public void test(){
// 数组引用
Function<Integer, String[]> fun = (x) -> new String[x];
Function<Integer, String[]> fun2 = String[]::new;
String[] strArray = fun2.apply(10);
Arrays.stream(strArray).forEach(System.out::println);
}
接口中可以定义默认实现方法和静态方法
在接口中可以使用default和static关键字来修饰接口中定义的普通方法，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
public interface Interface {
default String getName(){
return "zhangsan";
}
static String getName2(){
return "zhangsan";
}
}
新的日期API LocalDate | LocalTime | LocalDateTime
新的日期API都是不可变的，更使用于多线程的使用环境中
表示日期的LocalDate
表示时间的LocalTime
表示日期时间的LocalDateTime
新的日期API的几个优点：
- 之前使用的java.util.Date月份从0开始，我们一般会+1使用，很不方便，java.time.LocalDate月份和星期都改成了enum
- java.util.Date和SimpleDateFormat都不是线程安全的，而LocalDate和LocalTime和最基本的String一样，是不变类型，不但线程安全，而且不能修改
- java.util.Date是一个“万能接口”，它包含日期、时间，还有毫秒数，更加明确需求取舍
- 新接口更好用的原因是考虑到了日期时间的操作，经常发生往前推或往后推几天的情况。用java.util.Date配合Calendar要写好多代码，而且一般的开发人员还不一定能写对
Stream API
流是Java API的新成员，它允许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）。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，也就是说不用写多线程代码了。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Fork/Join 框架来拆分任务和加速处理过程。
Stream操作的三个步骤
- 创建stream
- 中间操作（过滤、map）
- 终止操作
stream的创建：
// 1，校验通过Collection 系列集合提供的stream()或者paralleStream()
List<String> list = new ArrayList<>();
Strean<String> stream1 = list.stream();
// 2.通过Arrays的静态方法stream()获取数组流
String[] str = new String[10];
Stream<String> stream2 = Arrays.stream(str);
// 3.通过Stream类中的静态方法of
Stream<String> stream3 = Stream.of("aa","bb","cc");
// 4.创建无限流
// 迭代
Stream<Integer> stream4 = Stream.iterate(0,(x) -> x+2);
//生成
Stream.generate(() ->Math.random());
Stream的中间操作:
/**
* 筛选 过滤 去重
*/
emps.stream()
.filter(e -> e.getAge() > 10)
.limit(4)
.skip(4)
// 需要流中的元素重写hashCode和equals方法
.distinct()
.forEach(System.out::println);
/**
* 生成新的流 通过map映射
*/
emps.stream()
.map((e) -> e.getAge())
.forEach(System.out::println);
/**
* 自然排序 定制排序
*/
emps.stream()
.sorted((e1 ,e2) -> {
if (e1.getAge().equals(e2.getAge())){
return e1.getName().compareTo(e2.getName());
} else{
return e1.getAge().compareTo(e2.getAge());
}
})
.forEach(System.out::println);
Stream的终止操作：
/**
* 查找和匹配
* allMatch-检查是否匹配所有元素
* anyMatch-检查是否至少匹配一个元素
* noneMatch-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-返回流中元素的总个数
* max-返回流中最大值
* min-返回流中最小值
*/
/**
* 检查是否匹配元素
*/
boolean b1 = emps.stream()
.allMatch((e) -> e.getStatus().equals(Employee.Status.BUSY));
System.out.println(b1);
boolean b2 = emps.stream()
.anyMatch((e) -> e.getStatus().equals(Employee.Status.BUSY));
System.out.println(b2);
boolean b3 = emps.stream()
.noneMatch((e) -> e.getStatus().equals(Employee.Status.BUSY));
System.out.println(b3);
Optional<Employee> opt = emps.stream()
.findFirst();
System.out.println(opt.get());
// 并行流
Optional<Employee> opt2 = emps.parallelStream()
.findAny();
System.out.println(opt2.get());
long count = emps.stream()
.count();
System.out.println(count);
Optional<Employee> max = emps.stream()
.max((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary()));
System.out.println(max.get());
Optional<Employee> min = emps.stream()
.min((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary()));
System.out.println(min.get());
还有功能比较强大的两个终止操作 reduce和collect
reduce操作： reduce:(T identity,BinaryOperator)/reduce(BinaryOperator)-可以将流中元素反复结合起来，得到一个值
/**
* reduce ：规约操作
*/
List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
Integer count2 = list.stream()
.reduce(0, (x, y) -> x + y);
System.out.println(count2);
Optional<Double> sum = emps.stream()
.map(Employee::getSalary)
.reduce(Double::sum);
System.out.println(sum);
collect操作：Collect-将流转换为其他形式，接收一个Collection接口的实现，用于给Stream中元素做汇总的方法
/**
* collect：收集操作
*/
List<Integer> ageList = emps.stream()
.map(Employee::getAge)
.collect(Collectors.toList());
ageList.stream().forEach(System.out::println);
并行流和串行流
在jdk1.8新的stream包中针对集合的操作也提供了并行操作流和串行操作流。并行流就是把内容切割成多个数据块，并且使用多个线程分别处理每个数据块的内容。Stream api中声明可以通过parallel()与sequential()方法在并行流和串行流之间进行切换。jdk1.8并行流使用的是fork/join框架进行并行操作
ForkJoin框架
Fork/Join 框架：就是在必要的情况下，将一个大任务，进行拆分(fork)成若干个小任务（拆到不可再拆时），再将一个个的小任务运算的结果进行 join 汇总。
关键字：递归分合、分而治之。
采用 “工作窃取”模式（work-stealing）：
当执行新的任务时它可以将其拆分分成更小的任务执行，并将小任务加到线程队列中，然后再从一个随机线程的队列中偷一个并把它放在自己的队列中相对于一般的线程池实现,fork/join框架的优势体现在对其中包含的任务的处理方式上.在一般的线程池中,如果一个线程正在执行的任务由于某些原因无法继续运行,那么该线程会处于等待状态.而在fork/join框架实现中,如果某个子问题由于等待另外一个子问题的完成而无法继续运行.那么处理该子问题的线程会主动寻找其他尚未运行的子问题来执行.这种方式减少了线程的等待时间,提高了性能.。
/**
* 要想使用Fark—Join，类必须继承
* RecursiveAction（无返回值）
* Or
* RecursiveTask（有返回值）
*
*/
public class ForkJoin extends RecursiveTask<Long> {
/**
* 要想使用Fark—Join，类必须继承RecursiveAction（无返回值） 或者
* RecursiveTask（有返回值）
*
* @author Wuyouxin
*/
private static final long serialVersionUID = 23423422L;
private long start;
private long end;
public ForkJoin() {
}
public ForkJoin(long start, long end) {
this.start = start;
this.end = end;
}
// 定义阙值
private static final long THRESHOLD = 10000L;
@Override
protected Long compute() {
if (end - start <= THRESHOLD) {
long sum = 0;
for (long i = start; i < end; i++) {
sum += i;
}
return sum;
} else {
long middle = (end - start) / 2;
ForkJoin left = new ForkJoin(start, middle);
//拆分子任务，压入线程队列
left.fork();
ForkJoin right = new ForkJoin(middle + 1, end);
right.fork();
//合并并返回
return left.join() + right.join();
}
}
/**
* 实现数的累加
*/
@Test
public void test1() {
//开始时间
Instant start = Instant.now();
//这里需要一个线程池的支持
ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
ForkJoinTask<Long> task = new ForkJoin(0L, 10000000000L);
// 没有返回值 pool.execute();
// 有返回值
long sum = pool.invoke(task);
//结束时间
Instant end = Instant.now();
System.out.println(Duration.between(start, end).getSeconds());
}
/**
* java8 并行流 parallel()
*/
@Test
public void test2() {
//开始时间
Instant start = Instant.now();
// 并行流计算 累加求和
LongStream.rangeClosed(0, 10000000000L).parallel()
.reduce(0, Long :: sum);
//结束时间
Instant end = Instant.now();
System.out.println(Duration.between(start, end).getSeconds());
}
@Test
public void test3(){
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
list.stream().forEach(System.out::print);
list.parallelStream()
.forEach(System.out::print);
}
展示多线程的效果：
@Test
public void test(){
// 并行流 多个线程执行
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);
numbers.parallelStream()
.forEach(System.out::print);
//
System.out.println("=========================");
numbers.stream()
.sequential()
.forEach(System.out::print);
}
Optional容器
使用Optional容器可以快速的定位NPE，并且在一定程度上可以减少对参数非空检验的代码量。
/**
* Optional.of(T t); // 创建一个Optional实例
* Optional.empty(); // 创建一个空的Optional实例
* Optional.ofNullable(T t); // 若T不为null，创建一个Optional实例，否则创建一个空实例
* isPresent(); // 判断是够包含值
* orElse(T t); //如果调用对象包含值，返回该值，否则返回T
* orElseGet(Supplier s); // 如果调用对象包含值，返回该值，否则返回s中获取的值
* map(Function f): // 如果有值对其处理，并返回处理后的Optional，否则返回Optional.empty();
* flatMap(Function mapper);// 与map类似。返回值是Optional
*
* 总结：Optional.of(null) 会直接报NPE
*/
Optional<Employee> op = Optional.of(new Employee("zhansan", 11, 12.32, Employee.Status.BUSY));
System.out.println(op.get());
// NPE
Optional<Employee> op2 = Optional.of(null);
System.out.println(op2);
@Test
public void test2(){
Optional<Object> op = Optional.empty();
System.out.println(op);
// No value present
System.out.println(op.get());
}
@Test
public void test3(){
Optional<Employee> op = Optional.ofNullable(new Employee("lisi", 33, 131.42, Employee.Status.FREE));
System.out.println(op.get());
Optional<Object> op2 = Optional.ofNullable(null);
System.out.println(op2);
// System.out.println(op2.get());
}
@Test
public void test5(){
Optional<Employee> op1 = Optional.ofNullable(new Employee("张三", 11, 11.33, Employee.Status.VOCATION));
System.out.println(op1.orElse(new Employee()));
System.out.println(op1.orElse(null));
}
@Test
public void test6(){
Optional<Employee> op1 = Optional.of(new Employee("田七", 11, 12.31, Employee.Status.BUSY));
op1 = Optional.empty();
Employee employee = op1.orElseGet(() -> new Employee());
System.out.println(employee);
}
@Test
public void test7(){
Optional<Employee> op1 = Optional.of(new Employee("田七", 11, 12.31, Employee.Status.BUSY));
System.out.println(op1.map( (e) -> e.getSalary()).get());
}
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