视频地址：Java 8 新特性
源码地址：https://github.com/geyiwei-suzhou/java8

简介

Java8发布于2014.03

特性：

• 速度更快（HashMap、ConcurrentHashMap（CAS）、内存模型）
• 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，运行在JVM上运行JS应用
  

一、 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）。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

语法

Lambda 表达式在Java 语言中引入了一个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 表达式需要的所有参数
• 右侧：指定了 Lambda 体，即 Lambda 表达式要执行的功能

语法格式

• 无参数，无返回值：

  () -> System.out.println("Hello Lambda!");
  

• 有一个参数，无返回值（若只有一个参数，小括号可以省略不写）：

  (x) -> System.out.println(x);
  

  或

  x -> System.out.println(x);
  

• 有两个以上参数，有返回值，并且 Lambda 体中有多条语句（若 Lambda 体中只有一条语句， return 和 大括号 都可以省略不写）：

  Comparator<Integer> com = (x, y) -> {
    System.out.println("函数式接口");
    return Integer.compare(x, y);
  };
  

  或

  Comparator<Integer> com = (x, y) -> Integer.compare(x, y);
  

• Lambda 表达式的参数列表的数据类型可以省略不写，因为JVM编译器通过上下文推断出，数据类型，即“类型推断”

  (Integer x, Integer y) -> Integer.compare(x, y);
  

口诀

• 上联：左右遇一括号省
• 下联：左侧推断类型省
• 横批：能省则省

二、函数式接口

Lambda 表达式需要“函数式接口”的支持

函数式接口：接口中只有一个抽象方法的接口，称为函数式接口
使用注解 @FunctionalInterface 修饰，可以检查是否是函数式接口

范例

//需求：对一个数进行运算(策略模式)
@Test
public void test6() {
	Integer num = operation(100, (x) -> x * x);
	System.out.println(num);

	System.out.println(operation(200, (y) -> y + 200));
}

public Integer operation(Integer num, MyFun mf) {
	return mf.getValue(num);
}

MyFun.java

@FunctionalInterface
public interface MyFun {
	public Integer getValue(Integer num);
}

Java8 内置的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 < T > 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 < T > 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< T > 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)
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

三、方法引用与构造器引用

方法引用

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，使用操作符 “::” 将方法名和对象或类的名字分隔开来

注意

①方法引用所引用的方法的参数列表与返回值类型，需要与函数式接口中抽象方法的参数列表和返回值类型保持一致
②若Lambda 的参数列表的第一个参数，是实例方法的调用者，则第二个参数(或无参)作为实例方法的参数

格式： ClassName::MethodName

如下三种主要使用情况：

• 对象::实例方法
• 类::静态方法
• 类::实例方法

例如：

(x) -> System.out.println(x)

等同于

System.out::println // 对象::实例方法

例如：

BinaryOperator<Double> bo = (x, y) -> Math.pow(x, y);

等同于

BinaryOperator<Double> bo = Math::pow; // 类::静态方法

例如：

(x, y) -> x.equals(y);

等同于

String::equals; // 类::实例方法

构造器引用

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，与构造器参数列表要与接口中抽象方法的参数列表一致。格式：

• ClassName::new
  例如：

Supplier<Employee> sup = () -> new Employee();

等同于

Supplier<Employee> sup2 = Employee::new; // 根据Supplier的get抽象方法，参数类型为空，调用无参构造函数

注意

①构造器的参数列表，需要与函数式接口中参数列表保持一致

数组引用

例如：

Function<Integer, String[]> fun = (args) -> new String[args];

等同于

Function<Integer, Employee[]> fun2 = String[]::new;

四、Stream API

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。简而言之，Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。

Stream

流(Stream) 到底是什么呢？ 是数据渠道(如inputStream、outputStream，类似管道)，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，流讲的是计算！”

注意：

① Stream 自己不会存储元素

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

③ 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

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)：一个终止操作，执行中间操作链，并产生结果

创建 Stream

由Collection 接口创建流

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

  List<String> list = new ArrayList<>();
  Stream<String> stream = list.stream(); //获取一个顺序流
  Stream<String> parallelStream = list.parallelStream(); //获取一个并行流
  

由数组创建流

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)

  Integer[] nums = new Integer[10];
  Stream<Integer> stream1 = Arrays.stream(nums);
  

由值创建流

可以使用静态方法 Stream.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

  Stream<Integer> stream2 = Stream.of(1,2,3,4,5,6);
  

由函数创建流：创建无限流

可以使用静态方法 Stream.iterate() 和 Stream.generate(), 创建无限流

• public static Stream iterate(final T seed, final UnaryOperator f)：迭代
• public static Stream generate(Supplier s)：生成

  //迭代
  Stream<Integer> stream3 = Stream.iterate(0, (x) -> x + 2).limit(10);
  stream3.forEach(System.out::println);
  //生成
  Stream<Double> stream4 = Stream.generate(Math::random).limit(2);
  stream4.forEach(System.out::println);
  

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”

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

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

排序

方法	描述
sorted()	产生一个新流，其中按自然顺序排序
sorted(Comparator comp)	产生一个新流，其中按比较器顺序排序

Stream 的终止操作

终止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

查找与匹配

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)

归约

方法	描述
reduce(T identity, 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

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操作(如收集到 List、Set、Map)。但是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：

方法	返回类型	作用
toList	List	把流中元素收集到List
-	List emps = list.stream().collect(Collectors.toList());	-
toSet	Set	把流中元素收集到Set
-	Set emps = list.stream().collect(Collectors.toSet());	-
toCollection	Collection	把流中元素收集到创建的集合
-	Collection emps = list.stream().collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));	-
summingInt	Integer	对流中元素的整数属性求和
-	int total = list.stream().collect(Collectors.summingInt(Employee::getSalary));	-
averagingInt	Double	计算流中元素Integer属性的平均值
-	double avg = list.stream().collect(Collectors.averagingInt(Employee::getSalary));	-
summarizingInt	IntSummaryStatistics	收集流中Integer属性的统计值。包含：数量，总和，平均值，最大值，最小值
-	IntSummaryStatistic siss= list.stream().collect(Collectors.summarizingInt(Employee::getSalary));	-
joining	String	连接流中每个字符串
-	String str = list.stream().map(Employee::getName).collect(Collectors.joining());	-
maxBy	Optional	根据比较器选择最大值
-	Optional max = list.stream().collect(Collectors.maxBy(comparingInt(Employee::getSalary)));	-
minBy	Optional	根据比较器选择最小值
-	Optional min = list.stream().collect(Collectors.minBy(comparingInt(Employee::getSalary)));	-
reducing	归约产生的类型	从一个作为累加器的初始值开始，利用BinaryOperator与流中元素逐个结合，从而归约成单个值
-	int total = list.stream().collect(Collectors.reducing(0, Employee::getSalar, Integer::sum));	-
collectingAndThen	转换函数返回的类型	转换函数返回的类型
-	int how = list.stream().collect(Collectors.collectingAndThen(Collectors.toList(), List::size));	-
groupingBy	Map<K, List>	根据某属性值对流分组，属性为K，结果为V
-	Map<Emp.Status, List> map= list.stream().collect(Collectors.groupingBy(Employee::getStatus));	-
partitioningBy	Map<Boolean, List>	根据true或false进行分区
-	Map<Boolean,List> vd = list.stream().collect(Collectors.partitioningBy(Employee::getManage));	-

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。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

了解 Fork/Join 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

Fork/Join 框架与传统线程池的区别

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

五、接口中的默认方法与静态方法

接口中的默认方法

Java 8中允许接口中包含具有具体实现的方法，该方法称为“默认方法”，默认方法使用 default 关键字修饰

public interface MyFun {
  default String getName(){
	return "哈哈哈";
  }
}

接口默认方法的两个原则

• ”类优先”原则：如果一个父类提供了具体的实现，那么接口中具有相同名称和参数的默认方法会被忽略

• 接口冲突：如果一个父接口提供一个默认方法，而另一个接口也提供了一个具有相同名称和参数列表的方法（不管方法是否是默认方法），那么必须覆盖该方法来解决冲突

接口中的静态方法

Java8 中，接口中允许添加静态方法

六、新时间日期API

LocalDate、LocalTime、LocalDateTime

LocalDate、LocalTime、LocalDateTime 类的实例是不可变的对象，分别表示使用 ISO-8601日历（注：ISO-8601日历系统是国际标准化组织制定的现代公民的日期和时间的表示法）系统的日期、时间、日期和时间。它们提供了简单的日期或时间，并不包含当前的时间信息。也不包含与时区相关的信息

方法	描述	示例
now()	静态方法，根据当前时间创建对象	LocalDate localDate = LocalDate.now(); LocalTime localTime = LocalTime.now(); LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
of()	静态方法，根据指定日期/时间创建对象	LocalDate localDate = LocalDate.of(2016, 10, 26); LocalTime localTime = LocalTime.of(02, 22, 56); LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2016, 10, 26, 12, 10, 55);
plusDays, plusWeeks, plusMonths, plusYears	从当前 LocalDate 对象减去几天、几周、几个月、几年
minusDays, minusWeeks, minusMonths, minusYears	从当前 LocalDate 对象减去几天、几周、几个月、几年
plus, minus	添加或减少一个 Duration 或 Period
withDayOfMonth, withDayOfYear, withMonth, withYear	将月份天数、年份天数、月份、年份 修 改 为 指 定 的 值 并 返 回 新 的LocalDate 对象
getDayOfMonth	获得月份天数(1-31)
getDayOfYear	获得年份天数(1-366)
getDayOfWeek	获得星期几(返回一个 DayOfWeek 枚举值)
getMonth	获得月份, 返回一个 Month 枚举值
getMonthValue	获得月份(1-12)
getYear	获得年份
until	获得两个日期之间的 Period 对象，或者指定 ChronoUnits 的数字
isBefore, isAfter	比较两个 LocalDate
isLeapYear	判断是否是闰年

Instant 时间戳

瞬时，时间线上的一个瞬时点。这可能被用来记录应用程序中的事件时间戳。

在处理时间和日期的时候，我们通常会想到年、月、日、时、分、秒。然而，这只是时间的一个模型，是面向人类的，第二种通用模型是面向机器的，或者说是连续的。在此模型中，时间线的一个点表示为一个很大的数，这有利于计算机处理。在UNIX中，这个数从1970年开始，以秒为单位；同样的，在Java中，也是从1970年开始，但以毫秒为单位。

java.time包通过值类型Instant提供机器视图，不提供人类意义上的时间单位。Instant表示时间线上的一点，而不需要任何上下文信息，例如，时区。概念上讲，它只是简单的表示自1970年1月1日0时0分（UTC）开始的秒数。因为java.time包是基于纳秒计算的，所以Instant的精度可以达到纳秒级（1ns = 10^-9s）

方法	描述
now()	静态方法，返回默认UTC时区的Instant类的对象
ofEpochMilli(long epochMilli)	静态方法，返回在1970-01-01 00:00:00基础上加上指定毫秒数之后的Instant类的对象
atOffset(ZoneOffset offset)	结合即使的偏移来创建一个OffsetDateTime
toEpochMilli()	返回1970-01-01 00:00:00到当前时间的毫秒数，即为时间戳

时间戳是指格林威治时间1970年1月1日00时00分00秒（北京时间1970年1月1日08时00分00秒）起至现在的总秒数

Duration 和 Period

• Duration:用于计算两个“时间”间隔
• Period:用于计算两个“日期”间隔

日期的操纵

• TemporalAdjuster：时间校正器。有时我们可能需要获取例如：将日期调整到“下个周日”等操作
• TemporalAdjusters：该类通过静态方法提供了大量的常用 TemporalAdjuster 的实现

解析与格式化

java.time.format.DateTimeFormatter

该类提供了三种实例化方法：

• 预定义的标准格式。如：ISO_LOCAL_DATE_TIME；ISO_LOCAL_DATE；ISO_LOCAL_TIME
• 本地化相关的格式。如：ofLoaclizedDateTime(FormatStyle.LONG)
• 自定义的格式。如：ofPattern(“yyyy-MM-dd hh:mm:ss E”)

DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
// 格式化
String str = dateTimeFormatter.format(LocalDateTime.now());
System.out.println(str);
// 解析
TemporalAccessor accessor = dateTimeFormatter.parse("2021-04-02 10:13:24");
System.out.println(accessor);

时区的处理

Java8 中加入了对时区的支持，带时区的时间为分别为：ZonedDate、ZonedTime、ZonedDateTime
其中每个时区都对应着 ID，地区ID都为 “{区域}/{城市}”的格式，例如 ：Asia/Shanghai 等
ZoneId：该类中包含了所有的时区信息
getAvailableZoneIds()：可以获取所有时区时区信息
of(id) ：用指定的时区信息获取 ZoneId 对象

与传统日期处理的转换

类	To 遗留类	From 遗留类
java.time.Instant java.util.Date	Date.from(instant)	date.toInstant()
java.time.Instant java.sql.Timestamp	Timestamp.from(instant)	timestamp.toInstant()
java.time.ZonedDateTime java.util.GregorianCalendar	GregorianCalendar.from(zonedDateTime)	cal.toZonedDateTime()
java.time.LocalDate java.sql.Time	Date.valueOf(localDate)	date.toLocalDate()
java.time.LocalTime java.sql.Time	Date.valueOf(localDate)	date.toLocalTime()
java.time.LocalDateTime java.sql.Timestamp	Timestamp.valueOf(localDateTime)	timestamp.toLocalDateTime()
java.time.ZoneId java.util.TimeZone	Timezone.getTimeZone(id)	timeZone.toZoneId()
java.time.format.DateTimeFormatter java.text.DateFormat	formatter.toFormat()	无

七、其他新特性

Optional 类

Optional 类(java.util.Optional) 是一个容器类，代表一个值存在或不存在，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

常用方法：

• 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 Optional 实例,否则创建空实例
• isPresent() : 判断是否包含值
• 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 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，要求返回值必须是Optional

重复注解与类型注解

Java 8对注解处理提供了两点改进：可重复的注解及可用于类型的注解

MyAnnotation

import static java.lang.annotation.ElementType.CONSTRUCTOR;
import static java.lang.annotation.ElementType.FIELD;
import static java.lang.annotation.ElementType.LOCAL_VARIABLE;
import static java.lang.annotation.ElementType.METHOD;
import static java.lang.annotation.ElementType.PARAMETER;
import static java.lang.annotation.ElementType.TYPE;
import static java.lang.annotation.ElementType.TYPE_PARAMETER;

import java.lang.annotation.Repeatable;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Repeatable(MyAnnotations.class) // MyAnnotations 类似注解的容器
@Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE, TYPE_PARAMETER})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation {

  String value() default "antherd";
}

MyAnnotations

import static java.lang.annotation.ElementType.CONSTRUCTOR;
import static java.lang.annotation.ElementType.FIELD;
import static java.lang.annotation.ElementType.LOCAL_VARIABLE;
import static java.lang.annotation.ElementType.METHOD;
import static java.lang.annotation.ElementType.PARAMETER;
import static java.lang.annotation.ElementType.TYPE;

import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotations {

  MyAnnotation[] value();
}

TestAnnotation

import java.lang.reflect.Method;
import org.junit.Test;
import org.springframework.lang.NonNull;

/**
 * 重复注解与类型注解
 */
public class TestAnnotation {
  // check framework
  private @NonNull Object obj = null;

  @Test
  public void test1() throws Exception {
    Class<TestAnnotation> clazz = TestAnnotation.class;
    Method m1 = clazz.getMethod("show");
    MyAnnotation[] mas = m1.getAnnotationsByType(MyAnnotation.class);
    for (MyAnnotation myAnnotation : mas) {
      System.out.println(myAnnotation.value());
    }
  }

  @MyAnnotation("Hello")
  @MyAnnotation("World")
  public void show(/*@MyAnnotation("abc") String str*/) {

  }
}