JAVA SE8 - 技术栈

文章目录

- 一，介绍
- Lambda
- - [Lambda 表达式简介](#Lambda 表达式简介)
  - [Lambda 表达式的应用场景](#Lambda 表达式的应用场景)
  - 示例代码
- [Stream API](#Stream API)
- - [Stream API 介绍](#Stream API 介绍)
  - - [创建 Stream](#创建 Stream)
    - 过滤数据
    - 映射数据
    - 排序数据
    - 聚合数据
    - 匹配数据
    - 其他功能
- java.time包
- 默认方法和静态方法
- 方法引用

一，介绍

JDK 1.8，即Java 8，是Oracle公司发布的Java平台的重要版本，其正式发布日期是2014年3月18日。这个版本包含了大量革新性的特性和改进，这些特性不仅增强了Java语言本身的表达力，同时也改善了开发者的编程体验。下面是关于JDK 1.8的一些主要特性的详细介绍：

Lambda表达式：
- Lambda表达式是一种轻量级的匿名函数，它们可以作为方法参数或者返回值，极大地简化了函数式编程模式在Java中的应用。Lambda表达式使得代码更加简洁和易于维护。
Stream API：
- Stream API是一个新的框架，它提供了高级抽象来进行集合类的操作，比如搜索、过滤、映射和排序等。Stream API的设计允许开发者利用现代多核硬件进行并行处理，而不需要关心线程管理和同步的问题。
新的日期和时间API：
- Java 8引入了新的日期时间API (java.time 包)，其中包括LocalDate, LocalTime, LocalDateTime, ZonedDateTime等类。这些类设计得更为直观和易用，并且它们是不可变的，这意味着它们非常适合在并发环境中使用。
默认方法和静态方法：
- 在接口中可以声明默认方法和静态方法，这为接口的实现者提供了默认的行为定义，同时保持了向后兼容性。静态方法则可以在不创建接口实例的情况下直接调用。
方法引用：
- 方法引用是Lambda表达式的补充，它提供了一种简洁的方式去引用现有的类方法或构造器，或者是特定对象的实例方法。
更好的类型推断：
- JDK 1.8中的类型推断机制得到了改善，这使得在创建泛型实例时可以省略类型参数，从而让代码更为清晰。
并行流：
- 并行流（Parallel Stream）允许自动利用多核心的计算能力，对数据进行高效并行处理。这有助于提高应用程序在多核处理器上的执行效率。

此外，JDK 1.8还包含了一些其他的改进，比如：

改进了类型注解，使得类型系统更为强大。
引入了Nashorn JavaScript引擎，它能够在Java平台上运行JavaScript脚本。
允许使用重复注解，这样就可以在同一位置多次应用相同的注解。

Lambda

Lambda 表达式简介

语法：Lambda表达式的语法包括参数列表和Lambda体两部分。参数列表可以省略类型声明，Lambda体可以简化为单个表达式而无需大括号和return关键字（如果体内的确只有一条语句）。
函数式接口：Lambda表达式必须与函数式接口一起使用，后者是指仅有一个抽象方法的接口。Lambda表达式可以赋值给此类接口类型的变量或传递给期望该接口的方法。
方法引用：这是一种更简洁的方式，用于引用已有类或对象的方法或构造器。方法引用的语法为"对象或类名::方法名"，适用于某些Lambda表达式场景。

Lambda 表达式的应用场景

集合操作 ：Java 8的Stream API允许使用Lambda表达式来进行集合的过滤、映射、排序和聚合等操作。这极大地方便了集合数据的处理。
接口中的默认方法和静态方法 ：Java 8允许在接口中定义默认方法（使用default关键字）和静态方法。这为接口提供了一种向后兼容的方式去扩展新功能，以及提供工具方法。

示例代码

Lambda表达式作为方法参数

java 复制代码

@FunctionalInterface
interface MyFunction<T> {
    T apply(T t);
}

public static void processString(String str, MyFunction<String> function) {
    String result = function.apply(str);
    System.out.println(result);
}

public static void main(String[] args) {
    String input = "Hello, World!";
    processString(input, String::toUpperCase); // 使用方法引用
}

Lambda表达式与集合操作

java 复制代码

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David");

// 过滤
List<String> filteredNames = names.stream()
                                   .filter(name -> name.length() > 4)
                                   .collect(Collectors.toList());

// 映射
List<Integer> nameLengths = names.stream()
                                 .map(String::length)
                                 .collect(Collectors.toList());

// 排序
List<String> sortedNames = names.stream()
                                .sorted()
                                .collect(Collectors.toList());

// 聚合
int sumOfNameLengths = names.stream()
                            .mapToInt(String::length)
                            .sum();

方法引用示例

java 复制代码

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

// 使用Lambda表达式
numbers.forEach(n -> System.out.println(n));

// 使用方法引用
numbers.forEach(System.out::println);

Stream API

Stream API 介绍

Java 8引入的Stream API是一个强大的工具集，用于处理集合和其他数据源，如文件或I/O通道。它提供了一种声明式的方式来进行数据处理，支持懒惰求值、并行执行等特性。下面是对Stream API的重点介绍以及一些基本操作的代码示例：

创建 Stream

从集合创建：

java 复制代码

List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "orange");
Stream<String> stream = list.stream(); // 或者 list.parallelStream() 以启用并行执行

通过静态方法创建：

java 复制代码

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

过滤数据

filter() 方法可以根据提供的谓词筛选出符合条件的元素：

java 复制代码

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<Integer> evenNumbers = numbers.stream()
                                   .filter(n -> n % 2 == 0)
                                   .collect(Collectors.toList());

映射数据

map() 方法用于转换集合中的元素：

java 复制代码

List<String> words = Arrays.asList("Hello", "World");
List<Integer> wordLengths = words.stream()
                                 .map(s -> s.length())
                                 .collect(Collectors.toList());

排序数据

sorted() 方法可以对集合中的元素进行排序：

java 复制代码

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
List<String> sortedNames = names.stream()
                                .sorted()
                                .collect(Collectors.toList());

聚合数据

reduce() 方法可以将集合中的所有元素归约为单一结果：

java 复制代码

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int sum = numbers.stream()
                 .reduce(0, Integer::sum); // 或者使用 (a, b) -> a + b;

匹配数据

anyMatch() 方法检查是否有任何元素符合给定的条件：

java 复制代码

List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "orange");
boolean containsA = words.stream()
                         .anyMatch(s -> s.contains("a"));

其他功能

去重：使用distinct()去除重复元素。
分组：使用groupingBy()按照某个属性对元素进行分组。
归约：除了reduce()外，还可以使用collectingAndThen()等方法进行复杂的归约操作。

这些操作可以组合在一起形成流水线，从而以一种声明式的方式处理数据。例如：

java 复制代码

List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "orange");
List<Integer> lengths = words.stream()
                             .filter(w -> w.contains("a"))
                             .map(String::length)
                             .collect(Collectors.toList());

以上就是关于Java 8 Stream API的基本介绍和一些常见操作的示例。Stream API不仅让集合操作变得简单，还提供了更好的可读性和更高的性能。

java.time包

新的日期和时间API（java.time包）

Java 8引入了新的日期和时间API，该API位于java.time包下，提供了一系列类来更好地处理日期和时间。下面是该API的一些关键特性及代码示例：

LocalDate

用于表示日期，不包含时间和时区信息。

创建当前日期：

java 复制代码

LocalDate currentDate = LocalDate.now();
System.out.println(currentDate); // 输出：2024-09-20（假设当前日期为2024年9月20日）

创建指定日期：

java 复制代码

LocalDate specificDate = LocalDate.of(2024, Month.SEPTEMBER, 20);
System.out.println(specificDate); // 输出：2024-09-20

LocalTime

用于表示时间，不包含日期和时区信息。

创建当前时间：

java 复制代码

LocalTime currentTime = LocalTime.now();
System.out.println(currentTime); // 输出：19:05 （假设当前时间为19时05分）

创建指定时间：

java 复制代码

LocalTime specificTime = LocalTime.of(19, 5);
System.out.println(specificTime); // 输出：19:05

LocalDateTime

用于表示日期和时间，不包含时区信息。

创建当前日期和时间：

java 复制代码

LocalDateTime currentDateTime = LocalDateTime.now();
System.out.println(currentDateTime); // 输出：2024-09-20T19:05

创建指定日期和时间：

java 复制代码

LocalDateTime specificDateTime = LocalDateTime.of(2024, Month.SEPTEMBER, 20, 19, 5);
System.out.println(specificDateTime); // 输出：2024-09-20T19:05

DateTimeFormatter

用于格式化和解析日期时间对象。

格式化日期时间为字符串：

java 复制代码

LocalDateTime currentDateTime = LocalDateTime.now();
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String formattedDateTime = currentDateTime.format(formatter);
System.out.println(formattedDateTime); // 输出：2024-09-20 19:05

解析字符串为日期时间：

java 复制代码

String dateTimeString = "2024-09-20 19:05";
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
LocalDateTime parsedDateTime = LocalDateTime.parse(dateTimeString, formatter);
System.out.println(parsedDateTime); // 输出：2024-09-20T19:05

其他相关类

此外，java.time包还提供了其他几个有用的类，如：

ZonedDateTime：代表带有时区的日期时间。
OffsetDateTime：代表带有偏移量的日期时间。
Duration 和 Period：分别用于表示两个时间点之间的持续时间和日期间隔。
Instant：代表时间戳，通常用于与时钟系统交互。

默认方法和静态方法

Java 8引入了两种新的方法类型，允许在接口中定义更多的行为而不破坏现有的实现。以下是关于这两种方法类型的详细介绍和示例代码。

默认方法

默认方法（default method）是在接口中定义的一种特殊类型的方法，它提供了一个默认的实现。这种机制允许在不改变现有实现类的前提下，向接口中添加新方法。默认方法使用default关键字声明。

示例代码：

java 复制代码

public interface MyInterface {
    // 默认方法
    default void myDefaultMethod() {
        System.out.println("这是默认方法");
    }
}

public class MyClass implements MyInterface {
    // 不需要重新实现这个方法，除非你想覆盖默认的行为
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyClass obj = new MyClass();
        obj.myDefaultMethod(); // 输出：这是默认方法
    }
}

在这个例子中，MyInterface接口包含了一个默认方法myDefaultMethod()。由于MyClass实现了MyInterface，并且没有提供自己的实现，所以它将使用接口中定义的默认实现。

静态方法

静态方法（static method）是在接口中定义的公共静态方法，它们不是接口实现的一部分，而是属于接口本身的工具方法。这些方法可以直接通过接口名来调用，不需要实例化接口的实现类。

示例代码：

java 复制代码

public interface MyInterface {
    // 静态方法
    static void myStaticMethod() {
        System.out.println("这是静态方法");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyInterface.myStaticMethod(); // 输出：这是静态方法
    }
}

在这个例子中，MyInterface接口包含了一个静态方法myStaticMethod()。由于它是静态的，可以通过接口名直接调用来执行。

总结

默认方法：允许在不修改现有实现类的情况下向接口添加新的方法。这对于向旧的接口添加新的功能尤其有用，因为它可以为新方法提供一个默认实现，现有类可以选择是否覆盖这个默认行为。
静态方法：提供了一种在接口级别上定义工具方法的方式。这些方法独立于任何特定的接口实现，并且可以直接通过接口名来访问。

方法引用

方法引用是Java 8引入的一项特性，它允许我们引用已有的方法或构造器作为Lambda表达式的替代，从而使得代码更加简洁和易读。以下是关于方法引用的不同类型的详细说明及示例代码。

静态方法引用

静态方法引用允许你引用一个类中的静态方法。格式如下：

复制代码

类名::静态方法名

示例代码：

java 复制代码

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
numbers.stream()
       .map(Integer::valueOf) // 引用静态方法：Integer.valueOf
       .forEach(System.out::println); // 引用实例方法：System.out.println

实例方法引用

实例方法引用允许你引用一个特定对象的实例方法。格式如下：

复制代码

实例对象::实例方法名

示例代码：

java 复制代码

String str = "hello";
Function<String, Integer> func = str::length; // 引用实例方法：String.length
int length = func.apply(str);

类的任意对象方法引用

这类方法引用允许你引用一个类的任意实例的方法，而不是特定的实例。格式如下：

复制代码

类名::实例方法名

示例代码：

java 复制代码

List<String> strings = Arrays.asList("apple", "banana", "orange");
strings.stream()
       .map(String::toUpperCase) // 引用实例方法：String.toUpperCase
       .forEach(System.out::println); // 引用实例方法：System.out.println

构造方法引用

构造方法引用允许你引用一个类的构造方法来创建新的对象。格式如下：

复制代码

类名::new

示例代码：

java 复制代码

Supplier<List<String>> supplier = ArrayList::new; // 引用构造方法：ArrayList()
List<String> list = supplier.get();

注意事项

尽管方法引用非常有用，但在使用时也需要注意以下几点：

适用性：只有当Lambda表达式的功能与某个已存在的方法完全一致时，才可以使用方法引用。
目标类型：方法引用的目标类型应该是一个函数式接口，即一个只有一个抽象方法的接口。
参数匹配：引用的方法的参数列表必须与Lambda表达式的参数列表相匹配。
返回类型：引用的方法返回类型必须与Lambda表达式的返回类型相匹配。