JDK8新特性

• 主要内容

  • lambda 表达式

  • 函数式接口

  • 方法引用与构造器引用

  • Stream API

  • 接口中的默认方法与静态方法

  • 新时间日期API

  • 其它新特性

• 新特性简介

  • 速度更快
  • 代码更少（增加了新的语法Lambda表达式）
  • 强大的StreamAPI
  • 便于并行
  • 最大化减少空指针异常 Optional

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。

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。

语法格式一: 无参，无返回值，Lambda 体只需一条语句
    Runnable r1 = () -> System.out.println("hello lombok");
    
语法格式二: Lambda 需要一个参数 (Lambda 只需要一个参数时，参数的小括号可省略)
    Consumer con = ags -> System.out.println(ags);

语法格式三: Lambda 需要两个参数，并且有返回值(当 Lambda体 只有一条语句时，可省略 {} 和 return)
    BinaryOperator bo = (x, y) -> x + y;

语法格式四: 完整版 参数数据类型可以省略，因为可由编译器推断得出，称为 “类型推断”
    BinaryOperator bo = (Long x, Long y) -> {
            Long z = x + y;
            return z;
        };

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，那么该异常需要在目标接口的抽象方法上进行声明）。
• 我们可以在任意函数式接口上使用 @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。

// 指定为函数式接口，编译器会在编译时判断当前接口是否仅且仅有一个方法，如果不是，则无法通过编译
@FunctionalInterface
public interface Func {
	// 唯一方法
    void theOnlyWay();
}

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内置四大函数式接口

  // 消费型接口
  Consumer   参数:T   返回类型:void   
      对类型为T的对象应用操作,包含方法:void accept(T t)
  
  // 供给型接口
  Supplier   参数:无   返回类型:T   
      返回类型为T的对象，包含方法：T get();
      
  // 函数型接口
  Function   参数:T   返回类型: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);
   
  // 断定型接口
  Predicate   参数:T   返回类型: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);
  

  • 其它接口

    BiFunction   参数：T, U   返回：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）   参数：T   返回：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)   参数：T, T   返回：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   参数：T, U   返回: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   参数：T   返回: int
    ToLongFunction   参数：T   返回: long 
    ToDoubleFunction   参数：T   返回: double 
        分别计算int、long、double值的函数
        
    IntFunction   参数：int   返回: 
    LongFunction   参数：long   返回:  
    DoubleFunction   参数：double   返回: 
        参数分别为 int、long、double 类型的函数
    

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！

  （实现抽象方法的参数列表，必须与方法引用方法的参数列表保持一致！）

  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。

  • 对象::实例方法

  • 类::静态方法

  • 类::实例方法

    注意：当需要引用方法的第一个参数是调用对象，并且第二个参数是需要引用方法的第二个参数(或无参数)

    时：ClassName::methodName

  (x) -> System.out.println(x)
      等价于
  System.out::println
      
  BinaryOperator bOpe = (x, y) -> Math.pow(x, y)
      等价于
  BinaryOperator bOpe = Math::pow;
  
  Arrays.sort(is, (o1, o2) -> Integer.compare(o1, o2));
      等价于
  Arrays.sort(is, Integer::compare);
  注意：当需要引用方法的第一个参数是调用对象，并且第二个参数是需要引用方法的第二个参数(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，与构造器参数 列表要与接口中抽象方法的参数列表一致！

  Function function = (i) -> new MyClass(i);
  	等价于
  Function function = MyClass::new;
  

• 数组引用

  格式：type[] :: new

  Function types = (s) -> new Integer[s];
  	等价于
  Function types = Integer[]::new;
  

• 强大的Stream API

  java.util.stream.*

  流(Stream) 是是数据渠道，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，流讲的是计算！”

  • 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

    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

    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

    ---

    由数组创建流

    • 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

    ---

    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

    ---

    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。

      • 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”。

    • 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(取前面的n个元素)。
      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 注:与map(Function f)区别可类比add()与addAll()的区别

    • 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 。

    • 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 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

    • 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:toList   返回类型:List   作用:把流中元素收集到List
          List emps= list.stream().collect(Collectors.toList());
      
      方法:toSet   返回类型:Set   作用:把流中元素收集到Set
          Set emps= list.stream().collect(Collectors.toSet());
      
      方法:toCollection   返回类型:Collection   作用:把流中元素收集到创建的集合
          Collectionemps=list.stream().collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));
      
      方法:counting   返回类型:Long  作用:计算流中元素的个数
          long count = list.stream().collect(Collectors.counting());
      
      方法:summingInt   返回类型:Integer  作用:对流中元素的整数属性求和
          inttotal=list.stream().collect(Collectors.summingInt(Employee::getSalary));
      
      方法:averagingInt   返回类型:Double  作用:计算流中元素Integer属性的平均值
          doubleavg= list.stream().collect(Collectors.averagingInt(Employee::getSalary));
      
      方法:summarizingInt   返回类型:IntSummaryStatistics  作用:收集流中Integer属性的统计值。如：平均值等
          IntSummaryStatistics iss=list.stream().collect(Collectors.summarizingInt(Employee::getSalary))
          
      方法:joining   返回类型:String  作用:连接流中每个字符串
          String str= list.stream().map(Employee::getName).collect(Collectors.joining());
      
      方法:maxBy   返回类型:Optional  作用:根据比较器选择最大值
          Optional max=list.stream().collect(Collectors.maxBy(comparingInt(Employee::getSalary)));  
      方法:minBy   返回类型:Optional  作用:根据比较器选择最小值
          Optional min=list.stream().collect(Collectors.minBy(comparingInt(Employee::getSalary)));  
      方法:reducing   返回类型:Optional  
          作用: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。
          inttotal=list.stream().collect(Collectors.reducing(0, Employee::getSalar, Internate::sum));
          
      方法:collectingAndThen   返回类型:Optional  作用:转换函数返回的类型,包裹另一个收集器，对其结果转换函数
          inthow=list.stream().collect(Collectors.collectingAndThen(Collectors.toList(), list::size));
          
      方法:groupingBy   返回类型:Map>  作用:根据某属性值对流分组，属性为K，结果为V
          Map> map
           = list.stream().collect(Collectors.groupingBy(Employee::getStatus));
          
      方法:partitioningBy   返回类型:Map>   作用:根据true或false进行分区
          Map> vd
           = list.stream().collect(Collectors.partitioningBy(Employee::getManage));
      
      转为数组
          objec[] toArray();
           A[] toArray(IntFunction generator);
      	例:
              String[] s = {"a", "ab", "abc"};
              Stream stream = Arrays.stream(s);
              stream.sorted((s1, s2) -> -s1.compareTo(s2)).toArray();
      		// 注意，一个流只能使用一次，执行终止操作后，流会被关闭
              stream = Stream.of(s);
              stream.map(String::length).toArray(Integer[]::new);
      

  • 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

    • Fork/Join 框架 了解

      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.

      任务递归分配成若干小任务 -> 并行求值 -> 部分结果进行合并

    • 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.