“Java 仍然存在——人們開始理解它。”
歡迎閱讀我對 Java 8 的介紹。本指南將引導您逐步了解該語言的所有新功能。透過簡短的程式碼範例，您將學習如何使用介面預設方法、lambda 表達式、引用方法和可重複註解。讀完本文後，您將熟悉 API 的最新更改，例如流、函數介面、關聯擴充功能和新的 Date API。沒有無聊的文字牆——只有一堆附註解的程式碼片段。享受！介面的預設方法
Java 8 讓我們可以透過使用default 關鍵字來新增在介面中實作的非抽象方法。此功能也稱為 擴充方法。這是我們的第一個範例：interface Formula { double calculate(int a); default double sqrt(int a) { return Math.sqrt(a); } } 除了抽象方法
calculate之外，
Formula介面還定義了一個預設方法
sqrt。實作
Formula介面的類別僅實作抽象
計算方法。預設的
sqrt方法可以直接使用。
公式
Formula formula = new Formula() { @Override public double calculate(int a) { return sqrt(a * 100); } }; formula.calculate(100); // 100.0 formula.sqrt(16); // 4.0 物件作為匿名物件實作。程式碼相當令人印象深刻：6 行程式碼就可以簡單地計算
sqrt(a * 100)。正如我們將在下一節中進一步看到的，在 Java 8 中實作單一方法物件有一種更具吸引力的方法。
Lambda 表達式
讓我們從一個簡單的範例開始，說明如何在 Java 的早期版本中對字串陣列進行排序： 統計輔助方法 Collections.sort採用一個列表和一個比較器 來對給定列表的元素進行排序。經常發生的情況是您建立匿名比較器並將它們傳遞給排序方法。Java 8 不再總是建立匿名對象，而是讓您能夠使用更少的語法、 lambda 表達式： 如您所見，程式碼更短且更易於閱讀。但這裡它變得更短： 對於單行方法，您可以去掉 {}大括號和 return關鍵字。但這裡的程式碼變得更短： Java 編譯器知道參數的類型，因此您也可以將它們省略。現在讓我們更深入地了解如何在現實生活中使用 lambda 表達式。List
names = Arrays.asList("peter", "anna", "mike", "xenia"); Collections.sort(names, new Comparator
() { @Override public int compare(String a, String b) { return b.compareTo(a); } });
Collections.sort(names, (String a, String b) -> { return b.compareTo(a); });
Collections.sort(names, (String a, String b) -> b.compareTo(a));
Collections.sort(names, (a, b) -> b.compareTo(a));
功能介面
lambda 表達式如何適應 Java 類型系統？每個 lambda 對應於介面定義的給定類型。而所謂的函數式介面必須恰好包含一個宣告的抽象方法。每個給定類型的 lambda 表達式都會對應這個抽象方法。由於預設方法不是抽象方法，因此您可以自由地將預設方法新增到函數式介面中。我們可以使用任意介面作為 lambda 表達式，前提是該介面僅包含一個抽象方法。為了確保您的介面符合這些條件，您必須新增 @FunctionalInterface註解。該註解將通知編譯器該介面必須僅包含一個方法，如果在該介面中遇到第二個抽象方法，則會拋出錯誤。範例： 請記住，即使尚未聲明 @FunctionalInterface註釋，此程式碼也將有效。@FunctionalInterface interface Converter
{ T convert(F from); }
Converter
converter = (from) -> Integer.valueOf(from); Integer converted = converter.convert("123"); System.out.println(converted); // 123
對方法和建構函數的引用
透過使用統計方法參考可以進一步簡化上面的範例： Java 8 允許您使用 ::關鍵字符號 傳遞對方法和建構函式的參考。上面的例子展示如何使用統計方法。但我們也可以引用物件上的方法： 讓我們來看看如何使用 ::用來建構函數。首先，讓我們定義一個具有不同建構函式的範例： 接下來，我們定義用於建立新 人員物件的 PersonFactory工廠介面：Converter
converter = Integer::valueOf; Integer converted = converter.convert("123"); System.out.println(converted); // 123
class Something { String startsWith(String s) { return String.valueOf(s.charAt(0)); } }
Something something = new Something(); Converter
converter = something::startsWith; String converted = converter.convert("Java"); System.out.println(converted); // "J"
class Person { String firstName; String lastName; Person() {} Person(String firstName, String lastName) { this.firstName = firstName; this.lastName = lastName; } }
interface PersonFactory
{ P create(String firstName, String lastName); } 我們沒有手動實作工廠，而是使用建構函式參考將所有內容綁定在一起： 我們透過Person::new建立對Person類別 的建構函式的參考。Java 編譯器會透過比較建構函式的簽章與PersonFactory.create方法的簽章來自動呼叫適當的建構子。 PersonFactory
拉姆達區
從 lambda 表達式組織對外部作用域變數的存取類似於從匿名物件進行存取。 您可以從本機範圍存取最終變量，以及實例欄位和聚合變數。訪問局部變數
我們可以從 lambda 表達式的作用域中 讀取帶有 final修飾符的局部變數： 但與匿名物件不同的是，變數不需要宣告為 final就可以從lambda表達式存取。此程式碼也是正確的： 但是， num變數必須保持不可變，即 對於程式碼編譯來說是隱式的 final。以下程式碼將無法編譯： 也不允許在 lambda 表達式中 更改 num 。final int num = 1; Converter
stringConverter = (from) -> String.valueOf(from + num); stringConverter.convert(2); // 3
int num = 1; Converter
stringConverter = (from) -> String.valueOf(from + num); stringConverter.convert(2); // 3
int num = 1; Converter
stringConverter = (from) -> String.valueOf(from + num); num = 3;
訪問實例字段和統計變量
與局部變數不同，我們可以讀取和修改 lambda 表達式內的實例欄位和統計變數。我們從匿名物件中知道這種行為。class Lambda4 { static int outerStaticNum; int outerNum; void testScopes() { Converter
stringConverter1 = (from) -> { outerNum = 23; return String.valueOf(from); }; Converter
stringConverter2 = (from) -> { outerStaticNum = 72; return String.valueOf(from); }; } }
存取介面的預設方法
還記得第一部分有 公式實例 的範例嗎？ Formula介面定義了一個預設的 sqrt方法，可以從 Formula的每個實例（包括匿名物件）存取該方法。這不適用於 lambda 表達式。無法在 lambda 表達式內存取預設方法。以下程式碼無法編譯：Formula formula = (a) -> sqrt( a * 100);
內建功能介面
JDK 1.8 API 包含許多內建的函數介面。其中一些在以前的 Java 版本中是眾所周知的。例如 Comparator或 Runnable。這些介面經過擴展以包含使用 @FunctionalInterface註釋的 lambda 支援。但 Java 8 API 也充滿了新的功能接口，這將使您的生活更輕鬆。其中一些介面在 Google 的 Guava庫中是眾所周知的。即使您熟悉這個庫，您也應該仔細看看這些介面是如何擴展的，以及一些有用的擴充方法。謂詞
謂詞是具有一個參數的布林函數。此介麵包含使用謂詞建立複雜邏輯表達式（and、or、negate）的各種預設方法Predicate
predicate = (s) -> s.length() > 0; predicate.test("foo"); // true predicate.negate().test("foo"); // false Predicate
nonNull = Objects::nonNull; Predicate
isNull = Objects::isNull; Predicate
isEmpty = String::isEmpty; Predicate
isNotEmpty = isEmpty.negate();
功能
函數接受一個參數並產生一個結果。預設方法可用於將多個函數組合成一個鏈（compose、andThen）。Function
toInteger = Integer::valueOf; Function
backToString = toInteger.andThen(String::valueOf); backToString.apply("123"); // "123"
供應商
供應商傳回一種或另一種類型的結果（實例）。與函數不同，提供者不接受參數。Supplier
personSupplier = Person::new; personSupplier.get(); // new Person
消費者
消費者用單一參數表示介面方法。Consumer
greeter = (p) -> System.out.println("Hello, " + p.firstName); greeter.accept(new Person("Luke", "Skywalker"));
比較器
我們從 Java 的早期版本就知道比較器了。Java 8 可讓您為介面新增各種預設方法。Comparator
comparator = (p1, p2) -> p1.firstName.compareTo(p2.firstName); Person p1 = new Person("John", "Doe"); Person p2 = new Person("Alice", "Wonderland"); comparator.compare(p1, p2); // > 0 comparator.reversed().compare(p1, p2); // < 0
選項
Optionals 介面沒有功能，但它是防止 NullPointerException的一個很好的實用程式。這是下一節的重點，因此讓我們快速了解該介面的工作原理。Optional 介面是一個簡單的容器，用於儲存可以為 null或非 null 的值。想像一下，一個方法可以回傳一個值，也可以不回傳任何內容。在 Java 8 中，您不傳回 null，而是傳回一個 Optional實例。Comparator
comparator = (p1, p2) -> p1.firstName.compareTo(p2.firstName); Person p1 = new Person("John", "Doe"); Person p2 = new Person("Alice", "Wonderland"); comparator.compare(p1, p2); // > 0 comparator.reversed().compare(p1, p2); // < 0
溪流
java.util.Stream是對其執行一個或多個操作的元素序列。每個 Stream 操作要么是中間操作，要么是最終操作。終端操作傳回特定類型的結果，而中間操作會傳回流物件本身，從而允許建立方法呼叫鏈。Stream 是一個接口，類似於列表和集合的 java.util.Collection（不支援映射）。每個 Stream 操作可以順序執行，也可以並行執行。讓我們看看串流是如何運作的。首先，我們將以字串清單的形式建立範例程式碼： Java 8 中的集合得到了增強，因此您可以透過呼叫 Collection.stream()或 Collection.parallelStream()非常簡單地建立流。下一節將說明最重要、最簡單的流操作。List
stringCollection = new ArrayList<>(); stringCollection.add("ddd2"); stringCollection.add("aaa2"); stringCollection.add("bbb1"); stringCollection.add("aaa1"); stringCollection.add("bbb3"); stringCollection.add("ccc"); stringCollection.add("bbb2"); stringCollection.add("ddd1");
篩選
過濾器接受謂詞來過濾流的所有元素。此操作是中間操作，它允許我們對產生的（過濾後的）結果呼叫其他流操作（例如 forEach）。ForEach 接受將對已過濾流的每個元素執行的操作。ForEach 是一個終端操作。此外，呼叫其他操作也是不可能的。stringCollection .stream() .filter((s) -> s.startsWith("a")) .forEach(System.out::println); // "aaa2", "aaa1"
已排序
Sorted 是一個中間操作，它傳回流的排序表示。 除非您指定Comparator，否則元素會按正確的順序排序。stringCollection .stream() .sorted() .filter((s) -> s.startsWith("a")) .forEach(System.out::println); // "aaa1", "aaa2" 請記住，sorted 建立流的排序表示，而不影響集合本身。
stringCollection元素的順序保持不變：
System.out.println(stringCollection); // ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1
地圖
中間映射操作使用結果函數將每個元素轉換為另一個物件。以下範例將每個字串轉換為大寫字串。但您也可以使用映射將每個物件轉換為不同的類型。產生的流物件的類型取決於傳遞給映射的函數類型。stringCollection .stream() .map(String::toUpperCase) .sorted((a, b) -> b.compareTo(a)) .forEach(System.out::println); // "DDD2", "DDD1", "CCC", "BBB3", "BBB2", "AAA2", "AAA1"
匹配
可以使用各種匹配操作來測試流關係中特定謂詞的真實性。所有匹配操作都是終端操作並返回布林結果。boolean anyStartsWithA = stringCollection .stream() .anyMatch((s) -> s.startsWith("a")); System.out.println(anyStartsWithA); // true boolean allStartsWithA = stringCollection .stream() .allMatch((s) -> s.startsWith("a")); System.out.println(allStartsWithA); // false boolean noneStartsWithZ = stringCollection .stream() .noneMatch((s) -> s.startsWith("z")); System.out.println(noneStartsWithZ); // true
數數
Count 是一個終端操作，它以long 形式 傳回流的元素數量。long startsWithB = stringCollection .stream() .filter((s) -> s.startsWith("b")) .count(); System.out.println(startsWithB); // 3
減少
這是一個終端操作，它使用傳遞的函數來縮短流的元素。結果將是 一個包含縮短值的可選值。Optional
reduced = stringCollection .stream() .sorted() .reduce((s1, s2) -> s1 + "#" + s2); reduced.ifPresent(System.out::println); // "aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ddd1#ddd2"
平行流
如上所述，流可以是順序的或並行的。順序流操作在串行執行緒上執行，而平行流操作在多個並行執行緒上執行。以下範例示範如何使用並行流輕鬆提高效能。首先，讓我們建立一個包含唯一元素的大型清單： 現在我們將確定對該集合的流進行排序所花費的時間。int max = 1000000; List
values = new ArrayList<>(max); for (int i = 0; i < max; i++) { UUID uuid = UUID.randomUUID(); values.add(uuid.toString()); }
序列流
long t0 = System.nanoTime(); long count = values.stream().sorted().count(); System.out.println(count); long t1 = System.nanoTime(); long millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0); System.out.println(String.format("sequential sort took: %d ms", millis)); // sequential sort took: 899 ms
平行流
long t0 = System.nanoTime(); long count = values.parallelStream().sorted().count(); System.out.println(count); long t1 = System.nanoTime(); long millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0); System.out.println(String.format("parallel sort took: %d ms", millis)); // parallel sort took: 472 ms 正如您所看到的，兩個片段幾乎相同，但並行排序快了 50%。您所需要做的就是將
stream()更改為
parallelStream()。
地圖
正如已經提到的，地圖不支援流。相反，地圖開始支援解決常見問題的新且有用的方法。 上面的程式碼應該要直觀： putIfAbsent警告我們不要寫額外的空檢查。 forEach接受一個為每個映射值執行的函數。這個範例展示瞭如何使用函數對映射值執行操作： 接下來，我們將學習如何刪除給定鍵的條目（僅當它映射到給定值時）： 另一種好方法： 合併映射條目非常簡單： 合併如果給定鍵沒有條目，則將把鍵/值插入到映射中，或呼叫合併函數，這將更改現有條目的值。Map
map = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < 10; i++) { map.putIfAbsent(i, "val" + i); } map.forEach((id, val) -> System.out.println(val));
map.computeIfPresent(3, (num, val) -> val + num); map.get(3); // val33 map.computeIfPresent(9, (num, val) -> null); map.containsKey(9); // false map.computeIfAbsent(23, num -> "val" + num); map.containsKey(23); // true map.computeIfAbsent(3, num -> "bam"); map.get(3); // val33
map.remove(3, "val3"); map.get(3); // val33 map.remove(3, "val33"); map.get(3); // null
map.getOrDefault(42, "not found"); // not found
map.merge(9, "val9", (value, newValue) -> value.concat(newValue)); map.get(9); // val9 map.merge(9, "concat", (value, newValue) -> value.concat(newValue)); map.get(9); // val9concat
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