JDK8新特性

　　参考菜鸟教程：https://www.runoob.com/java/java8-new-features.html

1. 接口默认方法

　　Java 8允许我们给接口添加一个非抽象的方法实现，只需要使用 default关键字即可，这个特征又叫做扩展方法；而且允许定义static方法，使用的时候直接类名.方法名即可。

package com.zd.bx.test;

public interface Interface1 {

    /**
     * 抽象方法1
     * 
     * @param str
     */
    void method1(String str);

    /**
     * 静态方法
     * 
     * @param str
     */
    public static void method2(String str) {
        System.out.println(str);
    }

    default void log(String str) {
        System.out.println("I1 logging::" + str);
    }

}

2. Lambda 表达式

　　Lambda 表达式，也可称为闭包，它是推动 Java 8 发布的最重要新特性。Lambda 允许把函数作为一个方法的参数（函数作为参数传递进方法中）。使用 Lambda 表达式可以使代码变的更加简洁紧凑。

语法如下：

(parameters) -> expression
或
(parameters) ->{ statements; }

1. 以下是lambda表达式的重要特征:

可选类型声明：不需要声明参数类型，编译器可以统一识别参数值。
可选的参数圆括号：一个参数无需定义圆括号，但多个参数需要定义圆括号。
可选的大括号：如果主体包含了一个语句，就不需要使用大括号。
可选的返回关键字：如果主体只有一个表达式返回值则编译器会自动返回值，大括号需要指定明表达式返回了一个数值。

例如：

package com.zd.bx;

public class MyTest {

    public static void main(String args[]) {
        MyTest tester = new MyTest();

        // 类型声明
        MathOperation addition = (int a, int b) -> a + b;

        // 不用类型声明
        MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;

        // 大括号中的返回语句
        MathOperation multiplication = (int a, int b) -> {
            return a * b;
        };

        // 没有大括号及返回语句
        MathOperation division = (int a, int b) -> a / b;

        System.out.println("10 + 5 = " + tester.operate(10, 5, addition));
        System.out.println("10 - 5 = " + tester.operate(10, 5, subtraction));
        System.out.println("10 x 5 = " + tester.operate(10, 5, multiplication));
        System.out.println("10 / 5 = " + tester.operate(10, 5, division));

        // 不用括号
        GreetingService greetService1 = message -> System.out.println("Hello " + message);

        // 用括号
        GreetingService greetService2 = (message) -> System.out.println("Hello " + message);

        greetService1.sayMessage("Runoob");
        greetService2.sayMessage("Google");
    }

    interface MathOperation {
        int operation(int a, int b);
    }

    interface GreetingService {
        void sayMessage(String message);
    }

    private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation) {
        return mathOperation.operation(a, b);
    }
}

结果：

10 + 5 = 15
10 - 5 = 5
10 x 5 = 50
10 / 5 = 2
Hello Runoob
Hello Google

2. 变量作用域：

　　lambda 表达式只能引用标记了 final 的外层局部变量，这就是说不能在 lambda 内部修改定义在域外的局部变量，否则会编译错误。

例如：

package com.zd.bx;

public class MyTest {

    public static void main(String args[]) {
        String salutation = "Hello! ";

        GreetingService greetService1 = message -> {
            System.out.println(salutation + message);
            // 不允许修改引用，salutation隐式的被声明为final
            // salutation = "";
        };
        greetService1.sayMessage("Runoob");
    }

    interface GreetingService {
        void sayMessage(String message);
    }
}

lambda 表达式的局部变量可以不用声明为 final，但是必须不可被后面的代码修改（即隐性的具有 final 的语义）

3.方法引用

方法引用通过方法的名字来指向一个方法。
方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁，减少冗余代码。
方法引用使用一对冒号 :: 。

例如：

package com.zd.bx;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Supplier;

public class Car {

    // Supplier是jdk1.8的接口，这里和lamda一起使用了
    public static Car create(final Supplier<Car> supplier) {
        return supplier.get();
    }

    public static void collide(final Car car) {
        System.out.println("Collided " + car.toString());
    }

    public void follow(final Car another) {
        System.out.println("Following the " + another.toString());
    }

    public void repair() {
        System.out.println("Repaired " + this.toString());
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("===1===");
        // 构造器引用：它的语法是Class::new，或者更一般的Class< T >::new
        final Car car = Car.create(Car::new);
        final List<Car> cars = Arrays.asList(car);

        System.out.println("===2===");
        // 静态方法引用：它的语法是Class::static_method
        cars.forEach(Car::collide);

        System.out.println("===3===");
        // 特定类的任意对象的方法引用：它的语法是Class::method
        cars.forEach(Car::repair);

        System.out.println("===4===");
        // 特定对象的方法引用：它的语法是instance::method
        final Car police = Car.create(Car::new);
        cars.forEach(police::follow);
    }
}

结果：

===1===
===2===
Collided com.zd.bx.Car@3e3abc88
===3===
Repaired com.zd.bx.Car@3e3abc88
===4===
Following the com.zd.bx.Car@3e3abc88

4.函数式接口

　　函数式接口(Functional Interface)就是一个有且仅有一个抽象方法，但是可以有多个非抽象方法的接口。函数式接口可以被隐式转换为 lambda 表达式。Lambda 表达式和方法引用（实际上也可认为是Lambda表达式）上。
如定义了一个函数式接口如下：

package com.zd.bx;

@FunctionalInterface
public interface GreetingService {
    void sayMessage(String message);
    
    default int method2() {
        return 2;
    }
}

那么就可以使用Lambda表达式来表示该接口的一个实现(注：JAVA 8 之前一般是用匿名类实现的)：

        GreetingService greetService1 = message -> System.out.println("Hello " + message);
        greetService1.sayMessage("234");

函数式接口可以对现有的函数友好地支持 lambda。

1.JDK8 之前已有的函数式接口

java.lang.Runnable、java.util.concurrent.Callable、java.util.Comparator等。如：

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    public abstract void run();
}

2.JDK8提供的函数式接口

　　JDK8提供了好几个函数式接口，其中有用的是如下几个：

1.Consumer<T> 代表了接受一个输入参数并且无返回的操作

package java.util.function;
import java.util.Objects;

@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {
    void accept(T t);

    default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); };
    }
}

2. Supplier<T> 无参数，返回一个结果。代表了接受一个输入参数并且无返回的操作

package java.util.function;

@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {

    T get();
}

3. Predicate<T> 接受一个输入参数，返回一个布尔值结果。

package java.util.function;
import java.util.Objects;

@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {
    boolean test(T t);

    default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) && other.test(t);
    }

    default Predicate<T> negate() {
        return (t) -> !test(t);
    }

    default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) || other.test(t);
    }

    static <T> Predicate<T> isEqual(Object targetRef) {
        return (null == targetRef)
                ? Objects::isNull
                : object -> targetRef.equals(object);
    }
}

4. Function<T,R> 接受一个输入参数，返回一个结果。

package java.util.function;
import java.util.Objects;

@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {

    R apply(T t);

    default <V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before) {
        Objects.requireNonNull(before);
        return (V v) -> apply(before.apply(v));
    }

    default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> after.apply(apply(t));
    }

    static <T> Function<T, T> identity() {
        return t -> t;
    }
}

例如：

package com.zd.bx;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Predicate;

import lombok.Data;

@Data
public class Car {
    public static void main(String args[]) {
        List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);

        // Predicate<Integer> predicate = n -> true
        // n 是一个参数传递到 Predicate 接口的 test 方法
        // n 如果存在则 test 方法返回 true

        System.out.println("输出所有数据:");

        // 传递参数 n
        eval(list, n -> true);

        // Predicate<Integer> predicate1 = n -> n%2 == 0
        // n 是一个参数传递到 Predicate 接口的 test 方法
        // 如果 n%2 为 0 test 方法返回 true

        System.out.println("输出所有偶数:");
        eval(list, n -> n % 2 == 0);

        // Predicate<Integer> predicate2 = n -> n > 3
        // n 是一个参数传递到 Predicate 接口的 test 方法
        // 如果 n 大于 3 test 方法返回 true

        System.out.println("输出大于 3 的所有数字:");
        eval(list, n -> n > 3);
    }

    public static void eval(List<Integer> list, Predicate<Integer> predicate) {
        for (Integer n : list) {
            if (predicate.test(n)) {
                System.out.println(n + " ");
            }
        }
    }
}

结果：

输出所有数据:
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
输出所有偶数:
2 
4 
6 
8 
输出大于 3 的所有数字:
4 
5 
6 
7 
8 
9

5. Stream

　　添加了一个新的抽象称为流Stream，可以让你以一种声明的方式处理数据。

和以前的Collection操作不同， Stream操作还有两个基础的特征：

(1)Pipelining: 中间操作都会返回流对象本身。这样多个操作可以串联成一个管道，如同流式风格（fluent style）。这样做可以对操作进行优化，比如延迟执行(laziness)和短路( short-circuiting)。

(2)内部迭代：以前对集合遍历都是通过Iterator或者For-Each的方式, 显式的在集合外部进行迭代，这叫做外部迭代。 Stream提供了内部迭代的方式，通过访问者模式(Visitor)实现。

1.生成流

集合接口有两个方法来生成流：

stream() − 为集合创建串行流。

parallelStream() − 为集合创建并行流。

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());

2. forEach

Stream 提供了新的方法 'forEach' 来迭代流中的每个数据。以下代码片段使用 forEach 输出了10个随机数：

        Random random = new Random();
        random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

3. map

用于映射每个元素到对应的结果，以下代码片段使用 map 输出了元素对应的平方数：

        List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
        // 获取对应的平方数
        List<Integer> squaresList = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());
        System.out.println(squaresList);

结果：

[9, 4, 49, 25]

4. filter

filter 方法用于通过设置的条件过滤出元素。以下代码片段使用 filter 方法过滤出空字符串：

        List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd", "", "jkl");
        // 获取空字符串的数量
        long count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();
        System.out.println(count);

结果：

5. limit

limit 方法用于获取指定数量的流。以下代码片段使用 limit 方法打印出 10 条数据：

        Random random = new Random();
        random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

6. sorted

sorted 方法用于对流进行排序。以下代码片段使用 sorted 方法对输出的 10 个随机数进行排序：

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

7.并行（parallel）程序

parallelStream 是流并行处理程序的代替方法。以下实例我们使用 parallelStream 来输出空字符串的数量：

        List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd", "", "jkl");
        // 获取空字符串的数量
        int count = (int) strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();
        System.out.println(count);

8. Collectors

Collectors 类实现了很多归约操作，例如将流转换成集合和聚合元素。Collectors 可用于返回列表或字符串：

        List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd", "", "jkl");
        List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("筛选列表: " + filtered);
        String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));
        System.out.println("合并字符串: " + mergedString);

结果：

筛选列表: [abc, bc, efg, abcd, jkl]

合并字符串: abc, bc, efg, abcd, jkl

9. 统计

一些产生统计结果的收集器也非常有用。它们主要用于int、double、long等基本类型上，它们可以用来产生类似如下的统计结果。

        List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
        IntSummaryStatistics stats = numbers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();
        System.out.println("列表中最大的数 : " + stats.getMax());
        System.out.println("列表中最小的数 : " + stats.getMin());
        System.out.println("所有数之和 : " + stats.getSum());
        System.out.println("平均数 : " + stats.getAverage());

6.Optional 类

　　Optional 类是一个可以为null的容器对象。如果值存在则isPresent()方法会返回true，调用get()方法会返回该对象。

　　Optional 是个容器：它可以保存类型T的值，或者仅仅保存null。

　　Optional提供很多有用的方法，这样我们就不用显式进行空值检测。Optional 类的引入很好的解决空指针异常。

例如：

package com.zd.bx;

import java.util.Optional;

import lombok.Data;

@Data
public class Car {
    public static void main(String args[]) {
        Car java8Tester = new Car();
        Integer value1 = null;
        Integer value2 = new Integer(10);

        // Optional.ofNullable - 允许传递为 null 参数
        Optional<Integer> a = Optional.ofNullable(value1);

        // Optional.of - 如果传递的参数是 null，抛出异常 NullPointerException
        Optional<Integer> b = Optional.of(value2);
        System.out.println(java8Tester.sum(a, b));
    }

    public Integer sum(Optional<Integer> a, Optional<Integer> b) {

        // Optional.isPresent - 判断值是否存在

        System.out.println("第一个参数值存在: " + a.isPresent());
        System.out.println("第二个参数值存在: " + b.isPresent());

        // Optional.orElse - 如果值存在，返回它，否则返回默认值
        Integer value1 = a.orElse(new Integer(0));

        // Optional.get - 获取值，值需要存在
        Integer value2 = b.get();
        return value1 + value2;
    }
}

结果：

第一个参数值存在: false

第二个参数值存在: true

7. 日期时间 API

在之前的API中，日期时间API有下列问题：

(1)非线程安全：java.util.Date 是非线程安全的，所有的日期类都是可变的

(2)设计上：java.util和java.sql的包中都有日期类，此外用于格式化和解析的类在java.text包中定义。java.util.Date同时包含日期和时间，而java.sql.Date仅包含日期，将其纳入java.sql包并不合理。

Java 8 在 java.time 包下提供了很多新的 API。以下为两个比较重要的 API：

(1)Local(本地) − 简化了日期时间的处理，没有时区的问题。

package com.zd.bx;

import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;
import java.time.Month;

import lombok.Data;

@Data
public class Car {
    public static void main(String args[]) {
        Car java8tester = new Car();
        java8tester.testLocalDateTime();
    }

    public void testLocalDateTime() {
        // 获取当前的日期时间
        LocalDateTime currentTime = LocalDateTime.now();
        System.out.println("当前时间: " + currentTime);

        LocalDate date1 = currentTime.toLocalDate();
        System.out.println("date1: " + date1);

        Month month = currentTime.getMonth();
        int day = currentTime.getDayOfMonth();
        int seconds = currentTime.getSecond();

        System.out.println("月: " + month + ", 日: " + day + ", 秒: " + seconds);

        LocalDateTime date2 = currentTime.withDayOfMonth(10).withYear(2012);
        System.out.println("date2: " + date2);

        // 12 december 2014
        LocalDate date3 = LocalDate.of(2014, Month.DECEMBER, 12);
        System.out.println("date3: " + date3);

        // 22 小时 15 分钟
        LocalTime date4 = LocalTime.of(22, 15);
        System.out.println("date4: " + date4);

        // 解析字符串
        LocalTime date5 = LocalTime.parse("20:15:30");
        System.out.println("date5: " + date5);
    }
}

结果：

当前时间: 2020-07-16T22:58:21.163

date1: 2020-07-16

月: JULY, 日: 16, 秒: 21

date2: 2012-07-10T22:58:21.163

date3: 2014-12-12

date4: 22:15

date5: 20:15:30

(2)Zoned(时区) − 通过制定的时区处理日期时间。

package com.zd.bx;

import java.time.ZoneId;
import java.time.ZonedDateTime;

import lombok.Data;

@Data
public class Car {
    public static void main(String args[]) {
        Car java8tester = new Car();
        java8tester.testZonedDateTime();
    }

    public void testZonedDateTime() {

        // 获取当前时间日期
        ZonedDateTime date1 = ZonedDateTime.parse("2015-12-03T10:15:30+05:30[Asia/Shanghai]");
        System.out.println("date1: " + date1);

        ZoneId id = ZoneId.of("Europe/Paris");
        System.out.println("ZoneId: " + id);

        ZoneId currentZone = ZoneId.systemDefault();
        System.out.println("当期时区: " + currentZone);
    }
}

8. Base64

　　在Java 8中，Base64编码已经成为Java类库的标准。Java 8 内置了 Base64 编码的编码器和解码器。

例如：

package com.zd.bx;

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.Base64;
import java.util.UUID;

public class Car {
    public static void main(String args[]) {
        try {

            // 使用基本编码
            String base64encodedString = Base64.getEncoder().encodeToString("runoob?java8".getBytes("utf-8"));
            System.out.println("Base64 编码字符串 (基本) :" + base64encodedString);

            // 解码
            byte[] base64decodedBytes = Base64.getDecoder().decode(base64encodedString);

            System.out.println("原始字符串: " + new String(base64decodedBytes, "utf-8"));
            base64encodedString = Base64.getUrlEncoder().encodeToString("runoob?java8".getBytes("utf-8"));
            System.out.println("Base64 编码字符串 (URL) :" + base64encodedString);

            StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

            for (int i = 0; i < 10; ++i) {
                stringBuilder.append(UUID.randomUUID().toString());
            }

            byte[] mimeBytes = stringBuilder.toString().getBytes("utf-8");
            String mimeEncodedString = Base64.getMimeEncoder().encodeToString(mimeBytes);
            System.out.println("Base64 编码字符串 (MIME) :" + mimeEncodedString);

        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            System.out.println("Error :" + e.getMessage());
        }
    }
}