JDK都更新到15了,你确定不来学一下JDK8吗?

原创
02/04 09:44
阅读数 98

关注我更多精彩文章第一时间推送给你

Java之康庄大道

JDK 新特性

Oracle 对 Java 8 的官方支持时间持续到 2020 年 12 月,之后将不再为个人桌面用户提供 Oracle JDK 8 的修复更新。

不过,还会有很多第三方会通过 openjdk8 继续维护 jdk8.

Java 11 仅将提供长期支持服务(LTS, Long-Term-Support),还将作为 Java 平台的默认支持版本,并且会提供技术支持直至 2023 年 9 月,对应的补丁和安全警告等支持将持续至 2026 年。

目前 Oracle 官方最近版本是 JDK15,也就是不用注册 Oracle 账户就能下载的最新版,当然这是一个短期版本,下一个长期 LTS 版本将是今年 9 月份将要发布的 JDK17。

虽然官方已经不在修复更新 JDK8,但是 JDK8 仍然是具有里程碑意义的一个重要的 JDK 版本,也是多数人仍在使用的一个版本,所以我要讲的内容是JDK8、JDK11的新特性。

JDK8 新特性

1. Lambda表达式&函数式接口

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。

什么是函数式接口?

Lambda表达式需要函数式接口的支持。

函数式接口是指只有一个抽象方法的接口。

JDK8提供了注解@FunctionInterface在编译时校验函数式接口。

JDK内置的函数式接口在 java.util.function;

例如:Runnable 接口就是一个函数式接口:

图1

/**
 * @author yx
 * @since 2021/2/2 15:18
 */
public class JDKRunnable {
    public static void main(String[] args) {
        // 线程 1
        Runnable r1 = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("JDK8之前的写法");
            }
        };
        // 线程 2
        Runnable r2 = () -> System.out.println("JDK8之后的写法");

        new Thread(r1).start();
        new Thread(r2).start();
    }
}

/**
 * 实现 treeSet 的比较器排序
 */
private void comparator() {
    // TreeSet 是一个有序的集合,它的作用是提供有序的Set集合。这是使用比较器排序。
    TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>(new Comparator<String>() {
        @Override
        public int compare(String o1, String o2) {
            return o1.length() - o2.length();
        }
    });
    // Lambda表达式写法
    TreeSet<String> treeSet1 = new TreeSet<>((m, n) -> m.length() - n.length());
    // 方法引用写法
    TreeSet<String> treeSet2 = new TreeSet<>(Comparator.comparingInt(String::length));
}

方法引用介绍

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 ::

在我们使用Lambda表达式的时候,-> 右边部分是要执行的代码,即要完成的功能,可以把这部分称作Lambda体。有时候,当我们想要实现一个函数式接口的那个抽象方法,但是已经有类实现了我们想要的功能,这个时候我们就可以用方法引用来直接使用现有类的功能去实现。

引用方法

  • 对象引用 :: 实例方法名
  • 类名 :: 静态方法名
  • 类名 :: 实例方法名
  1. 对象引用 :: 实例方法名

    private static void method() {
        Consumer<String> consumer = System.out::println;
        consumer.accept("方法引用 1 之对象引用::实例方法名");
    }
    

    System.out就是一个PrintStream类型的对象引用,而println则是一个实例方法名,需要注意的是没有括号的哟。其中ConsumerJava内置函数式接口,下面的例子用到的都是Java内置函数式接口。Consumer中的唯一抽象方法accept方法参数列表与println方法的参数列表相同,都是接收一个String类型参数。

  2. 类名::静态方法名

    private static void method() {
        Function<Integer, Integer> f = Math::abs;
        final Integer apply = f.apply(-3);
        System.out.println(apply);
    }
    

    Math是一个类而abs为该类的静态方法。Function中的唯一抽象方法apply方法参数列表与abs方法的参数列表相同,都是接收一个Integer类型参数。

  3. 类名::实例方法名

    private static void method() {
        BiPredicate<String, String> n = String::equals;
        final boolean test = n.test("aaa", "bbb");
        System.out.println(test);
    }
    

    String是一个类而equals为该类的定义的实例方法。BiPredicate中的唯一抽象方法test方法参数列表与equals方法的参数列表相同,都是接收两个String类型参数。

引用构造器

private static void method() {
    Function<Integer, StringBuffer> is = StringBuffer::new;
    final StringBuffer sb = is.apply(10);
    System.out.println(sb.capacity());
}

Function接口的apply方法接收一个参数,并且有返回值。在这里接收的参数是Integer类型,与StringBuffer类的一个构造方法StringBuffer(int capacity)对应,而返回值就是StringBuffer类型。上面这段代码的功能就是创建一个Function实例,并把它apply方法实现为创建一个指定初始大小的StringBuffer对象。

引用数组

private static void method() {
    Function<Integer, int[]> fii = int[]::new;
    final int[] apply1 = fii.apply(20);
    System.out.println(apply1.length);

    Function<Integer, Double[]> fid = Double[]::new;
    final int[] apply2 = fii.apply(30);
    System.out.println(apply2.length);
}

引用数组和引用构造器很像,格式为 类型[]::new,其中类型可以为基本类型也可以是类。

2. Stream流式编程

Stream 流是 java8 中处理数组、集合的抽象概念,他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。

一个Stream表面上与一个集合很类似,但是集合中保存的是数据,而流设置的是对数据的操作

Stream流的特点:

  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的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去执行
  4. Stream 遵循做什么,而不是怎么做的原则,只需要描述做什么,而不用考虑程序是怎么实现的
private static void stream() {
        int[] arr = {4, 1, 2, 5, 0, 8, 6, 5};
        // 获取最大值
        final int max = Arrays.stream(arr).max().getAsInt();
        System.out.println(max);
        // 数组中大于3的元素的数量
        final long count = Arrays.stream(arr).filter(e -> e > 3).count();
        System.out.println(count);

        List<Student> list = Arrays.asList(
                new Student(1, "花木兰", 25, 66.0),
                new Student(2, "李白", 21, 90.0),
                new Student(3, "诸葛亮", 21, 80.0),
                new Student(4, "公孙离", 18, 100d),
                new Student(5, "不知火舞", 21, 90d),
                new Student(5, "不知火舞", 21, 90d)
        );

        list.stream().filter(e -> e.getScore() >= 90)
                .findFirst()
                .ifPresent(System.out::println);
        Console.log("-----------filter--------------");

        list.stream().skip(1).limit(2).forEach(System.out::println);
        Console.log("------------limit-------------");

        list.stream().skip(3).distinct().forEach(System.out::println);
        Console.log("-------------distinct------------");

        list.stream().mapToInt(Student::getAge).min().ifPresent(System.out::println);
        Console.log("-------------map------------");

        final Set<String> collect = list.stream().map(Student::getName)
            .collect(Collectors.toSet());
        System.out.println(collect);
        Console.log("-------------collect------------");

        final List<Student> collect1 = list.stream()
            	.sorted(Comparator.comparingDouble(Student::getScore).reversed()
                .thenComparing(Student::getAge)
                .thenComparing(Student::getId))
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(collect1);
        Console.log("----------sort---------------");

        final boolean b = list.stream().allMatch(e -> e.getAge() < 25);
        Assert.isFalse(b);
    	// 正则匹配
        final boolean b1 = list.stream()
            .anyMatch(e -> ReUtil.isMatch("^[1-9]\\d*$", e.getId().toString()));
        Assert.isTrue(b1);
        final boolean b2 = list.stream().noneMatch(e -> e.getScore() == 100d);
        Assert.isFalse(b2);
		Console.log("----------------match------------------");
        list.stream().mapToInt(Student::getAge)
                .reduce(Integer::sum)
                .ifPresent(System.out::println);
        Console.log("----------------reduce------------------");

        final DoubleSummaryStatistics collect2 = list.stream()
            .collect(Collectors.summarizingDouble(Student::getScore));
        Console.log(collect2);

    }

图2

3. 接口默认方法

Java 8 新增了接口的默认方法。

简单说,默认方法就是接口可以有实现方法,而且不需要实现类去实现其方法。

只需在方法名前面加个 default 关键字即可实现默认方法。

为什么要有这个特性?

首先,之前的接口是个双刃剑,好处是面向抽象而不是面向具体编程,缺陷是,当需要修改接口时候,需要修改全部实现该接口的类,目前的 java 8 之前的集合框架没有 foreach 方法,通常能想到的解决办法是在JDK里给相关的接口添加新的方法及实现。然而,对于已经发布的版本,是没法在给接口添加新方法的同时不影响已有的实现。所以引进的默认方法。他们的目的是为了解决接口的修改与现有的实现不兼容的问题。

interface Cat {
    /**
     * 接口默认方法
     */
    default void eat() {
        System.out.println("一只小猫爱吃鱼");
    }

    /**
     * Java 8 的另一个特性是接口可以声明(并且可以提供实现)静态方法。
     */
    static void voice() {
        System.out.println("一只小猫喵喵叫");
    }

}

interface Dog {
    default void eat() {
        System.out.println("一只小狗啃骨头");
    }
}

class Animal implements Cat, Dog{

    @Override
    public void eat() {
        // 第一种使用默认实现
        Dog.super.eat();
        // 第二种自己实现
        System.out.println("我是一只新动物");
        // 调用接口的静态方法
        Cat.voice();
    }
}

4.日期时间处理

Java 8通过发布新的Date-Time API (JSR 310)来进一步加强对日期与时间的处理。

在旧版的 Java 中,日期时间 API 存在诸多问题,其中有:

  • 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,这是Java日期类最大的问题之一。
  • 设计很差 − Java的日期/时间类的定义并不一致,在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。另外这两个类都有相同的名字,这本身就是一个非常糟糕的设计。
  • 时区处理麻烦 − 日期类并不提供国际化,没有时区支持,因此Java引入了java.util.Calendar和java.util.TimeZone类,但他们同样存在上述所有的问题。

新的日期/时间API的一些设计原则是:

  • 不变性:新的日期/时间API中,所有的类都是不可变的,这对多线程有好处。
  • 关注点分离:新的API将人可读的日期/时间和机器的日期/时间明确分离,它为日期Date、时间Time、日期时间DateTime、时间戳unix timestamp以及时区定义了不同的类。
  • 清晰:在所有的类中,方法都被明确定义 用以完成相同的行为。举个例子,在所有的类中都定义了now()方法、format()方法、parse()方法,而不是像以前那样专门有一个独立的类。为了更好的处理问题,所有的类都使用了工厂模式和策略模式,一旦你使用了其中某个类的方法,与其他类协同工作并不困难。
  • 实用操作:所有新的日期 时间 API 类都实现了一系列方法用以完成通用的任务,如:加、减、格式化、解析、从日期时间中提取单独部分,等等。
  • 可扩展性:新的日期/时间API是工作在ISO-801日历系统上的,但我们也可以将其应用在非ISO的日历上。

LocalDate、LocalTime、LocalDateTime

图3

private static void dateTime() {
        LocalDate localDate = LocalDate.now();
        LocalTime localTime = LocalTime.now();
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
        Console.log("当前日期是{}, 时间是{}, 日期时间{}", localDate,
                localTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss")),
                localDateTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd 			                 HH:mm:ss")));
        // 自定义
        LocalDate date = LocalDate.of(2021, Month.AUGUST, 1);
        Console.log("自定义日期{}", date);
        // 设置地区
        LocalDate seoulDate = LocalDate.now(ZoneId.of("Asia/Seoul"));
        LocalTime seoulTime = LocalTime.now(ZoneId.of("Asia/Seoul"));
        LocalDateTime seoul = LocalDateTime.now(ZoneOffset.of("+9"));
        Console.log("首尔日期{}, 首尔时间{}, 首尔日期时间{}", seoulDate,
                seoulTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss")),
                seoul.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")));
        // 时间戳是指格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒(北京时间1970年01月01日08时00分00秒)起至现            在的总秒数。
        Console.log("当前时间转毫秒数{}", localDateTime
                    .toInstant(ZoneOffset.of("+8")).toEpochMilli());

        Console.log("格林威治时间纳秒{}, 北京时间{}", Instant.now(), localDateTime);

        /**
         * 时间差值
         */
        Duration duration = Duration.between(localDateTime, seoul);
        System.out.println(duration);
        /**
         * 计算日期间隔
         */
        Period period = Period.between(date, seoulDate);
        System.out.println(period);

    }

图4

5.Optional类

从 Java 8 引入的一个很有趣的特性是 Optional 类。Optional 类主要解决的问题是臭名昭著的空指针异常(NullPointerException)这个异常就不多说了,肯定是每个 Java 程序员都非常了解的异常。Optional 的完整路径是 java.util.Optional,使用它是为了避免代码中的 if (obj != null) { } 这样范式的代码,可以采用链式编程的风格。而且通过 Optional 中提供的 filter 方法可以判断对象是否符合条件,在符合条件的情况下才会返回,map 方法可以在返回对象前修改对象中的属性。

Optional的用处

本质上,Optional是一个包含有可选值的包装类,这意味着 Optional 类既可以含有对象也可以为空。我们要知道,Optional 是 Java 实现函数式编程的强劲一步,并且帮助在范式中实现。但是 Optional 的意义显然不止于此。我们知道,任何访问对象方法或属性的调用都可能导致 NullPointerException,在这里,我举个简单的例子来说明一下:

String result = test.getName().getTime().getNum().getAnswer();

在上面的这个代码中,如果我们需要确保不触发异常,就得在访问每一个值之前对其进行明确地检查,就是使用if else对test等值进行判断是否为null,这很容易就变得冗长,难以维护。为了简化这个过程,Google公司著名的Guava项目引入了Optional类,Guava通过使用检查空值的方式来防止代码污染,并鼓励程序员写更干净的代码。Optional实际上是个容器: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 的构造函数

Optional 的三种构造方式:Optional.of(obj), Optional.ofNullable(obj) 和明确的 Optional.empty()

  • Optional.of(obj):它要求传入的 obj 不能是 null 值的, 否则直接报NullPointerException 异常。
  • Optional.ofNullable(obj):它以一种智能的,宽容的方式来构造一个 Optional 实例。来者不拒,传 null 进到就得到 Optional.empty(),非 null 就调用 Optional.of(obj).
  • Optional.empty():返回一个空的 Optional 对象

Optional 的常用函数

  • isPresent:如果值存在返回true,否则返回false。
  • ifPresent:如果Optional实例有值则为其调用consumer,否则不做处理
  • get:如果Optional有值则将其返回,否则抛出NoSuchElementException。因此也不经常用。
  • orElse:如果有值则将其返回,否则返回指定的其它值。
  • orElseGet:orElseGet与orElse方法类似,区别在于得到的默认值。orElse方法将传入的字符串作为默认值,orElseGet方法可以接受Supplier接口的实现用来生成默认值
  • orElseThrow:如果有值则将其返回,否则抛出supplier接口创建的异常。
  • filter:如果有值并且满足断言条件返回包含该值的Optional,否则返回空Optional。
  • map:如果有值,则对其执行调用mapping函数得到返回值。如果返回值不为null,则创建包含mapping返回值的Optional作为map方法返回值,否则返回空Optional。
  • flatMap:如果有值,为其执行mapping函数返回Optional类型返回值,否则返回空Optional。

Optional 应该怎样用

在使用 Optional 的时候需要考虑一些事情,以决定什么时候怎样使用它。重要的一点是 Optional 不是 Serializable。因此,它不应该用作类的字段。Optional 类可以将其与流或其它返回 Optional 的方法结合,以构建流畅的API。我们来看一个示例,我们不使用Optional写代码是这样的:

public String getName(User user) {
    if (user == null) {
        return "";
    }
    return user.getName();
}

接着我们来改造一下上面的代码,使用Optional来改造,我们先来举一个Optional滥用,没有达到流畅的链式API,反而复杂的例子,如下:

public String getName(User user) {
    Optional<User> u = Optional.ofNullable(user);
    if(!u.isPresent()) {
        return "";
    }
    return u.get().getName();
}

这样改写非但不简洁,而且其操作还是和第一段代码一样。无非就是用isPresent方法来替代原先user==null。这样的改写并不是Optional正确的用法,我们再来改写一次。

public String getName(User user) {
    return Optional.ofNullable(user)
        .map(u -> u.getName())
        .orElse("");
}

这样才是正确使用Optional的姿势。那么按照这种思路,我们可以安心的进行链式调用,而不是一层层判断了。

6.Base64

在Java8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。

Base64工具类提供了一套静态方法获取下面三种BASE64编解码器:

· 基本:输出被映射到一组字符A-Za-z0-9+/,编码不添加任何行标,输出的解码仅支持A-Za-z0-9+/。

· URL:输出映射到一组字符A-Za-z0-9+_,输出是URL和文件。

· MIME:输出隐射到MIME友好格式。输出每行不超过76字符,并且使用'\r'并跟随'\n'作为分割。编码输出最后没有行分割。

public static void main(String[] args) {
        //编码,加密getEncoder()
        String str = Base64.getEncoder()
            .encodeToString("java8_Base64?".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        Console.log("标准加密之后的字符串是 {}", str);
        //解码,解密getDecoder()
        byte[] decode = Base64.getDecoder().decode(str);
        Console.log("标准解码 {}", new String(decode, StandardCharsets.UTF_8));

        //URL编码
        str = Base64.getUrlEncoder()
            .encodeToString("dksiofdo+/d,s;".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        Console.log("加密后字符串是:{}", str);
        //URL解码
        byte[] decode1 = Base64.getUrlDecoder().decode(str);
        Console.log("URL解码后 {}", new String(decode1, StandardCharsets.UTF_8));


        //Mime编码
        str = Base64.getMimeEncoder()
            .encodeToString("dksiofdo+/d,s;ddd".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        Console.log("加密后字符串是:{}", str);
        //Mime解码
        byte[] decode2 = Base64.getMimeDecoder().decode(str);
        Console.log("Mime解码后 {}", new String(decode2, StandardCharsets.UTF_8));

        /*
        Base64.Encoder getMimeEncoder(int lineLength, byte[] lineSeparator):
        返回具有给定lineLength的已修改MIME变体的编码器
        (向下舍入到最接近的4的倍数 - 输出在lineLength<= 0 时不分成行)和lineSeparator。
        当lineSeparator包含RFC 2045的表1中列出的任何Base64字母字符时,它会抛出                           java.lang.IllegalArgumentException。

        相当于用lineSeparator隔开加密后的字符串,每lineLength(4的倍数向下取整)隔开
         */
        String s = Base64.getMimeEncoder(6, ".?--".getBytes())
                .encodeToString("jimidssafsaa".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        Console.log("加密后 {}", s);
        byte[] decode3 = Base64.getMimeDecoder().decode(s);
        Console.log("Mime解码后 {}", new String(decode3, StandardCharsets.UTF_8));

    }

JDK11新特性

1.类型推断

private static void jdk11() {
    var s = "world";
    var list = new ArrayList<String>();
    list.add(s);
    list.add("java");
    list.add("python");
    list.stream().map(e -> "Hello, " + e)
        .forEach(System.out::println);
}

局部变量类型推断就是左边的类型直接使用 var 定义,而不用写具体的类型,编译器能根据右边的表达式自动推断类型。

2. 字符串加强

String新增了strip()方法,和trim()相比,strip()可以去掉Unicode空格,例如,中文空格:

// 判断字符串是否为空白
" ".isBlank(); // true
// 去除首尾空格
" Javastack ".strip(); // "Javastack"
// 去除尾部空格
" Javastack ".stripTrailing(); // " Javastack"
// 去除首部空格
" Javastack ".stripLeading(); // "Javastack "
// 复制字符串
"Java".repeat(3);// "JavaJavaJava"
// 行数统计
"A\nB\nC".lines().count(); // 3

3. 集合加强

自 Java 9 开始,Jdk 里面为集合(List/ Set/ Map)都添加了 of 和 copyOf 方法,它们两个都用来创建不可变的集合,来看下它们的使用和区别。

var list = List.of("Java", "Python", "C");
var copy = List.copyOf(list);
System.out.println(list == copy); // true
var list = new ArrayList<String>();
var copy = List.copyOf(list);
System.out.println(list == copy); // false
static <E> List<E> of(E... elements) {
  switch (elements.length) { // implicit null check of elements
    case 0:
        return ImmutableCollections.emptyList();
    case 1:
        return new ImmutableCollections.List12<>(elements[0]);
    case 2:
        return new ImmutableCollections.List12<>(elements[0], elements[1]);
    default:
        return new ImmutableCollections.ListN<>(elements);
  }
}
static <E> List<E> copyOf(Collection<? extends E> coll) {
    return ImmutableCollections.listCopy(coll);
}
static <E> List<E> listCopy(Collection<? extends E> coll) {
    if (coll instanceof AbstractImmutableList && coll.getClass() != SubList.class) {
        return (List<E>)coll;
    } else {
        return (List<E>)List.of(coll.toArray());
    }
}

可以看出 copyOf 方法会先判断来源集合是不是 AbstractImmutableList 类型的,如果是,就直接返回,如果不是,则调用 of 创建一个新的集合。

示例2因为用的 new 创建的集合,不属于不可变 AbstractImmutableList 类的子类,所以 copyOf 方法又创建了一个新的实例,所以为false.

注意:使用of和copyOf创建的集合为不可变集合,不能进行添加、删除、替换、排序等操作,不然会报 java.lang.UnsupportedOperationException 异常。

上面演示了 List 的 of 和 copyOf 方法,Set 和 Map 接口都有。

4.Stream流处理加强

private static void jdk11() {
    var s = "world";
    var list = new ArrayList<String>();
    list.add(s);
    list.add("java");
    list.add("python");
    list.add("go");
    list.stream().map(e -> "Hello, " + e)
        .forEach(System.out::println);

    /**
         * lambda表达式体为 true 打印,遇到 false则不再继续
         */
    list.stream().takeWhile(e -> !StrUtil.startWith(e, "p"))
        .forEach(System.out::println);

    System.out.println("--------------------------------");
    /**
         * lambda表达式体为true不打印,一直到遇到false开始打印
         */
    list.stream().dropWhile(e -> !StrUtil.startWith(e, "p"))
        .forEach(System.out::println);
   
}

参考:https://www.jianshu.com/p/84a6050c5391

参考:https://blog.csdn.net/csdnnews/article/details/105236653

关注我更多精彩文章第一时间推送给你

Java之康庄大道

展开阅读全文
打赏
0
0 收藏
分享
加载中
更多评论
打赏
0 评论
0 收藏
0
分享
返回顶部
顶部