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JDK1.8目前在企業中已經廣泛被應用，今天我們將學習以下方面的新特性：

· Lambda表達式

· 函數式接口

· 方法引用

· 接口的默認方法和靜態方法

· Optional

· Streams

· 并行數組

Lambda表達式

Lambda 表達式，也可稱為閉包，它是推動 Java 8 發布的最重要新特性。Lambda 允許把函數作為一個方法的參數(函數作為參數傳遞進方法中)。可以使代碼變的更加簡潔緊湊。

⒈基本語法

? (參數列表) -> {代碼塊}??

需要注意：

· 參數類型可省略，編譯器可以自己推斷

· 如果只有一個參數，圓括號可以省略

· 代碼塊如果只是一行代碼，大括號也可以省略

· 如果代碼塊是一行，且是有結果的表達式， return 可以省略

注意：事實上，把Lambda表達式可以看做是匿名內部類的一種簡寫方式。當然，前提是這個匿名內部類對應的必須

是接口，而且接口中必須只有一個函數！Lambda表達式就是直接編寫函數的：參數列表、代碼體、返回值等信息，

用函數來代替完整的匿名內部類 ！

⒉用法示例

示例1：多個參數

準備一個集合：

假設我們要對集合排序，我們先看JDK7的寫法，需要通過匿名內部類來構造一個 Comparator ：

如果是jdk8，我們可以使用新增的集合API：sort(Comparator c) 方法，接收一個比較器，我們用Lambda來代替Comparator 的匿名內部類：

對比一下 Comparator 中的 compare() 方法，你會發現：這里編寫的Lambda表達式，恰恰就是 compare() 方法的簡寫形式，JDK8會把它編譯為匿名內部類。是不是簡單多了！

別著急，我們發現這里的代碼塊只有一行代碼，符合前面的省略規則，我們可以簡寫為：

示例2：單個參數

還以剛才的集合為例，現在我們想要遍歷集合中的元素，并且打印。

先用jdk1.7的方式：

jdk1.8給集合添加了一個方法：foreach() ，接收一個對元素進行操作的函數：

實例3：把Lambda賦值給變量

Lambda表達式的實質其實還是匿名內部類，所以我們其實可以把Lambda表達式賦值給某個變量。

不過上面的用法很少見，一般都是直接把Lambda作為參數。

示例4：隱式final

Lambda表達式的實質其實還是匿名內部類，而匿名內部類在訪問外部局部變量時，要求變量必須聲明為 final ！不過我們在使用Lambda表達式時無需聲明 final ，這并不是說違反了匿名內部類的規則，因為Lambda底層會隱式的把變量設置為 final ，在后續的操作中，一定不能修改該變量：

正確示范：

錯誤案例：

函數式接口

經過前面的學習，相信大家對于Lambda表達式已經有了初步的了解。總結一下：

· Lambda表達式是接口的匿名內部類的簡寫形式

· 接口必須滿足：內部只有一個函數

其實這樣的接口，我們稱為函數式接口，我們學過的 Runnable 、Comparator 都是函數式接口的典型代表。但是在實踐中，函數接口是非常脆弱的，只要有人在接口里添加多一個方法，那么這個接口就不是函數接口了，就會導致編譯失敗。Java 8提供了一個特殊的注解@FunctionalInterface 來克服上面提到的脆弱性并且顯示地表明函數接口。而且jdk8版本中，對很多已經存在的接口都添加了@FunctionalInterface 注解，例如 Runnable 接口：

另外，Jdk8默認提供了一些函數式接口供我們使用：

⒈Function類型接口

Function代表的是有參數，有返回值的函數。還有很多類似的Function接口：

看出規律了嗎？這些都是一類函數接口，在Function基礎上衍生出的，要么明確了參數不確定返回結果，要么明確結果不知道參數類型，要么兩者都知道。

⒉Consumer系列

Consumer系列與Function系列一樣，有各種衍生接口，這里不一一列出了。不過都具備類似的特征：那就是不返回任何結果。

⒊?Predicate系列

Supplier系列，英文翻譯就是“供應者”，顧名思義：只產出，不收取。所以不接受任何參數，返回T類型結果。

方法引用

方法引用使得開發者可以將已經存在的方法作為變量來傳遞使用。方法引用可以和Lambda表達式配合使用。

⒈語法

總共有四類方法引用：

⒉示例

首先我們編寫一個集合工具類，提供一個方法：

可以看到這個方法接收兩個參數：

· List list ：需要進行轉換的集合

· Function ：函數接口，接收T類型，返回R類型。用這個函數接口對list中的元素T進行轉換，變為R類型

接下來，我們看具體案例：

① 類的靜態方法引用

我們需要把這個集合中的元素轉為十六進制保存，需要調用Integer.toHexString() 方法：

這個方法接收一個 i 類型，返回一個 String 類型，可以用來構造一個 Function 的函數接口：

我們先按照Lambda原始寫法，傳入的Lambda表達式會被編譯為 Function 接口，接口中通過Integer.toHexString(i) 對原來集合的元素進行轉換：

上面的Lambda表達式代碼塊中，只有對 Integer.toHexString() 方法的引用，沒有其它代碼，因此我們可以直接把方法作為參數傳遞，由編譯器幫我們處理，這就是靜態方法引用：

②?類的非靜態方法引用

接下來，我們把剛剛生成的 String 集合 hexList 中的元素都變成大寫，需要借助于String類的toUpperCase()方法：

這次是非靜態方法，不能用類名調用，需要用實例對象，因此與剛剛的實現有一些差別，我們接收集合中的每一個字符串 s 。但與上面不同然后 s 不是 toUpperCase() 的參數，而是調用者：

因為代碼體只有對 toUpperCase() 的調用，所以可以把方法作為參數引用傳遞，依然可以簡寫：

③?指定實例的非靜態方法引用

下面一個需求是這樣的，我們先定義一個數字 Integer num = 2000 ，然后用這個數字和集合中的每個數字進行比較，比較的結果放入一個新的集合。比較對象，我們可以用 Integer 的 compareTo 方法:

先用Lambda實現。

與前面類似，這里Lambda的代碼塊中，依然只有對 num.compareTo(i) 的調用，所以可以簡寫。但是，需要注意的是，這次方法的調用者不是集合的元素，而是一個外部的局部變量 num ，因此不能使用Integer::compareTo ，因為這樣是無法確定方法的調用者。要指定調用者，需要用? 對象::方法名 的方式：

④?構造函數引用

最后一個場景：把集合中的數字作為毫秒值，構建出 Date 對象并放入集合，這里我們就需要用到Date的構造函數：

我們可以接收集合中的每個元素，然后把元素作為 Date 的構造函數參數：

上面的Lambda表達式實現方式，代碼體只有 new Date() 一行代碼，因此也可以采用方法引用進行簡寫。但問題是，構造函數沒有名稱，我們只能用 new 關鍵字來代替：

注意兩點：

· 上面代碼中的System.out::println 其實是 指定對象System.out的非靜態方法println的引用

· 如果構造函數有多個，可能無法區分導致傳遞失敗

接口的默認方法和靜態方法

Java 8使用兩個新概念擴展了接口的含義：默認方法和靜態方法。

⒈默認方法

默認方法使得開發者可以在 不破壞二進制兼容性的前提下，往現存接口中添加新的方法，即不強制那些實現了該接口的類也同時實現這個新加的方法。

默認方法和抽象方法之間的區別在于抽象方法需要實現，而默認方法不需要。接口提供的默認方法會被接口的實現類繼承或者覆寫，例子代碼如下：

Defaulable接口使用關鍵字default定義了一個默認方法notRequired()。DefaultableImpl類實現了這個接口，同時默認繼承了這個接口中的默認方法；OverridableImpl類也實現了這個接口，但覆寫了該接口的默認方法，并提供了一個不同的實現。

⒉?靜態方法

Java 8帶來的另一個有趣的特性是在接口中可以定義靜態方法，我們可以直接用接口調用這些靜態方法。例子代碼如下：

下面的代碼片段整合了默認方法和靜態方法的使用場景：

這段代碼的輸出結果如下：

由于JVM上的默認方法的實現在字節碼層面提供了支持，因此效率非常高。默認方法允許在不打破現有繼承體系的基礎上改進接口。該特性在官方庫中的應用是：給 java.util.Collection 接口添加新方法，如 stream() 、

parallelStream() 、 forEach() 和 removeIf() 等等。

盡管默認方法有這么多好處，但在實際開發中應該謹慎使用：在復雜的繼承體系中，默認方法可能引起歧義和編譯錯誤。如果你想了解更多細節，可以參考官方文檔。

Optional

Java應用中最常見的bug就是空值異常。

Optional 僅僅是一個容器，可以存放T類型的值或者 null 。它提供了一些有用的接口來避免顯式的 null 檢查，可以參考Java 8官方文檔了解更多細節。

接下來看一點使用Optional的例子：可能為空的值或者某個類型的值：

如果 Optional 實例持有一個非空值，則 isPresent() 方法返回 true ，否則返回 false ；如果 Optional 實例持有null ， orElseGet() 方法可以接受一個lambda表達式生成的默認值；map() 方法可以將現有的 Optional 實例的值轉換成新的值；orElse() 方法與 orElseGet() 方法類似，但是在持有null的時候返回傳入的默認值，而不是通過Lambda來生成。

上述代碼的輸出結果如下：

再看下另一個簡單的例子：

這個例子的輸出是：

Streams

新增的Stream API(java.util.stream)將生成環境的函數式編程引入了Java庫中。這是目前為止最大的一次對Java庫的完善，以便開發者能夠寫出更加有效、更加簡潔和緊湊的代碼。

Steam API極大得簡化了集合操作(后面我們會看到不止是集合)，首先看下這個叫Task的類：

Task類有一個points屬性，另外還有兩種狀態：OPEN或者CLOSED。現在假設有一個task集合：

首先看一個問題：在這個task集合中一共有多少個OPEN狀態的？計算出它們的points屬性和。在Java 8之前，要解決這個問題，則需要使用foreach循環遍歷task集合；但是在Java 8中可以利用steams解決：包括一系列元素的列表，并且支持順序和并行處理。

運行這個方法的控制臺輸出是：

這里有很多知識點值得說。首先， tasks 集合被轉換成 steam 表示；其次，在 steam 上的 filter 操作會過濾掉所有CLOSED 的 task ；第三， mapToInt 操作基于 tasks 集合中的每個 task 實例的 Task::getPoints 方法將 task流轉換成 Integer 集合；最后，通過 sum 方法計算總和，得出最后的結果。

在學習下一個例子之前，還需要記住一些steams(點此更多細節)的知識點。Steam之上的操作可分為中間操作和晚期操作。

中間操作會返回一個新的steam——執行一個中間操作(例如filter)并不會執行實際的過濾操作，而是創建一個新的steam，并將原steam中符合條件的元素放入新創建的steam。

晚期操作(例如forEach或者sum)，會遍歷steam并得出結果或者附帶結果；在執行晚期操作之后，steam處理線已經處理完畢，就不能使用了。在幾乎所有情況下，晚期操作都是立刻對steam進行遍歷。

steam的另一個價值是創造性地支持并行處理(parallel processing)。對于上述的tasks集合，我們可以用下面的代碼計算所有task的points之和：

這里我們使用parallel方法并行處理所有的task，并使用reduce方法計算最終的結果。控制臺輸出如下：

對于一個集合，經常需要根據某些條件對其中的元素分組。利用steam提供的API可以很快完成這類任務，代碼如下：

控制臺的輸出如下：

最后一個關于tasks集合的例子問題是：如何計算集合中每個任務的點數在集合中所占的比重，具體處理的代碼如下：

控制臺輸出結果如下：

最后，正如之前所說，Steam API不僅可以作用于Java集合，傳統的IO操作(從文件或者網絡一行一行得讀取數據)可以受益于steam處理，這里有一個小例子：

Stream的方法 onClose() 返回一個等價的有額外句柄的Stream，當Stream的 close() 方法被調用的時候這個句柄會被執行。Stream API、Lambda表達式還有接口默認方法和靜態方法支持的方法引用，是Java 8對軟件開發的現代范式的響應。

并行數組

Java8版本新增了很多新的方法，用于支持并行數組處理。最重要的方法是 parallelSort() ，可以顯著加快多核機器上的數組排序。下面的例子論證了parallexXxx系列的方法：

上述這些代碼使用parallelSetAll()方法生成20000個隨機數，然后使用parallelSort()方法進行排序。這個程序會輸出亂序數組和排序數組的前10個元素。上述例子的代碼輸出的結果是：

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總結

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