JDK1.8 新特性(全)
JDK1.8 新特性
本文主要介紹了JDK1.8版本中的一些新特性,乃作者視頻觀后筆記,僅供參考。
jdk1.8新特性知識點:
- Lambda表達式
- 函數式接口
- 方法引用和構造器調用
- Stream API
- 接口中的默認方法和靜態方法
- 新時間日期API
在jdk1.8中對hashMap等map集合的數據結構優化。hashMap數據結構的優化
原來的hashMap采用的數據結構是哈希表(數組+鏈表),hashMap默認大小是16,一個0-15索引的數組,如何往里面存儲元素,首先調用元素的hashcode
方法,計算出哈希碼值,經過哈希算法算成數組的索引值,如果對應的索引處沒有元素,直接存放,如果有對象在,那么比較它們的equals方法比較內容
如果內容一樣,后一個value會將前一個value的值覆蓋,如果不一樣,在1.7的時候,后加的放在前面,形成一個鏈表,形成了碰撞,在某些情況下如果鏈表
無限下去,那么效率極低,碰撞是避免不了的
加載因子:0.75,數組擴容,達到總容量的75%,就進行擴容,但是無法避免碰撞的情況發生
在1.8之后,在數組+鏈表+紅黑樹來實現hashmap,當碰撞的元素個數大于8時 & 總容量大于64,會有紅黑樹的引入
除了添加之后,效率都比鏈表高,1.8之后鏈表新進元素加到末尾
ConcurrentHashMap (鎖分段機制),concurrentLevel,jdk1.8采用CAS算法(無鎖算法,不再使用鎖分段),數組+鏈表中也引入了紅黑樹的使用
Lambda表達式
lambda表達式本質上是一段匿名內部類,也可以是一段可以傳遞的代碼
先來體驗一下lambda最直觀的優點:簡潔代碼
//匿名內部類Comparator<Integer> cpt = new Comparator<Integer>() {@Overridepublic int compare(Integer o1, Integer o2) {return Integer.compare(o1,o2);}};TreeSet<Integer> set = new TreeSet<>(cpt);System.out.println("=========================");//使用lambda表達式Comparator<Integer> cpt2 = (x,y) -> Integer.compare(x,y);TreeSet<Integer> set2 = new TreeSet<>(cpt2);123456789101112131415只需要一行代碼,極大減少代碼量!!
這樣一個場景,在商城瀏覽商品信息時,經常會有條件的進行篩選瀏覽,例如要選顏色為紅色的、價格小于8000千的….
// 篩選顏色為紅色 public List<Product> filterProductByColor(List<Product> list){List<Product> prods = new ArrayList<>();for (Product product : list){if ("紅色".equals(product.getColor())){prods.add(product);}}return prods;}// 篩選價格小于8千的 public List<Product> filterProductByPrice(List<Product> list){List<Product> prods = new ArrayList<>();for (Product product : list){if (product.getPrice() < 8000){prods.add(product);}}return prods;}123456789101112131415161718192021我們發現實際上這些過濾方法的核心就只有if語句中的條件判斷,其他均為模版代碼,每次變更一下需求,都需要新增一個方法,然后復制黏貼,假設這個過濾方法有幾百行,那么這樣的做法難免笨拙了一點。如何進行優化呢?
優化一:使用設計模式
定義一個MyPredicate接口
public interface MyPredicate <T> {boolean test(T t); }123如果想要篩選顏色為紅色的商品,定義一個顏色過濾類
public class ColorPredicate implements MyPredicate <Product> {private static final String RED = "紅色";@Overridepublic boolean test(Product product) {return RED.equals(product.getColor());}12345678定義過濾方法,將過濾接口當做參數傳入,這樣這個過濾方法就不用修改,在實際調用的時候將具體的實現類傳入即可。
public List<Product> filterProductByPredicate(List<Product> list,MyPredicate<Product> mp){List<Product> prods = new ArrayList<>();for (Product prod : list){if (mp.test(prod)){prods.add(prod);}}return prods;}123456789例如,如果想要篩選價格小于8000的商品,那么新建一個價格過濾類既可
public class PricePredicate implements MyPredicate<Product> {@Overridepublic boolean test(Product product) {return product.getPrice() < 8000;} }123456這樣實現的話可能有人會說,每次變更需求都需要新建一個實現類,感覺還是有點繁瑣呀,那么再來優化一下
優化二:使用匿名內部類
定義過濾方法:
public List<Product> filterProductByPredicate(List<Product> list,MyPredicate<Product> mp){List<Product> prods = new ArrayList<>();for (Product prod : list){if (mp.test(prod)){prods.add(prod);}}return prods;}123456789調用過濾方法的時候:
// 按價格過濾 public void test2(){filterProductByPredicate(proList, new MyPredicate<Product>() {@Overridepublic boolean test(Product product) {return product.getPrice() < 8000;}}); }// 按顏色過濾public void test3(){filterProductByPredicate(proList, new MyPredicate<Product>() {@Overridepublic boolean test(Product product) {return "紅色".equals(product.getColor());}});}12345678910111213141516171819使用匿名內部類,就不需要每次都新建一個實現類,直接在方法內部實現。看到匿名內部類,不禁想起了Lambda表達式。
優化三:使用lambda表達式
定義過濾方法:
public List<Product> filterProductByPredicate(List<Product> list,MyPredicate<Product> mp){List<Product> prods = new ArrayList<>();for (Product prod : list){if (mp.test(prod)){prods.add(prod);}}return prods;}123456789使用lambda表達式進行過濾
@Test public void test4(){List<Product> products = filterProductByPredicate(proList, (p) -> p.getPrice() < 8000);for (Product pro : products){System.out.println(pro);}}1234567在jdk1.8中還有更加簡便的操作 Stream API
優化四:使用Stream API
甚至不用定義過濾方法,直接在集合上進行操作
// 使用jdk1.8中的Stream API進行集合的操作 @Test public void test(){// 根據價格過濾proList.stream().fliter((p) -> p.getPrice() <8000).limit(2).forEach(System.out::println);// 根據顏色過濾proList.stream().fliter((p) -> "紅色".equals(p.getColor())).forEach(System.out::println);// 遍歷輸出商品名稱proList.stream().map(Product::getName).forEach(System.out::println); }12345678910111213141516171819Lmabda表達式的語法總結: () -> ();
| 無參數無返回值 | () -> System.out.println(“Hello WOrld”) |
| 有一個參數無返回值 | (x) -> System.out.println(x) |
| 有且只有一個參數無返回值 | x -> System.out.println(x) |
| 有多個參數,有返回值,有多條lambda體語句 | (x,y) -> {System.out.println(“xxx”);return xxxx;}; |
| 有多個參數,有返回值,只有一條lambda體語句 | (x,y) -> xxxx |
口訣:左右遇一省括號,左側推斷類型省
注:當一個接口中存在多個抽象方法時,如果使用lambda表達式,并不能智能匹配對應的抽象方法,因此引入了函數式接口的概念
函數式接口
函數式接口的提出是為了給Lambda表達式的使用提供更好的支持。
什么是函數式接口?
簡單來說就是只定義了一個抽象方法的接口(Object類的public方法除外),就是函數式接口,并且還提供了注解:@FunctionalInterface
常見的四大函數式接口
- Consumer 《T》:消費型接口,有參無返回值
- Supplier 《T》:供給型接口,無參有返回值
- Function 《T,R》::函數式接口,有參有返回值
- Predicate《T》: 斷言型接口,有參有返回值,返回值是boolean類型
在四大核心函數式接口基礎上,還提供了諸如BiFunction、BinaryOperation、toIntFunction等擴展的函數式接口,都是在這四種函數式接口上擴展而來的,不做贅述。
總結:函數式接口的提出是為了讓我們更加方便的使用lambda表達式,不需要自己再手動創建一個函數式接口,直接拿來用就好了,貼
方法引用
若lambda體中的內容有方法已經實現了,那么可以使用“方法引用”
也可以理解為方法引用是lambda表達式的另外一種表現形式并且其語法比lambda表達式更加簡單
(a) 方法引用
三種表現形式:
\1. 對象::實例方法名
\2. 類::靜態方法名
\3. 類::實例方法名 (lambda參數列表中第一個參數是實例方法的調用 者,第二個參數是實例方法的參數時可用)
(b)構造器引用
格式:ClassName::new
?數組引用
格式:Type[]::new
public void test(){// 數組引用Function<Integer, String[]> fun = (x) -> new String[x];Function<Integer, String[]> fun2 = String[]::new;String[] strArray = fun2.apply(10);Arrays.stream(strArray).forEach(System.out::println); }1234567Stream API
Stream操作的三個步驟
- 創建stream
- 中間操作(過濾、map)
- 終止操作
stream的創建:
// 1,校驗通過Collection 系列集合提供的stream()或者paralleStream()List<String> list = new ArrayList<>();Strean<String> stream1 = list.stream();// 2.通過Arrays的靜態方法stream()獲取數組流String[] str = new String[10];Stream<String> stream2 = Arrays.stream(str);// 3.通過Stream類中的靜態方法ofStream<String> stream3 = Stream.of("aa","bb","cc");// 4.創建無限流// 迭代Stream<Integer> stream4 = Stream.iterate(0,(x) -> x+2);//生成Stream.generate(() ->Math.random());1234567891011121314151617Stream的中間操作:
/*** 篩選 過濾 去重*/emps.stream().filter(e -> e.getAge() > 10).limit(4).skip(4)// 需要流中的元素重寫hashCode和equals方法.distinct().forEach(System.out::println);/*** 生成新的流 通過map映射*/emps.stream().map((e) -> e.getAge()).forEach(System.out::println);/*** 自然排序 定制排序*/emps.stream().sorted((e1 ,e2) -> {if (e1.getAge().equals(e2.getAge())){return e1.getName().compareTo(e2.getName());} else{return e1.getAge().compareTo(e2.getAge());}}).forEach(System.out::println); 123456789101112131415161718192021222324252627282930313233Stream的終止操作:
/*** 查找和匹配* allMatch-檢查是否匹配所有元素* anyMatch-檢查是否至少匹配一個元素* noneMatch-檢查是否沒有匹配所有元素* findFirst-返回第一個元素* findAny-返回當前流中的任意元素* count-返回流中元素的總個數* max-返回流中最大值* min-返回流中最小值*//*** 檢查是否匹配元素*/boolean b1 = emps.stream().allMatch((e) -> e.getStatus().equals(Employee.Status.BUSY));System.out.println(b1);boolean b2 = emps.stream().anyMatch((e) -> e.getStatus().equals(Employee.Status.BUSY));System.out.println(b2);boolean b3 = emps.stream().noneMatch((e) -> e.getStatus().equals(Employee.Status.BUSY));System.out.println(b3);Optional<Employee> opt = emps.stream().findFirst();System.out.println(opt.get());// 并行流Optional<Employee> opt2 = emps.parallelStream().findAny();System.out.println(opt2.get());long count = emps.stream().count();System.out.println(count);Optional<Employee> max = emps.stream().max((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary()));System.out.println(max.get());Optional<Employee> min = emps.stream().min((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary()));System.out.println(min.get());1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647還有功能比較強大的兩個終止操作 reduce和collect
reduce操作: reduce:(T identity,BinaryOperator)/reduce(BinaryOperator)-可以將流中元素反復結合起來,得到一個值
collect操作:Collect-將流轉換為其他形式,接收一個Collection接口的實現,用于給Stream中元素做匯總的方法
/*** collect:收集操作*/List<Integer> ageList = emps.stream().map(Employee::getAge).collect(Collectors.toList());ageList.stream().forEach(System.out::println);12345678并行流和串行流
在jdk1.8新的stream包中針對集合的操作也提供了并行操作流和串行操作流。并行流就是把內容切割成多個數據塊,并且使用多個線程分別處理每個數據塊的內容。Stream api中聲明可以通過parallel()與sequential()方法在并行流和串行流之間進行切換。
jdk1.8并行流使用的是fork/join框架進行并行操作
ForkJoin框架
Fork/Join 框架:就是在必要的情況下,將一個大任務,進行拆分(fork)成若干個小任務(拆到不可再拆時),再將一個個的小任務運算的結果進行 join 匯總。
關鍵字:遞歸分合、分而治之。
采用 “工作竊取”模式(work-stealing):
當執行新的任務時它可以將其拆分分成更小的任務執行,并將小任務加到線
程隊列中,然后再從一個隨機線程的隊列中偷一個并把它放在自己的隊列中
相對于一般的線程池實現,fork/join框架的優勢體現在對其中包含的任務的
處理方式上.在一般的線程池中,如果一個線程正在執行的任務由于某些原因
無法繼續運行,那么該線程會處于等待狀態.而在fork/join框架實現中,如果
某個子問題由于等待另外一個子問題的完成而無法繼續運行.那么處理該子
問題的線程會主動尋找其他尚未運行的子問題來執行.這種方式減少了線程
的等待時間,提高了性能.。
展示多線程的效果:
@Testpublic void test(){// 并行流 多個線程執行List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);numbers.parallelStream().forEach(System.out::print);//System.out.println("=========================");numbers.stream().sequential().forEach(System.out::print);}12345678910111213Optional容器
使用Optional容器可以快速的定位NPE,并且在一定程度上可以減少對參數非空檢驗的代碼量。 1 /*** Optional.of(T t); // 創建一個Optional實例* Optional.empty(); // 創建一個空的Optional實例* Optional.ofNullable(T t); // 若T不為null,創建一個Optional實例,否則創建一個空實例* isPresent(); // 判斷是夠包含值* orElse(T t); //如果調用對象包含值,返回該值,否則返回T* orElseGet(Supplier s); // 如果調用對象包含值,返回該值,否則返回s中獲取的值* map(Function f): // 如果有值對其處理,并返回處理后的Optional,否則返回Optional.empty();* flatMap(Function mapper);// 與map類似。返回值是Optional** 總結:Optional.of(null) 會直接報NPE*/Optional<Employee> op = Optional.of(new Employee("zhansan", 11, 12.32, Employee.Status.BUSY));System.out.println(op.get());// NPEOptional<Employee> op2 = Optional.of(null);System.out.println(op2); @Testpublic void test2(){Optional<Object> op = Optional.empty();System.out.println(op);// No value presentSystem.out.println(op.get());} @Testpublic void test3(){Optional<Employee> op = Optional.ofNullable(new Employee("lisi", 33, 131.42, Employee.Status.FREE));System.out.println(op.get());Optional<Object> op2 = Optional.ofNullable(null);System.out.println(op2);// System.out.println(op2.get());}@Testpublic void test5(){Optional<Employee> op1 = Optional.ofNullable(new Employee("張三", 11, 11.33, Employee.Status.VOCATION));System.out.println(op1.orElse(new Employee()));System.out.println(op1.orElse(null));}@Testpublic void test6(){Optional<Employee> op1 = Optional.of(new Employee("田七", 11, 12.31, Employee.Status.BUSY));op1 = Optional.empty();Employee employee = op1.orElseGet(() -> new Employee());System.out.println(employee);}@Testpublic void test7(){Optional<Employee> op1 = Optional.of(new Employee("田七", 11, 12.31, Employee.Status.BUSY));System.out.println(op1.map( (e) -> e.getSalary()).get());}1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556接口中可以定義默認實現方法和靜態方法
在接口中可以使用default和static關鍵字來修飾接口中定義的普通方法
public interface Interface {default String getName(){return "zhangsan";}static String getName2(){return "zhangsan";} } 12345678910在JDK1.8中很多接口會新增方法,為了保證1.8向下兼容,1.7版本中的接口實現類不用每個都重新實現新添加的接口方法,引入了default默認實現,static的用法是直接用接口名去調方法即可。當一個類繼承父類又實現接口時,若后兩者方法名相同,則優先繼承父類中的同名方法,即“類優先”,如果實現兩個同名方法的接口,則要求實現類必須手動聲明默認實現哪個接口中的方法。
新的日期API LocalDate | LocalTime | LocalDateTime
新的日期API都是不可變的,更使用于多線程的使用環境中
@Testpublic void test(){// 從默認時區的系統時鐘獲取當前的日期時間。不用考慮時區差LocalDateTime date = LocalDateTime.now();//2018-07-15T14:22:39.759System.out.println(date);System.out.println(date.getYear());System.out.println(date.getMonthValue());System.out.println(date.getDayOfMonth());System.out.println(date.getHour());System.out.println(date.getMinute());System.out.println(date.getSecond());System.out.println(date.getNano());// 手動創建一個LocalDateTime實例LocalDateTime date2 = LocalDateTime.of(2017, 12, 17, 9, 31, 31, 31);System.out.println(date2);// 進行加操作,得到新的日期實例LocalDateTime date3 = date2.plusDays(12);System.out.println(date3);// 進行減操作,得到新的日期實例LocalDateTime date4 = date3.minusYears(2);System.out.println(date4);} 1234567891011121314151617181920212223242526@Testpublic void test2(){// 時間戳 1970年1月1日00:00:00 到某一個時間點的毫秒值// 默認獲取UTC時區Instant ins = Instant.now();System.out.println(ins);System.out.println(LocalDateTime.now().toInstant(ZoneOffset.of("+8")).toEpochMilli());System.out.println(System.currentTimeMillis());System.out.println(Instant.now().toEpochMilli());System.out.println(Instant.now().atOffset(ZoneOffset.ofHours(8)).toInstant().toEpochMilli());}12345678910111213@Testpublic void test3(){// Duration:計算兩個時間之間的間隔// Period:計算兩個日期之間的間隔Instant ins1 = Instant.now();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}Instant ins2 = Instant.now();Duration dura = Duration.between(ins1, ins2);System.out.println(dura);System.out.println(dura.toMillis());System.out.println("======================");LocalTime localTime = LocalTime.now();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}LocalTime localTime2 = LocalTime.now();Duration du2 = Duration.between(localTime, localTime2);System.out.println(du2);System.out.println(du2.toMillis());}1234567891011121314151617181920212223242526272829 @Testpublic void test4(){LocalDate localDate =LocalDate.now();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}LocalDate localDate2 = LocalDate.of(2016,12,12);Period pe = Period.between(localDate, localDate2);System.out.println(pe);}1234567891011121314@Testpublic void test5(){// temperalAdjust 時間校驗器// 例如獲取下周日 下一個工作日LocalDateTime ldt1 = LocalDateTime.now();System.out.println(ldt1);// 獲取一年中的第一天LocalDateTime ldt2 = ldt1.withDayOfYear(1);System.out.println(ldt2);// 獲取一個月中的第一天LocalDateTime ldt3 = ldt1.withDayOfMonth(1);System.out.println(ldt3);LocalDateTime ldt4 = ldt1.with(TemporalAdjusters.next(DayOfWeek.FRIDAY));System.out.println(ldt4);// 獲取下一個工作日LocalDateTime ldt5 = ldt1.with((t) -> {LocalDateTime ldt6 = (LocalDateTime)t;DayOfWeek dayOfWeek = ldt6.getDayOfWeek();if (DayOfWeek.FRIDAY.equals(dayOfWeek)){return ldt6.plusDays(3);}else if (DayOfWeek.SATURDAY.equals(dayOfWeek)){return ldt6.plusDays(2);}else {return ldt6.plusDays(1);}});System.out.println(ldt5);}123456789101112131415161718192021222324252627282930313233@Testpublic void test6(){// DateTimeFormatter: 格式化時間/日期// 自定義格式LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now();DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy年MM月dd日");String strDate1 = ldt.format(formatter);String strDate = formatter.format(ldt);System.out.println(strDate);System.out.println(strDate1);// 使用api提供的格式DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ISO_DATE;LocalDateTime ldt2 = LocalDateTime.now();String strDate3 = dtf.format(ldt2);System.out.println(strDate3);// 解析字符串to時間DateTimeFormatter df = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");LocalDateTime time = LocalDateTime.now();String localTime = df.format(time);LocalDateTime ldt4 = LocalDateTime.parse("2017-09-28 17:07:05",df);System.out.println("LocalDateTime轉成String類型的時間:"+localTime);System.out.println("String類型的時間轉成LocalDateTime:"+ldt4);}12345678910111213141516171819202122232425// ZoneTime ZoneDate ZoneDateTime@Testpublic void test7(){LocalDateTime now = LocalDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));System.out.println(now);LocalDateTime now2 = LocalDateTime.now();ZonedDateTime zdt = now2.atZone(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));System.out.println(zdt);Set<String> set = ZoneId.getAvailableZoneIds();set.stream().forEach(System.out::println);}12345678910111213補充:
表示日期的LocalDate
表示時間的LocalTime
表示日期時間的LocalDateTime
新的日期API的幾個優點:
* 之前使用的java.util.Date月份從0開始,我們一般會+1使用,很不方便,java.time.LocalDate月份和星期都改成了enum* java.util.Date和SimpleDateFormat都不是線程安全的,而LocalDate和LocalTime和最基本的String一樣,是不變類型,不但線程安全,而且不能修改。* java.util.Date是一個“萬能接口”,它包含日期、時間,還有毫秒數,更加明確需求取舍* 新接口更好用的原因是考慮到了日期時間的操作,經常發生往前推或往后推幾天的情況。用java.util.Date配合Calendar要寫好多代碼,而且一般的開發人員還不一定能寫對。 1234- LocalDate
- LocalDate常用轉化
- LocalTime
- LocalDateTime
總結
以上是生活随笔為你收集整理的JDK1.8 新特性(全)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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