1.介紹

毫無疑問，Java 8發(fā)行版是自Java 5（發(fā)行于2004，已經(jīng)過了相當(dāng)一段時(shí)間了）以來最具革命性的版本。Java 8 為Java語言、編譯器、類庫、開發(fā)工具與JVM（Java虛擬機(jī)）帶來了大量新特性。在這篇教程中，我們將一一探索這些變化，并用真實(shí)的例子說明它們適用的場景。

這篇教程由以下幾部分組成，它們分別涉及到Java平臺某一特定方面的內(nèi)容：

• Java語言
• 編譯器
• 類庫
• 工具
• Java運(yùn)行時(shí)（JVM）

2.Java語言的新特性

不管怎么說，Java 8都是一個(gè)變化巨大的版本。你可能認(rèn)為Java 8耗費(fèi)了大量的時(shí)間才得以完成是為了實(shí)現(xiàn)了每個(gè)Java程序員所期待的特性。在這個(gè)小節(jié)里，我們將會涉及到這些特性的大部分。

2.1 Lambda表達(dá)式與Functional接口

Lambda表達(dá)式（也稱為閉包）是整個(gè)Java 8發(fā)行版中最受期待的在Java語言層面上的改變，Lambda允許把函數(shù)作為一個(gè)方法的參數(shù)（函數(shù)作為參數(shù)傳遞進(jìn)方法中），或者把代碼看成數(shù)據(jù)：函數(shù)式程序員對這一概念非常熟悉。在JVM平臺上的很多語言（Groovy，Scala，……）從一開始就有Lambda，但是Java程序員不得不使用毫無新意的匿名類來代替lambda。

關(guān)于Lambda設(shè)計(jì)的討論占用了大量的時(shí)間與社區(qū)的努力。可喜的是，最終找到了一個(gè)平衡點(diǎn)，使得可以使用一種即簡潔又緊湊的新方式來構(gòu)造Lambdas。在最簡單的形式中，一個(gè)lambda可以由用逗號分隔的參數(shù)列表、–>符號與函數(shù)體三部分表示。例如：

Arrays.asList( "a", "b", "d").forEach( e -> System.out.println( e ) );

請注意參數(shù)e的類型是由編譯器推測出來的。同時(shí)，你也可以通過把參數(shù)類型與參數(shù)包括在括號中的形式直接給出參數(shù)的類型：

Arrays.asList( "a", "b", "d").forEach( ( String e ) -> System.out.println( e ) );

在某些情況下lambda的函數(shù)體會更加復(fù)雜，這時(shí)可以把函數(shù)體放到在一對花括號中，就像在Java中定義普通函數(shù)一樣。例如：

Arrays.asList( "a", "b", "d").forEach( e -> {System.out.print( e );System.out.print( e );} );

Lambda可以引用類的成員變量與局部變量（如果這些變量不是final的話，它們會被隱含的轉(zhuǎn)為final，這樣效率更高）。例如，下面兩個(gè)代碼片段是等價(jià)的：

String separator = ",";Arrays.asList( "a", "b", "d").forEach(( String e ) -> System.out.print( e + separator ) );

和：

finalString separator = ",";Arrays.asList( "a", "b", "d").forEach(( String e ) -> System.out.print( e + separator ) );

Lambda可能會返回一個(gè)值。返回值的類型也是由編譯器推測出來的。如果lambda的函數(shù)體只有一行的話，那么沒有必要顯式使用return語句。下面兩個(gè)代碼片段是等價(jià)的：

Arrays.asList( "a", "b", "d").sort( ( e1, e2 ) -> e1.compareTo( e2 ) );

和：

Arrays.asList( "a", "b", "d").sort( ( e1, e2 ) -> {intresult = e1.compareTo( e2 );returnresult;} );

語言設(shè)計(jì)者投入了大量精力來思考如何使現(xiàn)有的函數(shù)友好地支持lambda。最終采取的方法是：增加函數(shù)式接口的概念。函數(shù)式接口就是一個(gè)具有一個(gè)方法的普通接口。像這樣的接口，可以被隱式轉(zhuǎn)換為lambda表達(dá)式。java.lang.Runnable與java.util.concurrent.Callable是函數(shù)式接口最典型的兩個(gè)例子。在實(shí)際使用過程中，函數(shù)式接口是容易出錯(cuò)的：如有某個(gè)人在接口定義中增加了另一個(gè)方法，這時(shí)，這個(gè)接口就不再是函數(shù)式的了，并且編譯過程也會失敗。為了克服函數(shù)式接口的這種脆弱性并且能夠明確聲明接口作為函數(shù)式接口的意圖，Java8增加了一種特殊的注解@FunctionalInterface（Java8中所有類庫的已有接口都添加了@FunctionalInterface注解）。讓我們看一下這種函數(shù)式接口的定義：

@FunctionalInterfacepublicinterfaceFunctional {voidmethod();}

需要記住的一件事是：默認(rèn)方法與靜態(tài)方法并不影響函數(shù)式接口的契約，可以任意使用：

@FunctionalInterfacepublicinterfaceFunctionalDefaultMethods {voidmethod();defaultvoiddefaultMethod() { } }

Lambda是Java 8最大的賣點(diǎn)。它具有吸引越來越多程序員到Java平臺上的潛力，并且能夠在純Java語言環(huán)境中提供一種優(yōu)雅的方式來支持函數(shù)式編程。更多詳情可以參考官方文檔。

2.2 接口的默認(rèn)方法與靜態(tài)方法

Java 8用默認(rèn)方法與靜態(tài)方法這兩個(gè)新概念來擴(kuò)展接口的聲明。默認(rèn)方法使接口有點(diǎn)像Traits（Scala中特征(trait)類似于Java中的Interface，但它可以包含實(shí)現(xiàn)代碼，也就是目前Java8新增的功能），但與傳統(tǒng)的接口又有些不一樣，它允許在已有的接口中添加新方法，而同時(shí)又保持了與舊版本代碼的兼容性。

默認(rèn)方法與抽象方法不同之處在于抽象方法必須要求實(shí)現(xiàn)，但是默認(rèn)方法則沒有這個(gè)要求。相反，每個(gè)接口都必須提供一個(gè)所謂的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)，這樣所有的接口實(shí)現(xiàn)者將會默認(rèn)繼承它（如果有必要的話，可以覆蓋這個(gè)默認(rèn)實(shí)現(xiàn)）。讓我們看看下面的例子：

privateinterfaceDefaulable {// Interfaces now allow default methods, the implementer may or// may not implement (override) them.defaultString notRequired() {return"Default implementation";} }privatestaticclassDefaultableImpl implementsDefaulable {}privatestaticclassOverridableImpl implementsDefaulable {@OverridepublicString notRequired() {return"Overridden implementation";}}

Defaulable接口用關(guān)鍵字default聲明了一個(gè)默認(rèn)方法notRequired()，Defaulable接口的實(shí)現(xiàn)者之一DefaultableImpl實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口，并且讓默認(rèn)方法保持原樣。Defaulable接口的另一個(gè)實(shí)現(xiàn)者OverridableImpl用自己的方法覆蓋了默認(rèn)方法。

Java 8帶來的另一個(gè)有趣的特性是接口可以聲明（并且可以提供實(shí)現(xiàn)）靜態(tài)方法。例如：

privateinterfaceDefaulableFactory {// Interfaces now allow static methodsstaticDefaulable create( Supplier< Defaulable > supplier ) {returnsupplier.get();}}

下面的一小段代碼片段把上面的默認(rèn)方法與靜態(tài)方法黏合到一起。

publicstaticvoidmain( String[] args ) {Defaulable defaulable = DefaulableFactory.create( DefaultableImpl::new);System.out.println( defaulable.notRequired() );defaulable = DefaulableFactory.create( OverridableImpl::new);System.out.println( defaulable.notRequired() );}

這個(gè)程序的控制臺輸出如下：

Default implementationOverridden implementation

在JVM中，默認(rèn)方法的實(shí)現(xiàn)是非常高效的，并且通過字節(jié)碼指令為方法調(diào)用提供了支持。默認(rèn)方法允許繼續(xù)使用現(xiàn)有的Java接口，而同時(shí)能夠保障正常的編譯過程。這方面好的例子是大量的方法被添加到j(luò)ava.util.Collection接口中去：stream()，parallelStream()，forEach()，removeIf()，……

盡管默認(rèn)方法非常強(qiáng)大，但是在使用默認(rèn)方法時(shí)我們需要小心注意一個(gè)地方：在聲明一個(gè)默認(rèn)方法前，請仔細(xì)思考是不是真的有必要使用默認(rèn)方法，因?yàn)槟J(rèn)方法會帶給程序歧義，并且在復(fù)雜的繼承體系中容易產(chǎn)生編譯錯(cuò)誤。更多詳情請參考官方文檔

2.3 方法引用

方法引用提供了非常有用的語法，可以直接引用已有Java類或?qū)ο?#xff08;實(shí)例）的方法或構(gòu)造器。與lambda聯(lián)合使用，方法引用可以使語言的構(gòu)造更緊湊簡潔，減少冗余代碼。

下面，我們以定義了4個(gè)方法的Car這個(gè)類作為例子，區(qū)分Java中支持的4種不同的方法引用。

publicstaticclassCar {publicstaticCar create( finalSupplier< Car > supplier ) {returnsupplier.get();} publicstaticvoidcollide( finalCar car ) {System.out.println( "Collided "+ car.toString() );}publicvoidfollow( finalCar another ) {System.out.println( "Following the "+ another.toString() );}publicvoidrepair() { System.out.println( "Repaired "+ this.toString() );}}

第一種方法引用是構(gòu)造器引用，它的語法是Class::new，或者更一般的Class< T >::new。請注意構(gòu)造器沒有參數(shù)。

finalCar car = Car.create( Car::new);finalList< Car > cars = Arrays.asList( car );

第二種方法引用是靜態(tài)方法引用，它的語法是Class::static_method。請注意這個(gè)方法接受一個(gè)Car類型的參數(shù)。

cars.forEach( Car::collide );

第三種方法引用是特定類的任意對象的方法引用，它的語法是Class::method。請注意，這個(gè)方法沒有參數(shù)。

cars.forEach( Car::repair );

最后，第四種方法引用是特定對象的方法引用，它的語法是instance::method。請注意，這個(gè)方法接受一個(gè)Car類型的參數(shù)

finalCar police = Car.create( Car::new);cars.forEach( police::follow );

運(yùn)行上面的Java程序在控制臺上會有下面的輸出（Car的實(shí)例可能不一樣）：

Collided com.javacodegeeks.java8.method.references.MethodReferences$Car@7a81197dRepaired com.javacodegeeks.java8.method.references.MethodReferences$Car@7a81197dFollowing the com.javacodegeeks.java8.method.references.MethodReferences$Car@7a81197d

關(guān)于方法引用的更多詳情請參考官方文檔。

2.4 重復(fù)注解

自從Java 5引入了注解機(jī)制，這一特性就變得非常流行并且廣為使用。然而，使用注解的一個(gè)限制是相同的注解在同一位置只能聲明一次，不能聲明多次。Java 8打破了這條規(guī)則，引入了重復(fù)注解機(jī)制，這樣相同的注解可以在同一地方聲明多次。

重復(fù)注解機(jī)制本身必須用@Repeatable注解。事實(shí)上，這并不是語言層面上的改變，更多的是編譯器的技巧，底層的原理保持不變。讓我們看一個(gè)快速入門的例子：

packagecom.javacodegeeks.java8.repeatable.annotations;importjava.lang.annotation.ElementType;importjava.lang.annotation.Repeatable;importjava.lang.annotation.Retention;importjava.lang.annotation.RetentionPolicy;importjava.lang.annotation.Target;publicclassRepeatingAnnotations {@Target( ElementType.TYPE )@Retention( RetentionPolicy.RUNTIME )public@interfaceFilters {Filter[] value();}@Target( ElementType.TYPE )@Retention( RetentionPolicy.RUNTIME )@Repeatable( Filters.class)public@interfaceFilter {String value();};@Filter( "filter1")@Filter( "filter2")publicinterfaceFilterable { }publicstaticvoidmain(String[] args) {for( Filter filter: Filterable.class.getAnnotationsByType( Filter.class) ) {System.out.println( filter.value() );}}}

正如我們看到的，這里有個(gè)使用`@Repeatable( Filters.class

)注解的注解類Filter，Filters僅僅是Filter注解的數(shù)組，但Java編譯器并不想讓程序員意識到Filters的存在。這樣，接口Filterable`就擁有了兩次Filter（并沒有提到Filter）注解。

同時(shí)，反射相關(guān)的API提供了新的函數(shù)getAnnotationsByType()來返回重復(fù)注解的類型（請注意Filterable.class.getAnnotation( Filters.class )經(jīng)編譯器處理后將會返回Filters的實(shí)例）。

程序輸出結(jié)果如下：

filter1filter2

更多詳情請參考官方文檔

2.5 更好的類型推測機(jī)制

Java 8在類型推測方面有了很大的提高。在很多情況下，編譯器可以推測出確定的參數(shù)類型，這樣就能使代碼更整潔。讓我們看一個(gè)例子：

packagecom.javacodegeeks.java8.type.inference;publicclassValue< T > {publicstatic< T > T defaultValue() {returnnull;}publicT getOrDefault( T value, T defaultValue ) {return( value != null) ? value : defaultValue;}}

這里是Value< String >類型的用法。

packagecom.javacodegeeks.java8.type.inference;publicclassTypeInference {publicstaticvoidmain(String[] args) {finalValue< String > value = newValue<>();value.getOrDefault( "22", Value.defaultValue() );}}

Value.defaultValue()的參數(shù)類型可以被推測出，所以就不必明確給出。在Java 7中，相同的例子將不會通過編譯，正確的書寫方式是Value.< String >defaultValue()。

2.6 擴(kuò)展注解的支持

Java 8擴(kuò)展了注解的上下文。現(xiàn)在幾乎可以為任何東西添加注解：局部變量、泛型類、父類與接口的實(shí)現(xiàn)，就連方法的異常也能添加注解。下面演示幾個(gè)例子：

packagecom.javacodegeeks.java8.annotations;importjava.lang.annotation.ElementType;importjava.lang.annotation.Retention;importjava.lang.annotation.RetentionPolicy;importjava.lang.annotation.Target;importjava.util.ArrayList;importjava.util.Collection;publicclassAnnotations {@Retention( RetentionPolicy.RUNTIME )@Target( { ElementType.TYPE_USE, ElementType.TYPE_PARAMETER } )public@interfaceNonEmpty { }publicstaticclassHolder< @NonEmptyT > extends@NonEmptyObject {publicvoidmethod() throws@NonEmptyException { }}@SuppressWarnings( "unused")publicstaticvoidmain(String[] args) {finalHolder< String > holder = new@NonEmptyHolder< String >(); @NonEmptyCollection< @NonEmptyString > strings = newArrayList<>(); }}

ElementType.TYPE_USE和ElementType.TYPE_PARAMETER是兩個(gè)新添加的用于描述適當(dāng)?shù)淖⒔馍舷挛牡脑仡愋汀Ｔ贘ava語言中，注解處理API也有小的改動來識別新增的類型注解。

3. Java編譯器的新特性

3.1 參數(shù)名字

很長一段時(shí)間里，Java程序員一直在發(fā)明不同的方式使得方法參數(shù)的名字能保留在Java字節(jié)碼中，并且能夠在運(yùn)行時(shí)獲取它們（比如，Paranamer類庫）。最終，在Java 8中把這個(gè)強(qiáng)烈要求的功能添加到語言層面（通過反射API與Parameter.getName()方法）與字節(jié)碼文件（通過新版的javac的–parameters選項(xiàng)）中。

packagecom.javacodegeeks.java8.parameter.names;importjava.lang.reflect.Method;importjava.lang.reflect.Parameter;publicclassParameterNames {publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {Method method = ParameterNames.class.getMethod( "main", String[].class);for( finalParameter parameter: method.getParameters() ) {System.out.println( "Parameter: "+ parameter.getName() );}}}

如果不使用–parameters參數(shù)來編譯這個(gè)類，然后運(yùn)行這個(gè)類，會得到下面的輸出：

Parameter: arg0

如果使用–parameters參數(shù)來編譯這個(gè)類，程序的結(jié)構(gòu)會有所不同（參數(shù)的真實(shí)名字將會顯示出來）：

Parameter: args

對于有經(jīng)驗(yàn)的Maven用戶，通過maven-compiler-plugin的配置可以將-parameters參數(shù)添加到編譯器中去。

<groupid>org.apache.maven.plugins</groupid><artifactid>maven-compiler-plugin</artifactid><version>3.1</version><configuration></configuration><compilerargument>-parameters</compilerargument><source>1.8<target>1.8</target>

針對Java 8最新發(fā)布的Eclipse Kepler SR2（請檢查這里的下載說明）提供了非常實(shí)用的配置選項(xiàng)，可以通過下圖的配置方式來控制編譯器行為

此外，Parameter類有一個(gè)很方便的方法isNamePresent()來驗(yàn)證是否可以獲取參數(shù)的名字。

4. Java 類庫的新特性

Java 8 通過增加大量新類，擴(kuò)展已有類的功能的方式來改善對并發(fā)編程、函數(shù)式編程、日期/時(shí)間相關(guān)操作以及其他更多方面的支持。

4.1 Optional

到目前為止，臭名昭著的空指針異常是導(dǎo)致Java應(yīng)用程序失敗的最常見原因。以前，為了解決空指針異常，Google公司著名的Guava項(xiàng)目引入了Optional類，Guava通過使用檢查空值的方式來防止代碼污染，它鼓勵程序員寫更干凈的代碼。受到Google Guava的啟發(fā)，Optional類已經(jīng)成為Java 8類庫的一部分。

Optional實(shí)際上是個(gè)容器：它可以保存類型T的值，或者僅僅保存null。Optional提供很多有用的方法，這樣我們就不用顯式進(jìn)行空值檢測。更多詳情請參考官方文檔。

我們下面用兩個(gè)小例子來演示如何使用Optional類：一個(gè)允許為空值，一個(gè)不允許為空值。

Optional< String > fullName = Optional.ofNullable( null);System.out.println( "Full Name is set? "+ fullName.isPresent() ); System.out.println( "Full Name: "+ fullName.orElseGet( () -> "[none]") );System.out.println( fullName.map( s -> "Hey "+ s + "!").orElse( "Hey Stranger!") );

如果Optional類的實(shí)例為非空值的話，isPresent()返回true，否從返回false。為了防止Optional為空值，orElseGet()方法通過回調(diào)函數(shù)來產(chǎn)生一個(gè)默認(rèn)值。map()函數(shù)對當(dāng)前Optional的值進(jìn)行轉(zhuǎn)化，然后返回一個(gè)新的Optional實(shí)例。orElse()方法和orElseGet()方法類似，但是orElse接受一個(gè)默認(rèn)值而不是一個(gè)回調(diào)函數(shù)。下面是這個(gè)程序的輸出：

Full Name is set? falseFull Name: [none]Hey Stranger!

讓我們來看看另一個(gè)例子：

Optional< String > firstName = Optional.of( "Tom");System.out.println( "First Name is set? "+ firstName.isPresent() ); System.out.println( "First Name: "+ firstName.orElseGet( () -> "[none]") );System.out.println( firstName.map( s -> "Hey "+ s + "!").orElse( "Hey Stranger!") );System.out.println();

下面是程序的輸出：

First Name is set? trueFirst Name: TomHey Tom!

更多詳情請參考官方文檔

4.2 Stream

最新添加的Stream API（java.util.stream） 把真正的函數(shù)式編程風(fēng)格引入到Java中。這是目前為止對Java類庫最好的補(bǔ)充，因?yàn)镾tream API可以極大提供Java程序員的生產(chǎn)力，讓程序員寫出高效率、干凈、簡潔的代碼。

Stream API極大簡化了集合框架的處理（但它的處理的范圍不僅僅限于集合框架的處理，這點(diǎn)后面我們會看到）。讓我們以一個(gè)簡單的Task類為例進(jìn)行介紹：

publicclassStreams {privateenumStatus {OPEN, CLOSED};privatestaticfinalclassTask {privatefinalStatus status;privatefinalInteger points;Task( finalStatus status, finalInteger points ) {this.status = status;this.points = points;}publicInteger getPoints() {returnpoints;}publicStatus getStatus() {returnstatus;}@OverridepublicString toString() {returnString.format( "[%s, %d]", status, points );}}}

Task類有一個(gè)分?jǐn)?shù)的概念（或者說是偽復(fù)雜度），其次是還有一個(gè)值可以為OPEN或CLOSED的狀態(tài).讓我們引入一個(gè)Task的小集合作為演示例子：

finalCollection< Task > tasks = Arrays.asList(newTask( Status.OPEN, 5),newTask( Status.OPEN, 13),newTask( Status.CLOSED, 8));

我們下面要討論的第一個(gè)問題是所有狀態(tài)為OPEN的任務(wù)一共有多少分?jǐn)?shù)？在Java 8以前，一般的解決方式用foreach循環(huán)，但是在Java 8里面我們可以使用stream：一串支持連續(xù)、并行聚集操作的元素。

// Calculate total points of all active tasks using sum()finallongtotalPointsOfOpenTasks = tasks.stream().filter( task -> task.getStatus() == Status.OPEN ).mapToInt( Task::getPoints ).sum();System.out.println( "Total points: "+ totalPointsOfOpenTasks );

程序在控制臺上的輸出如下：

Total points: 18

這里有幾個(gè)注意事項(xiàng)。第一，task集合被轉(zhuǎn)換化為其相應(yīng)的stream表示。然后，filter操作過濾掉狀態(tài)為CLOSED的task。下一步，mapToInt操作通過Task::getPoints這種方式調(diào)用每個(gè)task實(shí)例的getPoints方法把Task的stream轉(zhuǎn)化為Integer的stream。最后，用sum函數(shù)把所有的分?jǐn)?shù)加起來，得到最終的結(jié)果。

在繼續(xù)講解下面的例子之前，關(guān)于stream有一些需要注意的地方（詳情在這里）.stream操作被分成了中間操作與最終操作這兩種。

中間操作返回一個(gè)新的stream對象。中間操作總是采用惰性求值方式，運(yùn)行一個(gè)像filter這樣的中間操作實(shí)際上沒有進(jìn)行任何過濾，相反它在遍歷元素時(shí)會產(chǎn)生了一個(gè)新的stream對象，這個(gè)新的stream對象包含原始stream
中符合給定謂詞的所有元素。

像forEach、sum這樣的最終操作可能直接遍歷stream，產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果或副作用。當(dāng)最終操作執(zhí)行結(jié)束之后，stream管道被認(rèn)為已經(jīng)被消耗了，沒有可能再被使用了。在大多數(shù)情況下，最終操作都是采用及早求值方式，及早完成底層數(shù)據(jù)源的遍歷。

stream另一個(gè)有價(jià)值的地方是能夠原生支持并行處理。讓我們來看看這個(gè)算task分?jǐn)?shù)和的例子。

// Calculate total points of all tasksfinaldoubletotalPoints = tasks.stream().parallel().map( task -> task.getPoints() ) // or map( Task::getPoints ).reduce( 0, Integer::sum );System.out.println( "Total points (all tasks): "+ totalPoints );

這個(gè)例子和第一個(gè)例子很相似，但這個(gè)例子的不同之處在于這個(gè)程序是并行運(yùn)行的，其次使用reduce方法來算最終的結(jié)果。

下面是這個(gè)例子在控制臺的輸出：

Total points (all tasks): 26.0

經(jīng)常會有這個(gè)一個(gè)需求：我們需要按照某種準(zhǔn)則來對集合中的元素進(jìn)行分組。Stream也可以處理這樣的需求，下面是一個(gè)例子：

// Group tasks by their statusfinalMap< Status, List< Task > > map = tasks.stream().collect( Collectors.groupingBy( Task::getStatus ) );System.out.println( map );

這個(gè)例子的控制臺輸出如下：

{CLOSED=[[CLOSED, 8]], OPEN=[[OPEN, 5], [OPEN, 13]]}

讓我們來計(jì)算整個(gè)集合中每個(gè)task分?jǐn)?shù)（或權(quán)重）的平均值來結(jié)束task的例子。

// Calculate the weight of each tasks (as percent of total points)finalCollection< String > result = tasks.stream() // Stream< String >.mapToInt( Task::getPoints ) // IntStream.asLongStream() // LongStream.mapToDouble( points -> points / totalPoints ) // DoubleStream.boxed() // Stream< Double >.mapToLong( weigth -> ( long)( weigth * 100) ) // LongStream.mapToObj( percentage -> percentage + "%") // Stream< String>.collect( Collectors.toList() ); // List< String >System.out.println( result );

下面是這個(gè)例子的控制臺輸出：

[19%, 50%, 30%]

最后，就像前面提到的，Stream API不僅僅處理Java集合框架。像從文本文件中逐行讀取數(shù)據(jù)這樣典型的I/O操作也很適合用Stream API來處理。下面用一個(gè)例子來應(yīng)證這一點(diǎn)。

finalPath path = newFile( filename ).toPath();try( Stream< String > lines = Files.lines( path, StandardCharsets.UTF_8 ) ) {lines.onClose( () -> System.out.println("Done!") ).forEach( System.out::println );}

對一個(gè)stream對象調(diào)用onClose方法會返回一個(gè)在原有功能基礎(chǔ)上新增了關(guān)閉功能的stream對象，當(dāng)對stream對象調(diào)用close()方法時(shí)，與關(guān)閉相關(guān)的處理器就會執(zhí)行。

Stream API、Lambda表達(dá)式與方法引用在接口默認(rèn)方法與靜態(tài)方法的配合下是Java 8對現(xiàn)代軟件開發(fā)范式的回應(yīng)。更多詳情請參考官方文檔。

4.3 Date/Time API (JSR 310)

Java 8通過發(fā)布新的Date-Time API (JSR 310)來進(jìn)一步加強(qiáng)對日期與時(shí)間的處理。對日期與時(shí)間的操作一直是Java程序員最痛苦的地方之一。標(biāo)準(zhǔn)的 java.util.Date以及后來的java.util.Calendar一點(diǎn)沒有改善這種情況（可以這么說，它們一定程度上更加復(fù)雜）。

這種情況直接導(dǎo)致了Joda-Time——一個(gè)可替換標(biāo)準(zhǔn)日期/時(shí)間處理且功能非常強(qiáng)大的Java API的誕生。Java 8新的Date-Time API (JSR 310)在很大程度上受到Joda-Time的影響，并且吸取了其精髓。新的java.time包涵蓋了所有處理日期，時(shí)間，日期/時(shí)間，時(shí)區(qū)，時(shí)刻（instants），過程（during）與時(shí)鐘（clock）的操作。在設(shè)計(jì)新版API時(shí)，十分注重與舊版API的兼容性：不允許有任何的改變（從java.util.Calendar中得到的深刻教訓(xùn)）。如果需要修改，會返回這個(gè)類的一個(gè)新實(shí)例。

讓我們用例子來看一下新版API主要類的使用方法。第一個(gè)是Clock類，它通過指定一個(gè)時(shí)區(qū)，然后就可以獲取到當(dāng)前的時(shí)刻，日期與時(shí)間。Clock可以替換System.currentTimeMillis()與TimeZone.getDefault()。

// Get the system clock as UTC offsetfinalClock clock = Clock.systemUTC();System.out.println( clock.instant() );System.out.println( clock.millis() );

下面是程序在控制臺上的輸出：

2014-04-12T15:19:29.282Z1397315969360

我們需要關(guān)注的其他類是LocaleDate與LocalTime。LocaleDate只持有ISO-8601格式且無時(shí)區(qū)信息的日期部分。相應(yīng)的，LocaleTime只持有ISO-8601格式且無時(shí)區(qū)信息的時(shí)間部分。LocaleDate與LocalTime都可以從Clock中得到。

// Get the local date and local timefinalLocalDate date = LocalDate.now();finalLocalDate dateFromClock = LocalDate.now( clock );System.out.println( date );System.out.println( dateFromClock );// Get the local date and local timefinalLocalTime time = LocalTime.now();finalLocalTime timeFromClock = LocalTime.now( clock );System.out.println( time );System.out.println( timeFromClock );

下面是程序在控制臺上的輸出：

2014-04-122014-04-1211:25:54.56815:25:54.568

LocaleDateTime把LocaleDate與LocaleTime的功能合并起來，它持有的是ISO-8601格式無時(shí)區(qū)信息的日期與時(shí)間。下面是一個(gè)快速入門的例子。

// Get the local date/timefinalLocalDateTime datetime = LocalDateTime.now();finalLocalDateTime datetimeFromClock = LocalDateTime.now( clock );System.out.println( datetime );System.out.println( datetimeFromClock );

下面是程序在控制臺上的輸出：

2014-04-12T11:37:52.3092014-04-12T15:37:52.309

如果你需要特定時(shí)區(qū)的日期/時(shí)間，那么ZonedDateTime是你的選擇。它持有ISO-8601格式具具有時(shí)區(qū)信息的日期與時(shí)間。下面是一些不同時(shí)區(qū)的例子：

//Get the zoned date/timefinal ZonedDateTime zonedDatetime = ZonedDateTime.now();final ZonedDateTime zonedDatetimeFromClock = ZonedDateTime.now( clock );final ZonedDateTime zonedDatetimeFromZone = ZonedDateTime.now( ZoneId.of( "America/Los_Angeles") );System.out.println( zonedDatetime );System.out.println( zonedDatetimeFromClock );System.out.println( zonedDatetimeFromZone );

下面是程序在控制臺上的輸出：

2014-04-12T11:47:01.017-04:00[America/New_York]2014-04-12T15:47:01.017Z2014-04-12T08:47:01.017-07:00[America/Los_Angeles]

最后，讓我們看一下Duration類：在秒與納秒級別上的一段時(shí)間。Duration使計(jì)算兩個(gè)日期間的不同變的十分簡單。下面讓我們看一個(gè)這方面的例子。

// Get duration between two datesfinalLocalDateTime from = LocalDateTime.of( 2014, Month.APRIL, 16, 0, 0, 0);finalLocalDateTime to = LocalDateTime.of( 2015, Month.APRIL, 16, 23, 59, 59);finalDuration duration = Duration.between( from, to );System.out.println( "Duration in days: "+ duration.toDays() );System.out.println( "Duration in hours: "+ duration.toHours() );

上面的例子計(jì)算了兩個(gè)日期2014年4月16號與2014年4月16號之間的過程。下面是程序在控制臺上的輸出：

Duration indays: 365Duration inhours: 8783

對Java 8在日期/時(shí)間API的改進(jìn)整體印象是非常非常好的。一部分原因是因?yàn)樗⒃凇熬脩?zhàn)殺場”的Joda-Time基礎(chǔ)上，另一方面是因?yàn)橛脕泶罅康臅r(shí)間來設(shè)計(jì)它，并且這次程序員的聲音得到了認(rèn)可。更多詳情請參考官方文檔。

4.4 JavaScript引擎Nashorn

Nashorn，一個(gè)新的JavaScript引擎隨著Java8一起公諸于世，它允許在JVM上開發(fā)運(yùn)行某些JavaScript應(yīng)用。Nashorn就javax.script.ScriptEngine的另一種實(shí)現(xiàn)，并且它們倆遵循相同的規(guī)則，允許Java與JavaScript相互調(diào)用。下面看一個(gè)例子：

ScriptEngineManager manager = newScriptEngineManager();ScriptEngine engine = manager.getEngineByName( "JavaScript");System.out.println( engine.getClass().getName() );System.out.println( "Result:"+ engine.eval( "function f() { return 1; }; f() + 1;") );

下面是程序在控制臺上的輸出：

jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngineResult: 2

我們在后面的Java新工具章節(jié)會再次談到Nashorn。

4.5 Base64

在Java8中，Base64編碼已經(jīng)成為Java類庫的標(biāo)準(zhǔn)。它的使用十分簡單，下面讓我們看一個(gè)例子：

packagecom.javacodegeeks.java8.base64;importjava.nio.charset.StandardCharsets;importjava.util.Base64;publicclassBase64s {publicstaticvoidmain(String[] args) {finalString text = "Base64 finally in Java 8!";finalString encoded = Base64.getEncoder().encodeToString( text.getBytes( StandardCharsets.UTF_8 ) );System.out.println( encoded );finalString decoded = newString(Base64.getDecoder().decode( encoded ),StandardCharsets.UTF_8 );System.out.println( decoded );}}

程序在控制臺上輸出了編碼后的字符與解碼后的字符：

QmFzZTY0IGZpbmFsbHkgaW4gSmF2YSA4IQ==Base64 finally inJava 8!

Base64類同時(shí)還提供了對URL、MIME友好的編碼器與解碼器（

Base64.getUrlEncoder() /Base64.getUrlDecoder(), Base64.getMimeEncoder() /Base64.getMimeDecoder()）。

4.6 并行（parallel）數(shù)組

Java8增加了大量的新方法來對數(shù)組進(jìn)行并行處理。可以說，最重要的是parallelSort()方法，因?yàn)樗梢栽诙嗪藱C(jī)器上極大提高數(shù)組排序的速度。下面的例子展示了新方法（parallelXxx）的使用。

packagecom.javacodegeeks.java8.parallel.arrays;importjava.util.Arrays;importjava.util.concurrent.ThreadLocalRandom;publicclassParallelArrays {publicstaticvoidmain( String[] args ) {long[] arrayOfLong = newlong[ 20000]; Arrays.parallelSetAll( arrayOfLong,index -> ThreadLocalRandom.current().nextInt( 1000000) );Arrays.stream( arrayOfLong ).limit( 10).forEach(i -> System.out.print( i + " ") );System.out.println();Arrays.parallelSort( arrayOfLong ); Arrays.stream( arrayOfLong ).limit( 10).forEach(i -> System.out.print( i + " ") );System.out.println();}}

上面的代碼片段使用了parallelSetAll()方法來對一個(gè)有20000個(gè)元素的數(shù)組進(jìn)行隨機(jī)賦值。然后，調(diào)用parallelSort方法。這個(gè)程序首先打印出前10個(gè)元素的值，之后對整個(gè)數(shù)組排序。這個(gè)程序在控制臺上的輸出如下（請注意數(shù)組元素是隨機(jī)生產(chǎn)的）：

Unsorted: 591217 891976 443951 424479 766825 351964 242997 642839 119108 552378Sorted: 39 220 263 268 325 607 655 678 723 793

4.7 并發(fā)（Concurrency）

在新增Stream機(jī)制與lambda的基礎(chǔ)之上，在java.util.concurrent.ConcurrentHashMap中加入了一些新方法來支持聚集操作。同時(shí)也在java.util.concurrent.ForkJoinPool類中加入了一些新方法來支持共有資源池（common pool）（請查看我們關(guān)于Java 并發(fā)的免費(fèi)課程）。

新增的java.util.concurrent.locks.StampedLock類提供一直基于容量的鎖，這種鎖有三個(gè)模型來控制讀寫操作（它被認(rèn)為是不太有名的java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock類的替代者）。

在java.util.concurrent.atomic包中還增加了下面這些類：

DoubleAccumulatorDoubleAdderLongAccumulatorLongAdder

5. 新的Java工具

Java8也帶來了一些新的命令行工具。在這節(jié)里我們將會介紹它們中最有趣的部分。

5.1 Nashorn引擎: jjs

jjs是個(gè)基于Nashorn引擎的命令行工具。它接受一些JavaScript源代碼為參數(shù)，并且執(zhí)行這些源代碼。例如，我們創(chuàng)建一個(gè)具有如下內(nèi)容的func.js文件：

functionf() {return1;};print( f() + 1 );

我們可以把這個(gè)文件作為參數(shù)傳遞給jjs使得這個(gè)文件可以在命令行中執(zhí)行：

jjs func.js

下面是程序在控制臺上的輸出：

12

更多詳情請參考官方文檔

5.2 類依賴分析器jdeps

jdeps是一個(gè)很有用的命令行工具。它可以顯示Java類的包級別或類級別的依賴。它接受一個(gè).class文件，一個(gè)目錄，或者一個(gè)jar文件作為輸入。jdeps默認(rèn)把結(jié)果輸出到系統(tǒng)輸出（控制臺）上。

下面我們查看現(xiàn)階段較流行的Spring框架類庫的依賴報(bào)告，為了簡化這個(gè)例子，我們只分析一個(gè)jar文件：org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar

jdeps org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar

這個(gè)命令輸出的內(nèi)容很多，所以這里我們只選取一小部分。依賴信息按照包名進(jìn)行分組。如果依賴不在classpath中，那么就會顯示not found。

org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar -> C:\Program Files\Java\jdk1.8.0\jre\lib\rt.jarorg.springframework.core (org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar)-> java.io -> java.lang -> java.lang.annotation -> java.lang.ref -> java.lang.reflect -> java.util -> java.util.concurrent -> org.apache.commons.logging not found-> org.springframework.asm not found-> org.springframework.asm.commons not foundorg.springframework.core.annotation (org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar)-> java.lang -> java.lang.annotation -> java.lang.reflect -> java.util

更多詳情請參考官方文檔

6. Java虛擬機(jī)（JVM）的新特性

PermGen空間被移除了，取而代之的是Metaspace（JEP122）。JVM選項(xiàng)-XX:PermSize與-XX:MaxPermSize分別被-XX:MetaSpaceSize與-XX:MaxMetaspaceSize所代替。

7. 總結(jié)

更多展望：Java 8通過發(fā)布一些可以增加程序員生產(chǎn)力的特性來推進(jìn)這個(gè)偉大的平臺的進(jìn)步。現(xiàn)在把生產(chǎn)環(huán)境遷移到Java8還為時(shí)尚早，但是在接下來的幾個(gè)月里，它會被大眾慢慢的接受。毫無疑問，現(xiàn)在是時(shí)候讓你的代碼與Java 8兼容，并且在Java8足夠安全穩(wěn)定的時(shí)候遷移到Java 8。

譯文：https://www.javacodegeeks.com/2014/05/java-8-features-tutorial.html

《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實(shí)踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的一文看透java8新特性的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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