JDK8新特性详解Lambda、StreamAPI、Optional等
JDK8学习笔记
学习视频地址:https://www.bilibili.com/video/BV1k64y1R7sA
操作代码:https://gitee.com/rederic/study-jdk8.git
一、JDK8新特性
1. Lambda表达式
2. 接口的增强
3. 函数式接口
4. 方法引用
5. Stream API
6. Optional
7. 新时间日期API
二、Lambda表达式
1. 需求分析
创建一个新的线程,指定线程要执行的任务
public static void main(String[] args) {new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("当前线程名:"+Thread.currentThread().getName());}}).start();System.out.println("主线程名字:"+ Thread.currentThread().getName());}
代码分析:
- Thread类需要一个Runnable接口作为参数,其中的抽象方法run是用来指定线程任务内容的核心
- 为了指定run方法体,不得不需要Runnable的的实现类
- 为了省区定义一个Runnable的实现类,不得不使用匿名内部类
- 必须覆盖重写抽象的run方法,所有的方法名称,方法参数,方法返回值都不得不重写一遍,而且不能出错。
- 而实际上,我们只在乎方法体中的代码
2. Lambda表达式初体验
Lambda表达式是一个匿名函数,可以理解为一段可以传递的代码
new Thread(()->{System.out.println("Lambda线程名字:"+ Thread.currentThread().getName());}).start();
Lambda表达式的有点:简化了匿名内部类的使用,语法更加简单。
匿名内部类语法冗余,体验了Lambda表达式和,发现Lambda表达式是简化匿名内部类的一种方式。
3. Lambda表达式语法规则
lambda省去了面向对象的条条框框,Lambda的标注格式由3部分组成
(String[] args) ->{代码体
}
格式说明:
- (参数类型、参数名称):参数列表
- (代码体):方法体
- ->:分割参数列表和方法体
3.1 无参无返回值的Lambda
定义一个接口
public interface UserService {public void show();
}
然后创建主方法使用
public static void main(String[] args) {goShow(new UserService() {@Overridepublic void show() {System.out.println("show方法执行了:"+ Thread.currentThread().getName());}});goShow(() ->{System.out.println("Lambda的show方法执行了:"+Thread.currentThread().getName());});
}public static void goShow(UserService userService){userService.show();
}
输出:
方法名为:main
Lambda表达式方法名字:main
3.2 有参有返回值的Lambda
创建Person对象
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Person {private String name;private Integer age;private Integer height;
}
在List集合中保存多个Person对象,然后根据这些对象做age排序操作
public static void main(String[] args) {List<Person> list = Arrays.asList(new Person("周杰伦",27,175),new Person("周星驰",32,157),new Person("周公瑾",182,188),new Person("周恩来",82,177));Collections.sort(list, new Comparator<Person>() {@Overridepublic int compare(Person o1, Person o2) {return o1.getAge() - o2.getAge();}});for (Person p: list){System.out.println( p .toString());}System.out.println("----------------------------");Collections.sort(list,(Person o1,Person o2)->{return o2.getAge() - o1.getAge();});for (Person p: list){System.out.println("lambda====" + p .toString());}}
我们发现sort方法的第二个参数是一个Comparator接口的匿名内部类,且执行的方法有参数和返回值的表达式
输出结果
Person(name=周杰伦, age=27, height=175)
Person(name=周星驰, age=32, height=157)
Person(name=周恩来, age=82, height=177)
Person(name=周公瑾, age=182, height=188)
----------------------------
lambda====Person(name=周公瑾, age=182, height=188)
lambda====Person(name=周恩来, age=82, height=177)
lambda====Person(name=周星驰, age=32, height=157)
lambda====Person(name=周杰伦, age=27, height=175)
4. @FunctionalInterface注解
/*** @FunctionalInterface* 这是一个标志注解,被该注解修饰的接口只能声明一个抽象方法*/@FunctionalInterface
public interface UserService {public void show();
}
5. Lambda表达式的原理
匿名内部类会在编译的时候产生一个class文件
Lambda表达式在程序运行的 时候会形成一个类
- 在类中新增了一个方法,这个方法的方法体就是Lambda表达式中的代码
- 还会形成一个匿名内部类,实现接口,重写抽象方法
- 在接口中重写方法会调用新生成的方法
6. Lambda表达式省略写法
在lambda表达式的标准写法基础上,可以使用省略写法的规则为:
- 小括号内的参数类型可以省略
- 如果小括号内有且仅有一个参数,则小括号可以省略
- 如果大括号内有且仅有一个语句,则可以同时省略大括号,return关键字以及分号。
public static void main(String[] args) {goOrderShow((String name) ->{System.out.println(name);return name+"666";});goStudyShow((String name ,Integer age) ->{System.out.println(name + age);return name + age +"777";});System.out.println("Lambda简化写法");goOrderShow(name -> name+"6666");goStudyShow((name ,age) -> name + age + "7777");
}public static void goOrderShow(OrderService orderService){orderService.show("张三");
}public static void goStudyShow(StudentService studentService){studentService.show("李四",32);
}
7. Lambda表达式的使用前提
Lambda表达式的语法是非常简洁的,但是Lambda表达式不是随便使用的,必须满足两个条件
- 方法的参数或者局部变量类型必须为接口才能使用Lambda
- 接口中有且仅有一个抽象方法(@FunctionalInterface)
8. Lambda和匿名内部类的对比
- 所需类型不一样
- 匿名内部类的类型可以是类、抽象类、接口
- Lambda表达式需要的类型必须是接口
- 抽象方法的数量不一样
- 匿名内部类所需的接口中的抽象方法的数量是随意的
- Lambda表达式所需的接口中只能有一个抽象方法
- 实现原理不一样
- 匿名内部类再编译后形成一个class
- Lambda表达式是在程序运行的时候动态生成class
三、 接口中新增的方法
1. 新增方法
在JDK8针对接口做了增强,在JDK8之前
interface 接口名{静态常量;抽象方法;
}
JDK8之后
interface 接口名{静态常量;抽象方法;静态方法;默认方法;
}
2. 默认方法
2.1为什么增加默认方法
在JDK8以前接口中只有抽象方法和静态常量,会存在一下问题
如果接口中有新增抽象方法,那么实现类必须抽象这个抽象方法,非常不利与接口扩展
2.2 接口默认方法的格式
接口默认方法的语法格式是
interface 接口名{修饰符 default 返回值类型 方法名{方法体;}
}
2.3 接口中默认方法的使用
接口中的默认方法有两种使用方式
- 实现类直接调用接口的默认方法
- 实现类重写接口的方法
3. 静态方法
JDK8中为接口新增了静态方法,作用也是为了接口的扩展
3.1 语法规则
interface 接口名{修饰符 static 返回值类型 方法名字{方法体;}
}
3.2 静态方法的使用
public class Demo01Interface {public static void main(String[] args) {B b = new B();System.out.println(b.test1());System.out.println(b.test2());System.out.println(A.test3());}
}interface A{String test1();public default String test2(){return "接口新增了默认方法,可以被实现类重写,必须实例化调用";}public static String test3(){return "接口新增了静态方法,不能被实现类重写,类名.方法名调用";}
}class B implements A{@Overridepublic String test1() {return "接口抽象方法";}
}
接口中的静态方法在实现类中是不能被重写的。调用只能通过接口类型来实现:接口名.静态方法();
4. 两者的区别
- 默认方法通过实例调用,静态方法通过接口名调用
- 默认方法可以被继承,实现类可以直接调用接口默认方法,也可以重写接口默认方法
- 静态方法不能被继承,实现类不能重写接口的静态方法,只能通过接口名调用
四、 函数式接口
1. 函数式接口的由来
我们知道使用Lambda表达式的前提是需要有函数式接口,而Lambda表达式使用时不关心接口名字、抽象方法名。只关心抽象方法的参数列表和返回值类型。因此为了让我们使用Lambda表达式更加的方便,JDK中提供了大量常用的函数式接口。
2. 函数式接口介绍
在JDK中帮我们提供的有函数式接口,主要是在Java.util.function包中
2.1 Supplier
无参有返回值的接口,对于Lambda表达式需要提供一个返回数据的类型。
@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {/*** Gets a result.** @return a result*/T get();
}
使用
public static void main(String[] args) {fun1(()->{int[] arr = {7,3,5,12,42,1};
// int max = 0;
// for (int i : arr){// if(i>max){// max = i;
// }
// }
// return max ;Arrays.sort(arr);return arr[arr.length -1];});}public static void fun1 (Supplier<Integer> supplier){//get方法是一个无参有返回值的抽象方法Integer max = supplier.get();System.out.println("Max ====="+ max);}
2.2 Consumer
有参数无返回值的接口,前面介绍的Supplier是接口用来生产数据的,而Consumer是用来消费数据的。使用的时候需要指定一个泛型来定义参数类型
@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {void accept(T var1);
}
使用
public class ConsumerTest {public static void main(String[] args) {fun1(a-> a+=12);}public static void fun1 (Consumer<Integer> consumer){int a = 32;System.out.println(a);consumer.accept(a);System.out.println(a);}
}
默认方法:andThen
如果一个方法的参数和返回值全部是Consumer类型,那么就可以实现效果,消费一个数据的时候,首先做一个操作,然后再做一个操作,实现组合,而这个方法就是Consumer接口中的default方法andThen方法
default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> var1) {Objects.requireNonNull(var1);return (var2) -> {this.accept(var2);var1.accept(var2);};}
具体操作
public class ConsumerAndThenTest {public static void main(String[] args) {func(msg ->{System.out.println("转换为小写》》》》》"+msg.toLowerCase(Locale.ROOT));},msg2 ->{System.out.println("转换为大写》》》》》"+msg2.toUpperCase(Locale.ROOT));});}public static void func (Consumer<String> c1,Consumer<String> c2){// c1.accept("ZhangSan");
// c2.accept("ZhangSan");
// c1.andThen(c2).accept("ZhangSan");c2.andThen(c1).accept("ZhangSan");}
}
2.3 Function
有参有返回值的接口,Function接口是根据一个类型的数据得到另一个类型的数据,前者称为前置i套件,后者成为后置条件,有参数有返回值
@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {/*** Applies this function to the given argument.** @param t the function argument* @return the function result*/R apply(T t);
}
使用:传入一个字符串返回一个数字
public class FunctionTest {public static void main(String[] args) {int a = func(msg -> Integer.parseInt(msg));System.out.println(a);}public static Integer func(Function<String,Integer> fun){return fun.apply("322");}
}
默认方法:andThen,也是进行组合操作
public class FunctionAndThenTest {public static void main(String[] args) {Integer result = func(msg -> Integer.parseInt(msg),msg2-> msg2*10);System.out.println(result);}public static Integer func (Function<String,Integer> f1,Function<Integer,Integer> f2){// int a = f1.apply("32");
// int b = f2.apply(a);
// return b;return f1.andThen(f2).apply("54");}
}
默认的compose方法的作用顺序和andThen刚好相反
而静态方法identity则是,输入什么参数就返回什么参数
2.4 Predicate
有参且返回值为Boolean的接口
@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {/*** Evaluates this predicate on the given argument.** @param t the input argument* @return {@code true} if the input argument matches the predicate,* otherwise {@code false}*/boolean test(T t);
}
使用
public class PrediacateTest {public static void main(String[] args) {Boolean result = func(msg -> msg.length()>3);System.out.println(result);}public static Boolean func(Predicate<String> p){return p.test("Hellow");}
}
默认方法
and、or、negate、isEquals
五、 方法引用
1. 为什么要用方法引用
1.1 Lambda表达式冗余
在使用Lambda表达式的时候也会出现代码冗余的情况
public class FunRefTest01 {public static void main(String[] args) {fun(msg ->{int sum = 0;for (int i : msg) {sum+=i;}System.out.println("求和为:"+sum);});}public static void getTotal (int[] arr){int sum = 0;for (int i : arr) {sum+=i;}System.out.println("外部求和为:"+sum);}public static void fun(Consumer<int[]> c1){int[] arr = {1,1,3,23,4,52,3};c1.accept(arr);}
}
1.2 解决方案
因为在Lambda表达式中要执行的代码和我们另一个方法中的代码是一样的,这是就没有必要重写一份逻辑了,这是我们可以“引用”重复的代码
public class FunRefTest01 {public static void main(String[] args) {fun(FunRefTest01::getTotal);}public static void getTotal (int[] arr){int sum = 0;for (int i : arr) {sum+=i;}System.out.println("外部求和为:"+sum);}public static void fun(Consumer<int[]> c1){int[] arr = {1,1,3,23,4,52,3};c1.accept(arr);}
}
方法引用是JDK8的新语法
2. 方法引用的格式
符号表示::
符号说明:双冒号为方法引用运算符,而它所在的表达式被称为方法引用
应用场景:如果Lambda表达式所要实现的方案,已经有其他方法存在相同的方案,那么则可以使用方法引用。
常见的引用方式:
方法引用在JDK8中使用是相当灵活的,有以下几种形式:
- instanceName::methodName 对象名::方法名
- ClassName::staticMethodName 类名::静态方法
- ClassName::methodName 类名::普通方法
- ClassName::new 类名::new 调用的构造器
- TypeName[]::new String[]::new 调用数组的构造器
2.1对象名字::方法名
这是最常见的一种用法。如果一个类中的已经存在了一个成员方法,则可以通过对象名引用成员方法
public class FunRefTest02 {public static void main(String[] args) {Date date = new Date();Supplier<Long> supplier = () ->{return date.getTime();};System.out.println("时间输出:"+supplier.get());Supplier<Long> supplier1 = date::getTime;System.out.println("引用时间数据:"+ supplier1.get());}
}
2.2 类名::静态方法
也是比较常用的方式:
public class FunRefTest03 {public static void main(String[] args) {Supplier<Long> supplier = () ->{return System.currentTimeMillis();};System.out.println(supplier.get());Supplier<Long> supplier1 = System::currentTimeMillis;System.out.println(supplier1.get());}
}
2.3 类名::引用实例方法
java面向对象中,类名只能调用静态方法,类名引用实例方法是有前提的,实际上是用第一个参数作为方法的调用者
public class FunRefTest04 {public static void main(String[] args) {Function<String,Integer> function = (str) ->{return str.length();};System.out.println("简化写法");Function<String,Integer> function1 = str -> str.length();System.out.println(function.apply("Hello"));System.out.println(function1.apply("Hello"));System.out.println("引用");Function<String,Integer> function2 = String::length;System.out.println(function2.apply("Hello"));}
}
2.4 类名::new构造器
由于构造器的名称和类名完全一致,所以构造器引用使用::new的格式使用
public class FunRefTest05 {public static void main(String[] args) {Supplier<Person> supplier = ()-> new Person();System.out.println(supplier.get().toString());Supplier<Person> supplier1 = Person::new;System.out.println(supplier1.get().toString());}
}
2.5 数组::构造器
public class FunRefTest06 {public static void main(String[] args) {Function<Integer,String[]> function = len -> new String[len];System.out.println(function.apply(3).length);Function<Integer,String[]> function1 = String[]::new;System.out.println(function1.apply(4).length);}
}
小结:方法引用是对Lambda表达式符合特定情况下的一种缩写方式,它使得我们的Lambda表达式更加的精简,可以理解为Lambda表达式的缩写形式,不过要注意的是方法引用只能引用已经存在的方法。
六、Stream API
1. 集合处理数据的弊端
当我们在需要对集合中的元素进行操作的时候,除了必需的添加、删除、获取外最典型的操作就是遍历集合
public class StreamTest01 {public static void main(String[] args) {List<String> list = Arrays.asList("张三","张三丰","刘德华","周星驰");//获取所有姓张的List<String> list1 = new ArrayList<>();for (String s : list) {if(s.contains("张"))list1.add(s);}//获取字符小于三的List<String> list2 = new ArrayList<>();for (String s : list1) {if(s.length()<3)list2.add(s);}//打印出最终结果集for (String s : list2) {System.out.println(s);}}
}
stream的解决方案
public class StreamTest02 {public static void main(String[] args) {List<String> list = Arrays.asList("张三","张三丰","刘德华","周星驰");//获取所有姓张的//获取字符小于三的//打印出最终结果集list.stream().filter(s -> s.contains("张")).filter(s -> s.length()<3).forEach(System.out::println);}
}
2. Stream流式思想概述
Stream流式思想类似于工厂车间的“生产流水线”,Stream流不是一种数据结构,不保存数据,而是对数据进行加工处理。Stream可以看作是流水线上的多个工序,让一个原材料加工成一个商品。
StreamAPI可以让我们快速完成许多复杂的操作,如筛选、切片、映射、查找、去重、统计、匹配和归约。
3. Stream流的获取方式
3.1 根据Collection获取
首先java.util.Collection接口中加入了default方法stream,也就是说Collection接口下的所有实现都可以通过stream方法获取Stream流
public class StreamTest03 {public static void main(String[] args) {List<String> list1 = new ArrayList<>();list1.stream();List<String> list2 = new LinkedList<>();list2.stream();Set<String> set = new HashSet<>();set.stream();Vector vector = new Vector();vector.stream();}
}
Map接口没有实现Collection接口,可以通过Map获取对应的key和value的集合
public class StreamTest04 {public static void main(String[] args) {Map<String,Object> map = new HashMap<>();map.keySet().stream();map.values().stream();map.entrySet().stream();}
}
3.2 通过Stream的of方法
在实际开发中我们不可避免的还是会操作到数据中的数据,由于数组对象不可能添加默认方法,所以Stream接口中提供了静态方法of
public class StreamTest05 {public static void main(String[] args) {Stream<String> stringStream = Stream.of("1","2","3","4");String[] arr1 = {"aa","bb","cc","dd"};Stream<String> stream = Stream.of(arr1);stream.forEach(System.out::println);Integer[] arr2 = {1,2,3,4};Stream<Integer> stream1 = Stream.of(arr2);stream1.forEach(System.out::println);//注意: 基本数据类型的数组是不行的int[] arr3 = {1,2,3,4};Stream.of(arr3).forEach(System.out::println);}
}
4. Stream常用方法介绍
Stream流模型的操作很丰富,这里介绍
一些常用的API,这些方法可以被分成两种:
方法名 | 方法作用 | 返回值类型 | 方法种类 |
---|---|---|---|
count | 统计个数 | long | 终结 |
forEach | 注意处理 | void | 终结 |
filter | 过滤 | Stream | 函数拼接 |
limit | 取用前几个 | Stream | 函数拼接 |
skip | 跳过前几个 | Stream | 函数拼接 |
map | 映射 | Stream | 函数拼接 |
concat | 组合 | Stream | 函数拼接 |
match | 匹配 | boolean | 终结 |
终结方法: 返回值类型不再是Stream类型,不再支持链式调用
非中介方法: 返回值类型仍然是Stream类型的方法,支持链式调用
Stream注意事项(重要)
- Stream只能操作一次
- Stream方法返回的是最新的流
- Stream不调用中介方法,中间的操作是不会执行的
4.1 forEach
forEach用来遍历流中的数据的
void forEach(Consumer<? super T> action);
该方法接受一个Consumer接口,会将每一个流元素交给瀚书处理
public class StreamTest06ForEach {public static void main(String[] args) {Stream.of("1","2","3","4").forEach(System.out::println);}
}
4.2 count
Stream流中的count方法用来统计其中元素个数的
long count();
该方法会返回一个long值,代表元素的个数
public class StreamTest07Count {public static void main(String[] args) {long count = Stream.of("1", "2", "3", "4").count();System.out.println(count);}
}
4.3 filter
filter方法的做哦那个是用来过滤数据的。返回符合条件的数据
可以通过filter方法将一个流转换成另一个子集流
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
该接口接收一个Predicate函数接口作为筛选条件
public class StreamTest08Filter {public static void main(String[] args) {Stream.of("a1","a2","a3","b2","b3","c2").filter(e->e.contains("a")).forEach(System.out::println);}
}
输出
a1
a2
a3
4.4 limit
limit方法可以对流进行截取处理,截取前n个数据
Stream<T> limit(long maxSize);
参数是一个long类型的值,如果集合当前长度大于参数就进行截取,否则不操作
public class StreamTest09Limit {public static void main(String[] args) {Stream.of("a1","a2","a3","b2","b3","c2").limit(111).forEach(System.out::println);}
}
4.5 skip
如果希望跳过前几个元素,可以使用skip方法获取一个截取之后的流
Stream<T> skip(long n);
public class StreamTest09Skip {public static void main(String[] args) {Stream.of("a1","a2","a3","b2","b3","c2").skip(2).forEach(System.out::println);}
}
4.6 map
如果我们需要将流中的元素映射到另一个流中,可以使用map方法:
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);
该接口需要一个Function函数式接口参数,可以将当前流中的T类型数据转换成另一种R类型的数据
4.7 sorted
如果需要将数据排序,可以使用sorted方法
Stream<T> sorted();Stream<T> sorted(Comparator<? super T> comparator);
默认是增序排序
public class StreamTest12Sorted {public static void main(String[] args) {Stream.of("6","2","7","5","7","8")
// .map(e-> Integer.parseInt(e)).map(Integer::parseInt)
// .sorted()//默认增序.sorted(((o1, o2) -> o2-o1)).forEach(System.out::println);}
}
4.8 distinct
如果需要去掉重复的数,可以使用distinct方法:
Stream<T> distinct();
使用
public class StreamTest13Distinct {public static void main(String[] args) {Stream.of("a1","a2","a1","a3","a4","a2").distinct().forEach(System.out::println);Stream.of(new Person("张三",18,12),new Person("李四",23,11),new Person("张三",18,12),new Person("王五",12,13)).distinct().forEach(System.out::println);}
}
Stream流中的distinct方法对于基本数据类型是可以直接去重的,但是对于自定义类型,我们是需要重写hashCode和equals方法来移除重复的元素。
4.9 match
如果需要判断数据是否匹配指定的条件,可以使用match相关的方法
boolean anyMatch(Predicate<? super T> predicate);//元素是否有任意一个满足条件boolean allMatch(Predicate<? super T> predicate);//元素是否都满足条件boolean noneMatch(Predicate<? super T> predicate);//元素是否都不满足条件
使用
public class StreamTest14Match {public static void main(String[] args) {Boolean result = Stream.of("1", "2", "3", "4", "5").map(Integer::parseInt)
// .allMatch(s -> s > 0);
// .allMatch(s -> s > 3);
// .anyMatch(s -> s > 3);.noneMatch(s -> s > 10);System.out.println(result);}
}
注意match是一个终结方法
4.10 find
如果我们需要找到某些数据,可以使用find方法来实现
Optional<T> findFirst();//就是找第一个元素Optional<T> findAny();
使用
public class StreamTest15Find {public static void main(String[] args) {Optional<String> first = Stream.of("2", "21", "1", "3", "4", "3", "9", "22").findFirst();System.out.println(first.get());Optional<String> any = Stream.of("2", "21", "1", "3", "4", "3", "9", "22").findAny();System.out.println(any.get());}
}
输出结果
2
2
可以看到findFirst和findAny结果都一样,大家有没有注意到对“names”这个集合做流化处理使用的是“stream”,这是串行流。如果我们的“names”是有序的,那findAny的任意一个都是第一个了
使用并行流
public class StreamTest15Find {public static void main(String[] args) {Optional<String> first = Stream.of("2", "21", "1", "3", "4", "3", "9", "22").findFirst();System.out.println(first.get());Optional<String> any = Stream.of("2", "21", "1", "3", "4", "3", "9", "22").findAny();System.out.println(any.get());System.out.println("并行流测试");for (int i=0;i<10;i++){List<String> list = Arrays.asList("2", "21", "1", "82", "4", "3", "9", "22");Optional<String> nio = list.parallelStream().findAny();System.out.println(nio.get());}}
}
输出结果
2
2
并行流测试
3
3
4
3
1
3
3
3
3
3
并行流效率更快
4.11 max和min
如果我们想要获取最大值和最小值,那么可以使用max和min方法
Optional<T> min(Comparator<? super T> comparator);Optional<T> max(Comparator<? super T> comparator);
使用
public class StreamTest15MaxMin {public static void main(String[] args) {Optional<Integer> max = Stream.of("2", "21", "1", "3", "4", "3", "9", "22").map(Integer::parseInt).max((o1, o2) -> o1-o2);System.out.println(max.get());Optional<Integer> min = Stream.of("2", "21", "1", "3", "4", "3", "9", "22").map(Integer::parseInt).min((o1, o2) -> o1-o2);System.out.println(min.get());}
}
4.12 reduce方法
T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator);
如果需要把所有数据归纳得到一个数据,可以使用reduce方法
public class StreamTest17Reduce {public static void main(String[] args) {Integer max = Stream.of("2", "21", "1", "3", "4", "3", "9", "22").map(Integer::parseInt).reduce(0,(x,y)->x>y?x:y);Integer sum = Stream.of("2", "21", "1", "3", "4", "3", "9", "22").map(Integer::parseInt).reduce(0,(x,y)->x+y);System.out.println(max);System.out.println(sum);}
}
4.13 map和reduce的组合
在实际开发中我们经常会将map和reduce一块使用
public class StreamTest18MapReduce {public static void main(String[] args) {Integer sumAge = Stream.of(new Person("张三",18,12),new Person("李四",23,11),new Person("张三",18,12),new Person("王五",12,13)).map(Person::getAge)
// .reduce(0,(x,y)->x+y);
// .reduce(0,Integer::sum);.reduce(0,Math::max);System.out.println(sumAge);}
}
4.14 mapToInt
如果需要将Stream中的Integer类型转换为int类型,可以使用mapToInt来实现
IntStream mapToInt(ToIntFunction<? super T> mapper);
使用
public class StreamTest19MapToInt {public static void main(String[] args) {// Integer占用的内存比int大很多,在Stream流操作中会自动装修和拆箱操作
// 为了提高代码效率,可以把流转换未IntStream,再操作Stream.of("2", "21", "1", "3", "4", "3", "9", "22").mapToInt(Integer::parseInt).forEach(System.out::println);}
}
4.15 concat
如果有两个流,希望合并成一个流,那么可以使用concat方法
public static <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b) {Objects.requireNonNull(a);Objects.requireNonNull(b);@SuppressWarnings("unchecked")Spliterator<T> split = new Streams.ConcatSpliterator.OfRef<>((Spliterator<T>) a.spliterator(), (Spliterator<T>) b.spliterator());Stream<T> stream = StreamSupport.stream(split, a.isParallel() || b.isParallel());return stream.onClose(Streams.composedClose(a, b));}
使用
public class StreamTest20Concat {public static void main(String[] args) {Stream<String> stream1 = Stream.of("2", "21", "1", "3", "4", "3", "9", "22");Stream<String> stream2 = Stream.of("aa", "bb", "cc", "dd", "ee", "ff", "dd", "gg");Stream.concat(stream1,stream2).forEach(System.out::println);}
}
4.16 综合案例
定义两个集合,然后在集合中存储多个用户名称,然后完成如下的操作
- 第一个队伍只保留姓名长度为3的成员
- 第一个队伍筛选之后只要前3个人
- 第二个队伍只要姓张的成员
- 第二个队伍不要前两个人
- 合并两个队伍
- 根据姓名创建Person对象
- 打印整个队伍的Person信息
public class StreamTest21Example {public static void main(String[] args) {List<String> list1 = Arrays.asList("宋江","及时雨","李逵","黑旋风","豹子头","林冲","花和尚","鲁智深","智多星","吴用","鼓上搔","时迁");List<String> list2 = Arrays.asList("周星驰","张三丰","周润发","张启灵","刘德华","张起山","姚明","王中网","张三","刘备","张飞");Stream<String> stream1 = list1.stream().filter(s -> s.length()==3).limit(3);Stream<String> stream2 = list2.stream().filter(s -> s.contains("张")).skip(2);Stream.concat(stream1,stream2).map(Person::new).forEach(System.out::println);}
}
输出
Person(name=及时雨, age=null, height=null)
Person(name=黑旋风, age=null, height=null)
Person(name=豹子头, age=null, height=null)
Person(name=张起山, age=null, height=null)
Person(name=张三, age=null, height=null)
Person(name=张飞, age=null, height=null)
5. Stream结果集收集
5.1 收集到集合中
//收集到集合中@Testpublic void test1(){List<String> list = Stream.of("aa", "bb", "cc", "dd", "aa").collect(Collectors.toList());System.out.println(list);//收集到set集合中Set<String> set = Stream.of("aa", "bb", "cc", "dd", "aa").collect(Collectors.toSet());System.out.println(set);//收集到ArrayListArrayList<String> arrayList = Stream.of("aa", "bb", "cc", "dd", "aa")
// .collect(Collectors.toCollection(() -> new ArrayList<>()));.collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));System.out.println(arrayList);//收集到HashSet中HashSet<String> hashSet = Stream.of("aa", "bb", "cc", "dd", "aa").collect(Collectors.toCollection(HashSet::new));System.out.println(hashSet);}
5.2 收集到数组中
Stream中提供了toArray方法将结构放到一个数组中,返回值类型是Object[],如果我们要指定返回类型,那么可以使用另一个重载的toArray(IntFunction f)方法
//收集到数组中@Testpublic void test2(){Object[] objects = Stream.of("aa", "bb", "cc", "dd", "aa").toArray();System.out.println(Arrays.toString(objects));//指定类型String[] strings = Stream.of("aa", "bb", "cc", "dd", "aa").toArray(String[]::new);System.out.println(strings);}
5.3 对流中的数据做聚合运算
当我们使用Stream流处理数据后,可以像数据库的聚合函数一样对某个字段进行操作,比如获取最大值,最小值,求和,平均值,统计数量
@Testpublic void test3(){Optional<Person> maxAge = Stream.of(new Person("张三", 18),new Person("李四", 21),new Person("王五", 12),new Person("赵六", 88),new Person("张三", 77)).collect(Collectors.maxBy((p1, p2) -> p1.getAge() - p2.getAge()));System.out.println("最大年龄:"+maxAge.get());Optional<Person> minAge = Stream.of(new Person("张三", 18),new Person("李四", 21),new Person("王五", 12),new Person("赵六", 88),new Person("张三", 77)).collect(Collectors.minBy((p1, p2) -> p1.getAge() - p2.getAge()));System.out.println("最小年龄:"+minAge.get());Integer sumAge = Stream.of(new Person("张三", 18),new Person("李四", 21),new Person("王五", 12),new Person("赵六", 88),new Person("张三", 77)).collect(Collectors.summingInt(Person::getAge));System.out.println("年龄总和:"+sumAge);Double avgAge = Stream.of(new Person("张三", 18),new Person("李四", 21),new Person("王五", 12),new Person("赵六", 88),new Person("张三", 77)).collect(Collectors.averagingInt(Person::getAge));System.out.println("平均年龄:"+ avgAge);Long count = Stream.of(new Person("张三", 18),new Person("李四", 21),new Person("王五", 12),new Person("赵六", 88),new Person("张三", 77)).collect(Collectors.counting());System.out.println("总条数:"+count);}
5.4 对流中的数据进行分组操作
当我们使用Stream流处理数据后,可以根据某个属性将数据分组
@Testpublic void test4(){System.out.println("一般分组=================");Map<String, List<Person>> map = Stream.of(new Person("张三", 18),new Person("李四", 21),new Person("张三", 12),new Person("李四", 88),new Person("张三", 77)).collect(Collectors.groupingBy(Person::getName));map.forEach((k,v)->{System.out.println("k="+k+",v="+v);});System.out.println("条件分组=================");//根据年龄分组小于18未成年大于18成年Map<String, List<Person>> map2 = Stream.of(new Person("张三", 18),new Person("李四", 21),new Person("张三", 12),new Person("李四", 88),new Person("张三", 77)).collect(Collectors.groupingBy((s) -> s.getAge() >= 18 ? "成年" : "未成年"));map2.forEach((k,v)->{System.out.println("k2="+k+",v2="+v);});System.out.println("多级分组=================");Map<String, Map<String, List<Person>>> map3 = Stream.of(new Person("张三", 18),new Person("李四", 21),new Person("张三", 12),new Person("李四", 18),new Person("张三", 77)).collect(Collectors.groupingBy(Person::getName, Collectors.groupingBy((p) -> p.getAge() >= 18 ? "成年" : "未成年")));map3.forEach((k,v)->{System.out.println("k="+k);v.forEach((k2,v2)->{System.out.println("\t子k="+k2+"v="+v2);});});}
输出结果
一般分组=================
k=李四,v=[Person(name=李四, age=21, height=null), Person(name=李四, age=88, height=null)]
k=张三,v=[Person(name=张三, age=18, height=null), Person(name=张三, age=12, height=null), Person(name=张三, age=77, height=null)]
条件分组=================
k2=未成年,v2=[Person(name=张三, age=12, height=null)]
k2=成年,v2=[Person(name=张三, age=18, height=null), Person(name=李四, age=21, height=null), Person(name=李四, age=88, height=null), Person(name=张三, age=77, height=null)]
多级分组=================
k=李四子k=成年v=[Person(name=李四, age=21, height=null), Person(name=李四, age=18, height=null)]
k=张三子k=未成年v=[Person(name=张三, age=12, height=null)]子k=成年v=[Person(name=张三, age=18, height=null), Person(name=张三, age=77, height=null)]
5.5 对流中的数据做分区操作
Collectors.partitioningBy会根据值是否为true,把集合中的数据分割为两个列表,一个true列表,一个false列表
@Testpublic void test5(){Map<Boolean, List<Person>> collect = Stream.of(new Person("张三", 18),new Person("李四", 21),new Person("张三", 12),new Person("李四", 18),new Person("张三", 77)).collect(Collectors.partitioningBy(p-> p.getAge() >= 18));collect.forEach((k,v)->{System.out.println("k="+k+",v="+v);});}
输出结果
k=false,v=[Person(name=张三, age=12, height=null)]
k=true,v=[Person(name=张三, age=18, height=null), Person(name=李四, age=21, height=null), Person(name=李四, age=18, height=null), Person(name=张三, age=77, height=null)]
5.6 对流中的数据做拼接
Colector.joining会根据指定的连接符,将所有的元素连接成一个字符串
@Testpublic void test6(){String collect = Stream.of(new Person("张三", 18),new Person("李四", 21),new Person("张三", 12),new Person("李四", 18),new Person("张三", 77)).map(Person::getName).collect(Collectors.joining(""));System.out.println(collect);String collect2 = Stream.of(new Person("张三", 18),new Person("李四", 21),new Person("张三", 12),new Person("李四", 18),new Person("张三", 77)).map(Person::getName).collect(Collectors.joining(",","####","!!!!"));System.out.println(collect2);}
输出
张三李四张三李四张三
####张三,李四,张三,李四,张三!!!!
6. 并行Stream流
6.1 串行Stream流
我们前面使用的Stream流都是穿行的,也就是在一个线程上面执行
@Testpublic void test01(){Stream.of(1,2,3,4,5,6).forEach(s->{System.out.println("线程名:"+Thread.currentThread()+"值:"+s);});}
输出:
线程名:Thread[main,5,main]值:1
线程名:Thread[main,5,main]值:2
线程名:Thread[main,5,main]值:3
线程名:Thread[main,5,main]值:4
线程名:Thread[main,5,main]值:5
线程名:Thread[main,5,main]值:6
6.2 并行流
parrallelStream是一个并行执行的流,它通过默认的ForkJoinPool,可以提高多线程任务的速度。
获取并行流
我们可以通过两种方式来获取并行流
- 通过List接口的parallelStream方法
- 通过已有串行流的parallel方法转换为并行流
@Testpublic void test02(){//1. 通过list的方法List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6);Stream<Integer> parallelStream1 = list.parallelStream();//2. 通过流parrlel方法Stream<Integer> parallelStream2 = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6).parallel();}
并行流操作
@Testpublic void test03(){Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6).parallel().forEach(s->{System.out.println("线程:"+Thread.currentThread()+",值:"+s);});}
输出
线程:Thread[main,5,main],值:4
线程:Thread[main,5,main],值:1
线程:Thread[main,5,main],值:3
线程:Thread[main,5,main],值:5
线程:Thread[ForkJoinPool.commonPool-worker-1,5,main],值:2
线程:Thread[ForkJoinPool.commonPool-worker-2,5,main],值:6
6.3 并行流和串行流对比
通过for循环,串行流,并行流来对5亿个数字求和。来看消耗时间
public class Test03 {private static long time = 500000000l;
// private static long time = 500l;private long start;@Beforepublic void before(){start = new Date().getTime();}@Afterpublic void after(){long end = new Date().getTime();System.out.println("消耗时间===="+(end - start));}/*** for循环* 消耗时间====202*/@Testpublic void test01(){long sum = 0;for(int i=0;i<time;i++){sum +=i;}}/*** 串行流* 消耗时间====303*/@Testpublic void test02(){LongStream.range(1, time).reduce(0,Long::sum);}/*** 串行流* 消耗时间====132*/@Testpublic void test03(){LongStream.range(1, time).parallel().reduce(0,Long::sum);}
}
通过案例可以看到parallelStream的效率是最高的。
Stream并行处理的过程会分而治之,也就是将一个大的任务切分成了多个小任务,这表示每个人物都是一个线程操作
6.4 线程安全问题
在多线程的处理下,肯定会出现数据安全问题。如下:
@Testpublic void test01(){List<Integer> list = new ArrayList<>();for(int i=0;i<1000;i++){list.add(i);}System.out.println("原集合大小"+list.size());List<Integer> newList = new ArrayList<>();for(int i=0;i<list.size();i++){newList.add(i);}System.out.println("新集合大小"+newList.size());List<Integer> parallelList = new ArrayList<>();list.stream().parallel().forEach(parallelList::add);System.out.println("并行集合大小"+parallelList.size());}
结果
原集合大小1000
新集合大小1000
并行集合大小983
或者
原集合大小1000
新集合大小1000java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsExceptionat sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method)at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance(NativeConstructorAccessorImpl.java:62)...
Caused by: java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 549
解决方法:
- 加同步锁
- 使用线程安全的容器
- 使用Stream中的toArray/collect操作
/*** 加锁的方式*/@Testpublic void test02(){Object obj = new Object();List list = new ArrayList();IntStream.range(0,1000).parallel().forEach(s->{synchronized (obj){list.add(s);}});System.out.println(list.size());}/*** 使用线程安全的容器*/@Testpublic void test03(){Vector vector = new Vector();IntStream.range(0,1000).parallel().forEach(s->{vector.add(s);});System.out.println(vector.size());//或者把不安全的容器包装成线程安全的容器List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());IntStream.range(0,1000).parallel().forEach(s->{list.add(s);});System.out.println(list.size());}/*** 还可以用Stream的toArray方法或者collect方法来操作*/@Testpublic void test04(){List<Integer> collect = IntStream.range(0, 1000).parallel().boxed().collect(Collectors.toList());System.out.println(collect.size());}
7. Fork/Join框架
parralelStream使用的是Fork/Join框架,Fork/Join框架自JDK7引入。Fork/Join框架可以将一个大任务拆分成为很多的小任务来异步执行
Fork/Join框架主要包含三个模块
- 线程池:ForkJoinPool
- 任务对象:ForkJoinTask
- 执行任务的线程:ForkJoinWorkerThread
7.1 Fork/Join原理-分治法
ForkJoinPoll主要使用分治法来解决问题。典型的应用比如快速排序算法。ForkJoinPool需要使用相对较少的线程来处理大量的任务。比如要对1000万个数据进行排序,那么会将这个任务分割成两个500万的排序任务和一个针对这两组500万数据的合并任务。以此类推,对于500万的数据也会做出同样的分割处理。到最后会设置一个阈值来规定当数据规模达到多少时,停止这样的分割处理。比如,当元素的数量小于10时,会停止分割。转而使用插入排序对他们进行排序,那么到最后,所有的任务加起来会有大概2000000+个。问题的关键在于,对于一个任务而言,只有当它所有的子任务完成之后,他才能够被执行。
7.2 Fork/Join工作窃取法
Fork/Join最核心的地方就是利用了现代硬件设备的多核,在一个操作会有空闲的cpu,那么如何利用好这个空闲的cpu就成了提升性能的关键。而这里我们要提到的工作窃取算法就是整个Fork/Join框架的核心理念。Fork/Join工作窃取算法是指讴歌线程从其他队列里窃取任务来执行。
那么为什么需要使用工作窃取算法呢?加入我们需要做一个比较大的任务,我们可以把这个任务分割成若干互不依赖的子任务,为了减少线程的竞争。于是把这些子任务分别放到不同的队列中。并为每个队列创建一个单独的线程来执行队列里的任务,线程和队列一一对应。比如A线程负责处理队列里的任务,但是有的线程会先把自己队列里的任务干完,而其他线程对应的队列里还有任务等待处理。干完活的线程与其等待着,不如去帮助其他线程干活,于是它就去其他线程的队列里窃取一个任务来执行,而在这时他们会访问同一个队列,所以为了减少窃取任务线程和被窃取线程之间的 竞争,通常会使用双端队列。被窃取线程永远会从双端队列的头部拿任务执行,而窃取任务的线程永远从双端队列的尾部拿任务执行。
工作窃取算法的优点在于充分利用线程进行并行计算,并减少了线程之间的竞争,其缺点是在某些情况下还是会存在竞争,比如双端队列只有一个任务时,并且消耗了更多的系统资源。比如新建了多个线程和多个双端队列。
上文中已经提到了在java8中引入了自动并行化的概念,它能够让一部分java代码自动地以并行的方式执行,也就是我们使用了ForkJoinPool的ParallelStream。
对于ForkJoin通用线程池的线程数量,通常使用默认值就可以了,即运行时计算机的处理器数量,可以通过设置系统属性:java.util.concurrent.ForkJoinPool.common.parallelism-N(N为线程数量),来调整ForkJoinPool的线程数量,可以尝试调成不同的参数来观察每次的输出结果。
7.3 Fork/Join案例
需求:使用Fork/Join计算1-10000的和,当一个任务的计算数量大于3000的时候就拆分任务。数量小于3000的时候就计算
public class Test05ForkJoin {public static void main(String[] args) {ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();SumRecursiveTask sumRecursiveTask = new SumRecursiveTask(0, 10000);Long invoke = pool.invoke(sumRecursiveTask);System.out.println("result>>>"+invoke);}
}class SumRecursiveTask extends RecursiveTask<Long>{//定义一个拆分的临界值private static final long THREADHOLD = 3000l;private final long start;private final long end;public SumRecursiveTask(long start, long end) {this.start = start;this.end = end;}@Overrideprotected Long compute() {long length = end -start;if(length <= THREADHOLD){//任务不用拆分 计算求和System.out.println("求和计算");long sum = 0;for(long i=start ;i<=end ;i++){sum +=i;}System.out.println("sum="+sum);long reduce = LongStream.range(start, end+1).reduce(0, Long::sum);System.out.println("reduce计算结果为:"+reduce+"开始:"+start+",结束:"+end);System.out.println("sum计算结果为:"+sum+"开始:"+start+",结束:"+end);return reduce;}else{System.out.println("任务拆分");long half = (end + start)/2;System.out.println("任务一:开始:"+start+",结束:"+half);System.out.println("任务二:开始:"+(half)+",结束:"+end);SumRecursiveTask left = new SumRecursiveTask(start, half);SumRecursiveTask right = new SumRecursiveTask(half + 1, end);right.compute();return left.compute() + right.compute();}}
}
注意reduce结束位置
输出结果:
任务拆分
任务一:开始:0,结束:5000
任务二:开始:5000,结束:10000
任务拆分
任务一:开始:5001,结束:7500
任务二:开始:7500,结束:10000
求和计算
sum=21876250
reduce计算结果为:21876250开始:7501,结束:10000
sum计算结果为:21876250开始:7501,结束:10000
求和计算
sum=15626250
reduce计算结果为:15626250开始:5001,结束:7500
sum计算结果为:15626250开始:5001,结束:7500
求和计算
sum=21876250
reduce计算结果为:21876250开始:7501,结束:10000
sum计算结果为:21876250开始:7501,结束:10000
任务拆分
任务一:开始:0,结束:2500
任务二:开始:2500,结束:5000
求和计算
sum=9376250
reduce计算结果为:9376250开始:2501,结束:5000
sum计算结果为:9376250开始:2501,结束:5000
求和计算
sum=3126250
reduce计算结果为:3126250开始:0,结束:2500
sum计算结果为:3126250开始:0,结束:2500
求和计算
sum=9376250
reduce计算结果为:9376250开始:2501,结束:5000
sum计算结果为:9376250开始:2501,结束:5000
任务拆分
任务一:开始:5001,结束:7500
任务二:开始:7500,结束:10000
求和计算
sum=21876250
reduce计算结果为:21876250开始:7501,结束:10000
sum计算结果为:21876250开始:7501,结束:10000
求和计算
sum=15626250
reduce计算结果为:15626250开始:5001,结束:7500
sum计算结果为:15626250开始:5001,结束:7500
求和计算
sum=21876250
reduce计算结果为:21876250开始:7501,结束:10000
sum计算结果为:21876250开始:7501,结束:10000
result>>>50005000
七、Optional
Optional主要用来解决空指针异常
1. 以前对于null的处理
@Testpublic void test01(){// String name = "张三";String name = null;if(name != null){System.out.println(name);}else {System.out.println("是空值");}}
2. Optional类
Optional类是一个没有子类的工具类,Optional是一个可以为null的容器对象,他的主要作用就是为了避免Null检查,防止NullpointerException
3. Optional的基本使用
Optional的创建方式
//Optional的创建方式@Testpublic void test02(){//第一种方法 通过of方法。of方法不支持nullOptional.of("张三");//Optional.of(null);//第二种方法 通过ofNullable 支持nullOptional.ofNullable("张三");Optional.ofNullable(null);//第三种方法 empty 直接创建一个空的Optional对象Optional.empty();}
4. Optional的常用方法
@Testpublic void test03(){Optional<String> op1 = Optional.of("张三");Optional<String> op2 = Optional.empty();System.out.println(op1.get());
// System.out.println(op2.get());if(op1.isPresent()){System.out.println(op1.get());}if(op2.isPresent()){System.out.println(op2.get());}else{System.out.println("是空值");}String s3 = op1.orElse("李四");System.out.println("s3="+s3);String s4 = op2.orElse("空值");System.out.println("s4="+s4);String s5 = op2.orElseGet(() -> {return "空数据";});System.out.println("s5="+s5);//如果存在值就做什么操作op1.ifPresent(s-> {System.out.println("有数据存在");});}
例子
/*** 自定义一个方法,将Person对象中的name转换为大写,并返回*/@Testpublic void test05(){Person p = new Person();String op1 = getNameOptinal(Optional.of(p));String oldp1 = getName(p);System.out.println("Oldop1->result="+oldp1);System.out.println("op1->result="+op1);p.setName("zhangsan");String oldp2 = getNameOptinal(Optional.of(p));String op2 = getNameOptinal(Optional.of(p));System.out.println("Oldop2->result="+oldp2);System.out.println("op2->result="+op2);}public String getNameOptinal(Optional<Person> person){if(person.isPresent()){String msg = person.map(Person::getName).map(String::toUpperCase).orElse("是空值");return msg;}else{return null;}}public String getName(Person person){if(person!=null){String name = person.getName();if(name !=null){return name.toUpperCase(Locale.ROOT);}else{return null;}}else{return null;}}
输出
Oldop1->result=null
op1->result=是空值
Oldop2->result=ZHANGSAN
op2->result=ZHANGSAN
八、新时间日期API
1. 旧版日期时间的问题
在旧版本JDK对于日期和时间的这块是非常差的
public void test01(){//1. 设计不合理Date now = new Date();System.out.println(now);Date data2 = new Date(2022,07,22);System.out.println(data2);//2. 时间格式化和解析操作是线程不安全的SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");System.out.println("sdf.format(now) = " + sdf.format(now));for(int i=0;i<50;i++){new Thread(()->{// System.out.println(sdf.format(now));try {System.out.println(sdf.parse("2022-03-03"));} catch (ParseException e) {e.printStackTrace();}}).start();}}
- 设计不合理,在java.util和java.sql的包中都有日期类,java.util.Date同时包含日期和时间,而java.sql.Date只包含日期。此外用于格式化和解析的类在java.text包下
- 非线程安全问题,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。
- 时区处理麻烦,日期类并不提供国际化,没有时区支持。
2. 新日期时间API介绍
JDK8增加了一套全新的时间日期API,这套API设计合理,是线程安全的。新的日期时间API位于java.time包中,下面是一些关键类:
- LocalDate:表示日期,包含年于日,格式为2022-07-22
- LocalTime:表示时间,包含时分秒,格式为17:38:54.132333444
- LocalDateTime:表示日期时间,包含年月日时分秒,格式为2022-07-22 17:38:54.132333444
- DateTimeFormatter:日期时间格式化类。
- Instant:时间戳,表示一个特定的时间瞬间。
- Duration:用于计算两个时间(LocalTime,时分秒)的距离
- Period:用于计算两个日期(LocalDate,年月日)的距离
- ZonedDateTime:包含时区的时间
java中使用的历法是ISO 8601日历系统,它是世界民用历法,也就是我们所说的公里。平年有365天,闰年366天。此外java8还提供了4套其他历法,分别是:
- ThaiBuddhistDate:泰国佛教历
- MinguoDate:中华民国历
- JapaneseDate:日本历
- HijrahDate:伊斯兰历
2.1 日期时间的常见操作
LocalDate、LocalTime、LocalDateTime的操作
/*** JDK8 时间日期操作*/@Testpublic void test02(){LocalDate nowDate = LocalDate.now();System.out.println("nowDate = " + nowDate);LocalDate localDate = LocalDate.of(2022, 05, 05);System.out.println("localDate = " + localDate);LocalTime nowTime = LocalTime.now();System.out.println("nowTime = " + nowTime);LocalTime localTime = LocalTime.of(5, 5, 5);System.out.println("localTime = " + localTime);LocalDateTime now = LocalDateTime.now();System.out.println("now = " + now);LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2022, 2, 2, 2, 2, 2);System.out.println("localDateTime = " + localDateTime);System.out.println("now.getYear() = " + now.getYear());System.out.println("now.getMonth() = " +now.getMonth());System.out.println("now.getDayOfMonth() = " + now.getDayOfMonth());System.out.println("now.getHour() = " + now.getHour());System.out.println("now.getMinute() = " + now.getMinute());System.out.println("now.getSecond() = " + now.getSecond());}
2.2 时间日期的修改和比较
/*** 日期时间的修改*/@Testpublic void test03(){LocalDateTime now = LocalDateTime.now();System.out.println("now = " + now);//修改日期时间 对日期时间的修改,对已经存在的LocalDate对象创建了他的模板,并不会修改原来的信息LocalDateTime localDateTime = now.withYear(2010);System.out.println("修改年份 = " + localDateTime);System.out.println("修改小时 = " + now.withHour(1));System.out.println("修改月份 = " + now.withMonth(1));System.out.println("修改日期 = " + now.withDayOfMonth(1));//日期加上指定时间System.out.println("now.plusYears(2) = " + now.plusYears(2));System.out.println("now.plusMonths(2) = " + now.plusMonths(2));System.out.println("now.plusDays(2) = " + now.plusDays(2));//日期减去指定时间System.out.println("now.minusYears(2) = " + now.minusYears(2));System.out.println("now.minusMonths(2) = " + now.minusMonths(2));System.out.println("now.minusDays(2) = " + now.minusDays(2));}//时间日期比较@Testpublic void test04(){LocalDateTime now = LocalDateTime.now();LocalDateTime old = LocalDateTime.of(2010, 1, 1, 1, 1, 1);System.out.println("now.isBefore(old) = " + now.isBefore(old));System.out.println("now.isAfter(old) = " + now.isAfter(old));System.out.println("now.isEqual(old) = " + now.isEqual(old));}
2.3 格式化和解析操作
在JDK8中我们可以通过java.time.format.DateTimeFormatter类可以进行日期的解析和格式化操作
/*** 日期时间格式化*/@Testpublic void test05(){LocalDateTime now = LocalDateTime.now();//系统默认的格式 2022-07-22T18:10:31.852DateTimeFormatter isoDateTime = DateTimeFormatter.ISO_DATE_TIME;//将时间日期转换为字符串String formatstr = isoDateTime.format(now);System.out.println("isoDateTime.format(now) = " + formatstr);//通过ofPattern方法指定特定的格式DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");System.out.println("dateTimeFormatter.format(now) = " + dateTimeFormatter.format(now));//将字符串解析为一个时间日期类型LocalDateTime parse = LocalDateTime.parse("2010-10-10 10:10:10", dateTimeFormatter);System.out.println(parse);}
2.4 Instant类
在JDK8中给我们新增了一个Instant类(时间戳/时间线)内部保存了从1970年1月1日00:00:00以来的秒和纳秒
/*** instant时间戳*/@Testpublic void test06() throws InterruptedException {Instant now = Instant.now();System.out.println("Instant.now() = " + now);now.getNano();Thread.sleep(5);Instant now1 = Instant.now();System.out.println("Instant.now1() = " + now1);System.out.println("系统耗时"+ (now1.getNano()-now.getNano()));}
2.5 计算日期时间差
JDK8中提供了两个工具类Duration/Period:计算时间日期差
- Duration: 用来计算两个时间的差(LocalTime)
- Period: 用来计算两个日期的差(LocalDate)
/*** 计算时间日期的差*/@Testpublic void test07(){LocalTime now = LocalTime.now();LocalTime time = LocalTime.of(2, 2, 2);System.out.println("now = " + now);System.out.println("time = " + time);Duration between = Duration.between(time, now);System.out.println(between.toDays());System.out.println(between.toHours());System.out.println(between.toMillis());System.out.println(between.toNanos());LocalDate now1 = LocalDate.now();LocalDate date = LocalDate.of(2020, 1, 1);Period betweenDate = Period.between(date, now1);System.out.println("betweenDate.getYears() = " + betweenDate.getYears());System.out.println("betweenDate.getMonths() = " + betweenDate.getMonths());System.out.println("betweenDate.getDays() = " + betweenDate.getDays());}
2.6 时间校正器
有时候我们可能需要做出如下调整:将日期调整到下个月的第一天等操作。这时我们通过时间校正器效果可能会更好
- TemporalAdjuster:时间校正器
- TemporalAdjusters:通过该类的静态方法提供了大量的常用TemporalAdjuster的实现
@Testpublic void test08(){LocalDateTime now = LocalDateTime.now();TemporalAdjuster adjuster = (temporal)->{LocalDateTime localDateTime = (LocalDateTime) temporal;System.out.println(localDateTime);LocalDateTime nextMonthDay = localDateTime.plusMonths(1).withDayOfMonth(1);System.out.println(nextMonthDay);return nextMonthDay;};adjuster.adjustInto(now);// 我们可以通过TemporalAdjusters 来实现 // LocalDateTime nextMonth = now.with(adJuster);LocalDateTime next = now.with(TemporalAdjusters.firstDayOfNextMonth());System.out.println("next = " + next);}
2.7 时间日期的时区
Java8中加入了对时区的支持,LocalDate、LocalTime、LocalDateTime是不带时区的,带时区的日期时间类分别为:ZonedDate、ZonedTime、ZonedDateTime。
其中每个时区都对应着ID,ID的格式为“区域/城市”。例如Asia/Shanghai等。
ZonedId:该类中包含了所有的时区信息
/*** 时区操作*/@Testpublic void test09(){// ZoneId.getAvailableZoneIds().stream().forEach(System.out::println);//获取当前时间 中国使用的是东八区的时区,比标准时间早八个小时LocalDateTime now = LocalDateTime.now();System.out.println("now = " + now);//获取标准时间ZonedDateTime bz = ZonedDateTime.now(Clock.systemUTC());System.out.println("bz = " + bz);//使用计算机默认的时区,创建日期时间ZonedDateTime now1 = ZonedDateTime.now();System.out.println("now1 = " + now1);//使用指定时区创建日期时间ZonedDateTime now2 = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("America/Marigot"));System.out.println("now2 = " + now2);}
JDK新的日期时间API的优势:
- 新版时间日期API中,日期和时间对象是不可变的,操作日期不会影响原来的值,而是生成一个新的实例
- 提供不同的两种方式,有效的区分了任何机器的操作
- TemporalAdjuster可以更精确的操作日期,还可以自定义日期调整器
- 线程安全
LocalDate date = LocalDate.of(2020, 1, 1);
Period betweenDate = Period.between(date, now1);
System.out.println("betweenDate.getYears() = " + betweenDate.getYears());
System.out.println("betweenDate.getMonths() = " + betweenDate.getMonths());
System.out.println("betweenDate.getDays() = " + betweenDate.getDays());
}
#### 2.6 时间校正器有时候我们可能需要做出如下调整:将日期调整到下个月的第一天等操作。这时我们通过时间校正器效果可能会更好- TemporalAdjuster:时间校正器
- TemporalAdjusters:通过该类的静态方法提供了大量的常用TemporalAdjuster的实现```java@Testpublic void test08(){LocalDateTime now = LocalDateTime.now();TemporalAdjuster adjuster = (temporal)->{LocalDateTime localDateTime = (LocalDateTime) temporal;System.out.println(localDateTime);LocalDateTime nextMonthDay = localDateTime.plusMonths(1).withDayOfMonth(1);System.out.println(nextMonthDay);return nextMonthDay;};adjuster.adjustInto(now);// 我们可以通过TemporalAdjusters 来实现 // LocalDateTime nextMonth = now.with(adJuster);LocalDateTime next = now.with(TemporalAdjusters.firstDayOfNextMonth());System.out.println("next = " + next);}
2.7 时间日期的时区
Java8中加入了对时区的支持,LocalDate、LocalTime、LocalDateTime是不带时区的,带时区的日期时间类分别为:ZonedDate、ZonedTime、ZonedDateTime。
其中每个时区都对应着ID,ID的格式为“区域/城市”。例如Asia/Shanghai等。
ZonedId:该类中包含了所有的时区信息
/*** 时区操作*/@Testpublic void test09(){// ZoneId.getAvailableZoneIds().stream().forEach(System.out::println);//获取当前时间 中国使用的是东八区的时区,比标准时间早八个小时LocalDateTime now = LocalDateTime.now();System.out.println("now = " + now);//获取标准时间ZonedDateTime bz = ZonedDateTime.now(Clock.systemUTC());System.out.println("bz = " + bz);//使用计算机默认的时区,创建日期时间ZonedDateTime now1 = ZonedDateTime.now();System.out.println("now1 = " + now1);//使用指定时区创建日期时间ZonedDateTime now2 = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("America/Marigot"));System.out.println("now2 = " + now2);}
JDK新的日期时间API的优势:
- 新版时间日期API中,日期和时间对象是不可变的,操作日期不会影响原来的值,而是生成一个新的实例
- 提供不同的两种方式,有效的区分了任何机器的操作
- TemporalAdjuster可以更精确的操作日期,还可以自定义日期调整器
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