Java 8 简明教程
本文由 ImportNew网站的黄小非 翻译自 winterbe。原文作者Benjamin是Pondus软件公司的总工程师,原文内容如下。
目 录 [ - ]
- 允许在接口中有默认方法实现
- Lambda表达式
- 函数式接口
- 方法和构造函数引用
- Lambda的范围
- 内置函数式接口
- Streams
- Parallel Streams
- Map
- 时间日期API
- Annotations
- 总结
允许在接口中有默认方法实现
interface Formula {
- double calculate(int a);
- default double sqrt(int a) {
- return Math.sqrt(a);
- }
- Java代码
Formula formula = new Formula() {
- @Override
- public double calculate(int a) {
- return sqrt(a * 100);
- }
- };
- // 100.0
- // 4.0
formula对象以匿名对象的形式实现了Formula接口。代码很啰嗦:用了6行代码才实现了一个简单的计算功能:a*100开平方根。我们在下一节会看到,Java 8 还有一种更加优美的方法,能够实现包含单个函数的对象。
Lambda表达式
List<String> names = Arrays.asList("peter", "anna", "mike", "xenia");
- new Comparator<String>() {
- @Override
- public int compare(String a, String b) {
- return b.compareTo(a);
- }
- 除了创建匿名对象以外,Java 8 还提供了一种更简洁的方式,Lambda表达式。
Java代码
Collections.sort(names, (String a, String b) -> {
- return b.compareTo(a);
- Java代码
Collections.sort(names, (String a, String b) -> b.compareTo(a));
只要一行代码,包含了方法体。你甚至可以连大括号对{}和return关键字都省略不要。不过这还不是最短的写法:
Collections.sort(names, (a, b) -> b.compareTo(a));
Java编译器能够自动识别参数的类型,所以你就可以省略掉类型不写。让我们再深入地研究一下lambda表达式的威力吧。
函数式接口
任意只包含一个抽象方法的接口,我们都可以用来做成lambda表达式。为了让你定义的接口满足要求,你应当在接口前加上@FunctionalInterface 标注。编译器会注意到这个标注,如果你的接口中定义了第二个抽象方法的话,编译器会抛出异常。
举例:
@FunctionalInterface
- interface Converter<F, T> {
- T convert(F from);
- }
- Converter<String, Integer> converter = (from) -> Integer.valueOf(from);
- "123");
- // 123
注意,如果你不写@FunctionalInterface 标注,程序也是正确的。
方法和构造函数引用
Converter<String, Integer> converter = Integer::valueOf;
- "123");
- // 123
Java 8 允许你通过::关键字获取方法或者构造函数的的引用。上面的例子就演示了如何引用一个静态方法。而且,我们还可以对一个对象的方法进行引用:
class Something {
- String startsWith(String s) {
- return String.valueOf(s.charAt(0));
- }
- }
- new Something();
- Converter<String, String> converter = something::startsWith;
- "Java");
- // "J"
让我们看看如何使用::关键字引用构造函数。首先我们定义一个示例bean,包含不同的构造方法:
class Person {
- String firstName;
- String lastName;
- Person() {}
- Person(String firstName, String lastName) {
- this.firstName = firstName;
- this.lastName = lastName;
- }
- Java代码
interface PersonFactory<P extends Person> {
- P create(String firstName, String lastName);
- Java代码
PersonFactory<Person> personFactory = Person::new;
- "Peter", "Parker");
我们通过Person::new来创建一个Person类构造函数的引用。Java编译器会自动地选择合适的构造函数来匹配PersonFactory.create函数的签名,并选择正确的构造函数形式。
Lambda的范围
访问局部变量
我们可以访问lambda表达式外部的final局部变量:
final int num = 1;
- Converter<Integer, String> stringConverter =
- (from) -> String.valueOf(from + num);
- // 3
但是与匿名对象不同的是,变量num并不需要一定是final。下面的代码依然是合法的:
int num = 1;
- Converter<Integer, String> stringConverter =
- (from) -> String.valueOf(from + num);
- // 3
然而,num在编译的时候被隐式地当做final变量来处理。下面的代码就不合法:
int num = 1;
- Converter<Integer, String> stringConverter =
- (from) -> String.valueOf(from + num);
- 3;
在lambda表达式内部企图改变num的值也是不允许的。
访问成员变量和静态变量
与局部变量不同,我们在lambda表达式的内部能获取到对成员变量或静态变量的读写权。这种访问行为在匿名对象里是非常典型的。
class Lambda4 {
- static int outerStaticNum;
- int outerNum;
- void testScopes() {
- Converter<Integer, String> stringConverter1 = (from) -> {
- 23;
- return String.valueOf(from);
- };
- Converter<Integer, String> stringConverter2 = (from) -> {
- 72;
- return String.valueOf(from);
- };
- }
- 访问默认接口方法
还记得第一节里面formula的那个例子么? 接口Formula定义了一个默认的方法sqrt,该方法能够访问formula所有的对象实例,包括匿名对象。这个对lambda表达式来讲则无效。
默认方法无法在lambda表达式内部被访问。因此下面的代码是无法通过编译的:
Java代码Formula formula = (a) -> sqrt( a * 100);
内置函数式接口
此外,Java 8 API 还提供了很多新的函数式接口,来降低程序员的工作负担。有些新的接口已经在Google Guava库中很有名了。如果你对这些库很熟的话,你甚至闭上眼睛都能够想到,这些接口在类库的实现过程中起了多么大的作用。
Predicates
Predicate是一个布尔类型的函数,该函数只有一个输入参数。Predicate接口包含了多种默认方法,用于处理复杂的逻辑动词(and, or,negate):
Predicate<String> predicate = (s) -> s.length() > 0;
- // true
- // false
- Predicate<Boolean> nonNull = Objects::nonNull;
- Predicate<Boolean> isNull = Objects::isNull;
- Predicate<String> isEmpty = String::isEmpty;
- Functions
Function接口接收一个参数,并返回单一的结果。默认方法可以将多个函数串在一起(compse, andThen):
Java代码Function<String, Integer> toInteger = Integer::valueOf;
- Function<String, String> backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);
- // "123"
Suppliers
Supplier接口产生一个给定类型的结果。与Function不同的是,Supplier没有输入参数。
Supplier<Person> personSupplier = Person::new;
- // new Person
Consumers
Consumer代表了在一个输入参数上需要进行的操作。
Consumer<Person> greeter = (p) -> System.out.println("Hello, " + p.firstName);
- new Person("Luke", "Skywalker"));
Comparators
Comparator接口在早期的Java版本中非常著名。Java 8 为这个接口添加了不同的默认方法。
Comparator<Person> comparator = (p1, p2) -> p1.firstName.compareTo(p2.firstName);
- new Person("John", "Doe");
- new Person("Alice", "Wonderland");
- // > 0
- // < 0
Optionals
Optional不是一个函数式接口,而是一个精巧的工具接口,用来防止NullPointerEception产生。这个概念在下一节会显得很重要,所以我们在这里快速地浏览一下Optional的工作原理。
Optional是一个简单的值容器,这个值可以是null,也可以是non-null。考虑到一个方法可能会返回一个non-null的值,也可能返回一个空值。为了不直接返回null,我们在Java 8中就返回一个Optional。
Optional<String> optional = Optional.of("bam");
- // true
- // "bam"
- // "bam"
- 0))); // "b"
Streams
我们先了解一下序列流。首先,我们通过string类型的list的形式创建示例数据:
List<String> stringCollection = new ArrayList<>();
- stringCollection.add("ddd2");
- stringCollection.add("aaa2");
- stringCollection.add("bbb1");
- stringCollection.add("aaa1");
- stringCollection.add("bbb3");
- stringCollection.add("ccc");
- stringCollection.add("bbb2");
- Filter
Filter接受一个predicate接口类型的变量,并将所有流对象中的元素进行过滤。该操作是一个中间操作,因此它允许我们在返回结果的基础上再进行其他的流操作(forEach)。ForEach接受一个function接口类型的变量,用来执行对每一个元素的操作。ForEach是一个中止操作。它不返回流,所以我们不能再调用其他的流操作。
Java代码stringCollection
- .stream()
- "a"))
- .forEach(System.out::println);
- // "aaa2", "aaa1"
Sorted
Sorted是一个中间操作,能够返回一个排过序的流对象的视图。流对象中的元素会默认按照自然顺序进行排序,除非你自己指定一个Comparator接口来改变排序规则。
stringCollection
- .stream()
- .sorted()
- "a"))
- .forEach(System.out::println);
- // "aaa1", "aaa2"
一定要记住,sorted只是创建一个流对象排序的视图,而不会改变原来集合中元素的顺序。原来string集合中的元素顺序是没有改变的。
System.out.println(stringCollection);
- // ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1
Map
map是一个对于流对象的中间操作,通过给定的方法,它能够把流对象中的每一个元素对应到另外一个对象上。下面的例子就演示了如何把每个string都转换成大写的string. 不但如此,你还可以把每一种对象映射成为其他类型。对于带泛型结果的流对象,具体的类型还要由传递给map的泛型方法来决定。
stringCollection
- .stream()
- .map(String::toUpperCase)
- .sorted((a, b) -> b.compareTo(a))
- .forEach(System.out::println);
- // "DDD2", "DDD1", "CCC", "BBB3", "BBB2", "AAA2", "AAA1"
Match
匹配操作有多种不同的类型,都是用来判断某一种规则是否与流对象相互吻合的。所有的匹配操作都是终结操作,只返回一个boolean类型的结果。
boolean anyStartsWithA =
- stringCollection
- .stream()
- "a"));
- // true
- boolean allStartsWithA =
- stringCollection
- .stream()
- "a"));
- // false
- boolean noneStartsWithZ =
- stringCollection
- .stream()
- "z"));
- // true
Count
Count是一个终结操作,它的作用是返回一个数值,用来标识当前流对象中包含的元素数量。
long startsWithB =
- stringCollection
- .stream()
- "b"))
- .count();
- // 3
Reduce
该操作是一个终结操作,它能够通过某一个方法,对元素进行削减操作。该操作的结果会放在一个Optional变量里返回。
Optional<String> reduced =
- stringCollection
- .stream()
- .sorted()
- "#" + s2);
- reduced.ifPresent(System.out::println);
- // "aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ddd1#ddd2"
Parallel Streams
下面的例子就演示了如何使用并行流进行操作来提高运行效率,代码非常简单。
首先我们创建一个大的list,里面的元素都是唯一的:
int max = 1000000;
- new ArrayList<>(max);
- for (int i = 0; i < max; i++) {
- UUID uuid = UUID.randomUUID();
- values.add(uuid.toString());
- 顺序排序
Java代码
long t0 = System.nanoTime();
- long count = values.stream().sorted().count();
- System.out.println(count);
- long t1 = System.nanoTime();
- long millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0);
- , millis));
- // sequential sort took: 899 ms
并行排序
long t0 = System.nanoTime();
- long count = values.parallelStream().sorted().count();
- System.out.println(count);
- long t1 = System.nanoTime();
- long millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0);
- , millis));
- // parallel sort took: 472 ms
如你所见,所有的代码段几乎都相同,唯一的不同就是把stream()改成了parallelStream(), 结果并行排序快了50%。
Map
Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
- for (int i = 0; i < 10; i++) {
- "val" + i);
- }
- 下面的这个例子展示了如何使用函数来计算map的编码:
Java代码
map.computeIfPresent(3, (num, val) -> val + num);
- // val33
- null);
- // false
- "val" + num);
- // true
- "bam");
- // val33
接下来,我们将学习,当给定一个key值时,如何把一个实例从对应的key中移除:
map.remove(3, "val3");
- // val33
- "val33");
- // null
另一个有用的方法:
map.getOrDefault(42, "not found"); // not found
将map中的实例合并也是非常容易的:
map.merge(9, "val9", (value, newValue) -> value.concat(newValue));
- // val9
- "concat", (value, newValue) -> value.concat(newValue));
- // val9concat
合并操作先看map中是否没有特定的key/value存在,如果是,则把key/value存入map,否则merging函数就会被调用,对现有的数值进行修改。
时间日期API
Clock
Clock提供了对当前时间和日期的访问功能。Clock是对当前时区敏感的,并可用于替代System.currentTimeMillis()方法来获取当前的毫秒时间。当前时间线上的时刻可以用Instance类来表示。Instance也能够用于创建原先的java.util.Date对象。
Clock clock = Clock.systemDefaultZone();
- long millis = clock.millis();
- Instant instant = clock.instant();
- // legacy java.util.Date
Timezones
时区类可以用一个ZoneId来表示。时区类的对象可以通过静态工厂方法方便地获取。时区类还定义了一个偏移量,用来在当前时刻或某时间与目标时区时间之间进行转换。
System.out.println(ZoneId.getAvailableZoneIds());
- // prints all available timezone ids
- "Europe/Berlin");
- "Brazil/East");
- System.out.println(zone1.getRules());
- System.out.println(zone2.getRules());
- // ZoneRules[currentStandardOffset=+01:00]
- // ZoneRules[currentStandardOffset=-03:00]
LocalTime
本地时间类表示一个没有指定时区的时间,例如,10 p.m.或者17:30:15,下面的例子会用上面的例子定义的时区创建两个本地时间对象。然后我们会比较两个时间,并计算它们之间的小时和分钟的不同。
LocalTime now1 = LocalTime.now(zone1);
- LocalTime now2 = LocalTime.now(zone2);
- // false
- long hoursBetween = ChronoUnit.HOURS.between(now1, now2);
- long minutesBetween = ChronoUnit.MINUTES.between(now1, now2);
- // -3
- // -239
LocalTime是由多个工厂方法组成,其目的是为了简化对时间对象实例的创建和操作,包括对时间字符串进行解析的操作。
LocalTime late = LocalTime.of(23, 59, 59);
- // 23:59:59
- DateTimeFormatter germanFormatter =
- DateTimeFormatter
- .ofLocalizedTime(FormatStyle.SHORT)
- .withLocale(Locale.GERMAN);
- "13:37", germanFormatter);
- // 13:37
LocalDate
本地时间表示了一个独一无二的时间,例如:2014-03-11。这个时间是不可变的,与LocalTime是同源的。下面的例子演示了如何通过加减日,月,年等指标来计算新的日期。记住,每一次操作都会返回一个新的时间对象。
LocalDate today = LocalDate.now();
- 1, ChronoUnit.DAYS);
- 2);
- 2014, Month.JULY, 4);
- DayOfWeek dayOfWeek = independenceDay.getDayOfWeek();
- // FRIDAY<span style="font-family: Georgia, 'Times New Roman', 'Bitstream Charter', Times, serif; font-size: 13px; line-height: 19px;">Parsing a LocalDate from a string is just as simple as parsing a LocalTime:</span>
解析字符串并形成LocalDate对象,这个操作和解析LocalTime一样简单。
DateTimeFormatter germanFormatter =
- DateTimeFormatter
- .ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM)
- .withLocale(Locale.GERMAN);
- "24.12.2014", germanFormatter);
- // 2014-12-24
LocalDateTime
LocalDateTime表示的是日期-时间。它将刚才介绍的日期对象和时间对象结合起来,形成了一个对象实例。LocalDateTime是不可变的,与LocalTime和LocalDate的工作原理相同。我们可以通过调用方法来获取日期时间对象中特定的数据域。
LocalDateTime sylvester = LocalDateTime.of(2014, Month.DECEMBER, 31, 23, 59, 59);
- DayOfWeek dayOfWeek = sylvester.getDayOfWeek();
- // WEDNESDAY
- Month month = sylvester.getMonth();
- // DECEMBER
- long minuteOfDay = sylvester.getLong(ChronoField.MINUTE_OF_DAY);
- // 1439
如果再加上的时区信息,LocalDateTime能够被转换成Instance实例。Instance能够被转换成以前的java.util.Date对象。
Instant instant = sylvester
- .atZone(ZoneId.systemDefault())
- .toInstant();
- Date legacyDate = Date.from(instant);
- // Wed Dec 31 23:59:59 CET 2014
格式化日期-时间对象就和格式化日期对象或者时间对象一样。除了使用预定义的格式以外,我们还可以创建自定义的格式化对象,然后匹配我们自定义的格式。
DateTimeFormatter formatter =
- DateTimeFormatter
- "MMM dd, yyyy - HH:mm");
- "Nov 03, 2014 - 07:13", formatter);
- String string = formatter.format(parsed);
- // Nov 03, 2014 - 07:13
不同于java.text.NumberFormat,新的DateTimeFormatter类是不可变的,也是线程安全的。
更多的细节,请看这里
Annotations
首先,我们定义一个包装注解,它包括了一个实际注解的数组
@interface Hints {
- Hint[] value();
- }
- class)
- @interface Hint {
- String value();
- 变体1:使用注解容器(老方法):
Java代码
@Hints({@Hint("hint1"), @Hint("hint2")})
- class Person {}
变体2:使用可重复注解(新方法):
@Hint("hint1")
- @Hint("hint2")
- class Person {}
使用变体2,Java编译器能够在内部自动对@Hint进行设置。这对于通过反射来读取注解信息来说,是非常重要的。
Hint hint = Person.class.getAnnotation(Hint.class);
- // null
- class.getAnnotation(Hints.class);
- // 2
- class.getAnnotationsByType(Hint.class);
- // 2
尽管我们绝对不会在Person类上声明@Hints注解,但是它的信息仍然可以通过getAnnotation(Hints.class)来读取。并且,getAnnotationsByType方法会更方便,因为它赋予了所有@Hints注解标注的方法直接的访问权限。
@Target({ElementType.TYPE_PARAMETER, ElementType.TYPE_USE})
- @interface MyAnnotation {}
总结
我希望这个博文能够对您有所帮助,也希望您阅读愉快。完整的教程源代码放在了GitHub上。您可以尽情地fork,并请通过Twitter告诉我您的反馈。
原文链接: winterbe 翻译: ImportNew.com - 黄小非
译文链接: http://www.importnew.com/10360.html
转载于:https://www.cnblogs.com/u0mo5/p/3965565.html
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