Java 8全面解析

转载自:InfoQ

TechEmpower是位于加利福尼亚州埃尔塞贡多的一家定制应用开发公司，该公司发表了一篇题为“Java 8全面解析”的博客文章。该博客文章全面概括了开发者在即将到来的Java 8中所要面对的变化。下面的内容快速概括了该博客文章中的信息。如果想查看所有的细节请访问TechEmpower的博客文章。

改进接口

现在可以在接口中定义静态方法了。例如，java.util.Comparator接口中现在拥有一个静态的naturalOrder方法。

public static <T extends Comparable<? super T>> Comparator <T>naturalOrder() {
  return (Comparator<T>) Cmparators.NaturalOrderComparator.INSTANCE;
}

还能够在接口中提供默认方法。通过该功能，程序员能够在不破坏已有的接口实现代码的前提下添加新方法。例如，java.lang.Iterable接口现在拥有一个默认的forEach方法。

public default void forEach(Consumer<? super T> action) {
  Objects.requireNonNull(action);
  for (T t : this) {
    action.accept(t);
  }
}

注意，接口不能为Object类中的任何方法提供默认的实现。

函数式接口

函数式接口是只定义了一个抽象方法的接口。Java 8引入了FunctionalInterface注解来表明一个接口打算成为一个函数式接口。例如，java.lang.Runnable就是一个函数式接口。

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
  public abstract void run();
}

注意，不管FunctionalInterface注解是否存在，Java编译器都会将所有满足该定义的接口看作是函数式接口。

Lambda

函数式接口的重要属性是：我们能够使用lambda实例化它们，Lambda表达式让你能够将函数作为方法参数，或者将代码作为数据对待。下面是Lambda的一些例子。输入在左边，代码在右边。输入类型能够被推断出来，同时是可选的。

(int x, int y) ->{ return x + y; }
(x, y) -> x + y
x -> x * x
() -> x
x -> { System.out.println(x); }

下面是实例化Runnable函数式接口的一个例子。

Runnable r = () ->{ System.out.println("Running!"); }

方法引用

方法引用是简洁的Lambda表达式，能够用于已经拥有名称的方法。下面是一些方法引用的例子，右边是同样效果的Lambda表达式。

String::valueOf x ->String.valueOf(x)
Object::toString x ->x.toString()
x::toString () ->x.toString()
ArrayList::new () -> new ArrayList<>()

与捕获相对的非捕获Lambda

如果使用Lambda表达式访问一个在Lambda语句体外定义的非静态变量或者对象，那么它会被说成是“捕获”。例如，下面的Lambda会访问变量x:

int x = 5;
return y -> x + y;

一个Lambda表达式仅能够访问final或者有效final封闭块中的局部变量和参数。

java.util.function

新版本向 java.util.function包中添加了很多新的函数式接口。下面是一些例子：

Function——将T作为输入，返回R作为输出
Predicate——将T作为输入，返回一个布尔值作为输出
Consumer——将T作为输入，不返回任何内容
Supplier——没有输入，返回T
BinaryOperator——将两个T作为输入，返回一个T作为输出

java.util.stream

新的 java.util.stream包提供了对值流进行函数式操作的类。从一个集合中获取流的一种常见方式是：

Stream<T> stream = collection.stream();

下面是一个来自于Javadocs包中的例子。

intsumOfWeights = blocks.stream().filter(b ->b.getColor() == RED).mapToInt(b ->b.getWeight()).sum();

在该例子中我们首先使用了一个块集合作为流的来源，然后在流上执行了filter-map-reduce操作获取红块重量的和。流可以是无限的、有状态的，可以是顺序的，也可以是并行的。在使用流的时候，你首先需要从一些来源中获取一个流，执行一个或者多个中间操作，然后执行一个最终操作。中间操作包括filter、map、flatMap、peel、distinct、sorted、limit和substream。终止操作包括forEach、toArray、reduce、collect、min、max、count、anyMatch、allMatch、noneMatch、findFirst和findAny。 java.util.stream.Collectors是一个非常有用的实用类。该类实现了很多归约操作，例如将流转换成集合和聚合元素。

改进了泛型推断

这提升了Java编译器推断泛型和在泛型方法调用中减少显式类型参数的能力。在Java 7中，代码如下：

foo(Utility.<Type>bar());
Utility.<Type>foo().bar();

在Java 8中，改进后的参数和调用链推断让你能够按照下面的方式编写代码：

foo(Utility.bar());
Utility.foo().bar();

java.time

新的日期/时间API包含在 java.time包中。所有的类都是不可变且线程安全的。日期和时间类型包括Instant、LocalDate、LocalTime、LocalDateTime和ZonedDateTime。除了日期和时间之外，还有Duration和Period类型。另外，值类型包括Month、DayOfWeek、Year、 Month、YearMonth、MonthDay、OffsetTime和OffsetDateTime。这些新的日期/时间类大部分JDBC都支持。

新增集合API

接口可以拥有默认函数的能力让Java 8得以向集合API中添加大量的新方法。所有的接口都提供了默认的实现，而更加有效的实现则是被添加到了具体的类中。下面是新方法的列表：

Iterable.forEach(Consumer)
Iterator.forEachRemaining(Consumer)
Collection.removeIf(Predicate)
Collection.spliterator()
Collection.stream()
Collection.parallelStream()
List.sort(Comparator)
List.replaceAll(UnaryOperator)
Map.forEach(BiConsumer)
Map.replaceAll(BiFunction)
Map.putIfAbsent(K, V)
Map.remove(Object, Object)
Map.replace(K, V, V)
Map.replace(K, V)
Map.computeIfAbsent(K, Function)
Map.computeIfPresent(K, BiFunction)
Map.compute(K, BiFunction)
Map.merge(K, V, BiFunction)
Map.getOrDefault(Object, V)

新增并发API

Java 8还向并发API中添加了一些新内容，我们将会在此简要介绍其中的一部分。 ForkJoinPool.commonPool()是处理所有并行流操作的结构。没有明确提交到某个特定池中的所有ForkJoinTask都将会使用通用池。 ConcurrentHashMap已经被完全重写。 StampedLock是一个新的锁实现，它可以作为ReentrantReadWriteLock的一个备选方案。 CompletableFuture是Future接口的一个实现，它为异步任务的执行和链接提供了方法。

新增IO/NIO API

在Java 8中有一些新的IO/NIO方法，我们能够使用它们从文件或者输入流中获取java.util.stream.Stream。

BufferedReader.lines()
Files.list(Path)
Files.walk(Path, int, FileVisitOption…)
Files.walk(Path, FileVisitOption…)
Files.find(Path, int, BiPredicate, FileVisitOption…)
Files.lines(Path, Charset)
DirectoryStream.stream()

这里面有一个新的UncheckedIOException，它是一个继承了RuntimetimeException的IOException。还有一个CloseableStream，它是一个能够并且应该被关闭的流。

反射和注解的变化

通过类型注解，我们能够在更多的地方使用注解，例如像List<@Nullable String>这样的泛型参数中。这增强了通过静态分析工具发现错误的能力，它将增强并重定义Java内置的类型系统。

Nashorn JavaScript引擎

Nashorn是一个集成到JDK中的新的、轻量级、高性能的JavaScript实现。 Nashorn是Rhino的继任者，它提升了性能和内存使用情况。它将会支持javax.script API，但是它并不会支持DOM/CSS，也不会包含浏览器插件API。

java.lang、java.util等其他地方的新增功能

Java 8还向很多其他的包中添加了大量其他的功能，在本文中我们并没有提及。下面是一些值得注意的内容。可以使用ThreadLocal.withInitial(Supplier)更加简洁的声明本地线程变量。长期未兑现的StringJoiner和String.join(…)现在已经是Java 8的一部分了。比较器提供了一些新的方法能够用于链接和基于域的比较。默认的字符串池映射大小更大了，大约在25—50K。

如果想要获取更加详细的介绍可以访问博客文章Java 8全面解析。该博客文章的最后一次更新时间是2013年5月29日。

查看英文原文：Everything About Java 8