[新]Java8的新特性

原文首发在我的博客:https://blog.liuzijian.com/post/86955c3b-9635-47a0-890c-f1219a27c269.html

1.Lambda表达式

  lambda表达式是Java8的重要更新,lambda表达式可以用更简洁的代码来创建一个只有一个抽象方法的接口(函数式接口)的实例,从而更简单的创建匿名内部类的对象。

语法和使用

  lambda表达式的基本语法是形参列表(可以省略类型)箭头,以及代码块,例如() -> {},或者(x, y) -> {},如果只有一个参数,那么小括号()可以省略,如果代码块只有一条语句,那么代码块的花括号{}可一并省略,如果代码块内只有一处return,那么return也可一并省略。

例: TreeSet类的构造器需要传进去一个Comparator的匿名类对象进去,来进行排序,所以程序实现了一个匿名内部类来封装处理行为,而且不得不用匿名内部类的语法来封装对象。

@Test public void test() {      TreeSet<Integer> treeSet = new TreeSet<>(new Comparator<Integer>() {         @Override         public int compare(Integer o1, Integer o2) {             return Integer.compare(o1, o2);         }     });      treeSet.add(20);     treeSet.add(78);     treeSet.add(-98);     System.out.println(treeSet); } 

Comparator接口是一个函数式接口,因此完全可以使用lambda表达式来简化创建匿名内部类对象,因此上面代码可以修改成这样

@Test public void test() {     TreeSet<Integer> treeSet = new TreeSet<>((Integer x, Integer y) -> {         return x.compareTo(y);     });     treeSet.add(20);     treeSet.add(78);     treeSet.add(-98);     System.out.println(treeSet); } 

进一步简化: 参数类型可以省略,如果代码块只有一条语句,那么代码块的花括号{}可一并省略,如果代码块内只有一处return,那么return也可一并省略

@Test public void test() {     TreeSet<Integer> treeSet = new TreeSet<>((x, y) -> x.compareTo(y));     treeSet.add(20);     treeSet.add(78);     treeSet.add(-98);     System.out.println(treeSet); } 

  逻辑与上面代码是完全相同的,只是不再需要new Xxx() {}这种繁琐的语法,不需要指出重写方法的名字,也不需要给出重写方法的返回值类型,只需要给出重写方法的括号以及括号内的形参变量即可,用lambda表达式的代码块代替掉匿名内部类抽象方法的方法体,lambda表达式在这里就像是一个匿名方法。

方法引用和构造器引用

  前面说过如果花括号只有一条代码,便可以省略花括号,不仅如此,还可以使用方法引用和构造器引用,使得lambda表达式变得再简洁一些,方法引用和构造器引用的语法是两个英文冒号::,支持以下使用方式

种类 语法 说明 lambda表达式写法
类方法 类名::类方法 抽象方法全部参数传给该类某个方法作为参数 (a,b,...) -> 类名.类方法(a,b,...)
特定对象实例方法 特定对象::实例方法 抽象方法全部参数传给该方法作为参数 (a,b,...) -> 特定对象.实例方法(a,b,...)
某类对象实例方法 类名::实例方法 抽象方法第一个参数作为调用者,后面的参数全部传给该方法作为参数 (a,b,c,...) -> a.实例方法(b,c,...)
构造器 类名::new 抽象方法全部参数传给该构造器作为参数 (a,b,...) -> new 类名(a,b,...)

例: 类名::类方法

@FunctionalInterface interface Convert {     Integer fun(String s); }  @Test public void test8() {     Convert convert =  from -> Integer.valueOf(from);     System.out.println(convert.fun("150") + 1);  }  @Test public void test9() {     Convert convert = Integer::valueOf;     System.out.println(convert.fun("150") + 1); } 

例: 特定对象::实例方法

@FunctionalInterface interface Convert {     Integer fun(String s); }  @Test public void test8() {     Convert convert = from -> "liuzijian.com".indexOf(from);     System.out.println(convert.fun("zi")); }  @Test public void test9() {     Convert convert = "liuzijian.com"::indexOf;     System.out.println(convert.fun("zi")); } 

例: 类名::实例方法

@FunctionalInterface interface Fun {     String test(String a, int b, int c); }  @Test public void test8() {     Fun fun = (a, b, c) -> a.substring(b, c);     String s = fun.test("abcdefghi", 3, 5);     System.out.println(s); }  @Test public void test9() {     Fun fun = String::substring;     String s = fun.test("abcdefghi", 3, 5);     System.out.println(s); } 

例: 类名::new

@FunctionalInterface interface Fun {     BigDecimal test(String n); }  @Test public void test8() {     Fun fun = (n) -> new BigDecimal(n);     BigDecimal b = fun.test("45.64");     System.out.println(b); }  @Test public void test9() {     Fun fun = BigDecimal::new;     BigDecimal b = fun.test("45.64");     System.out.println(b); } 

2.函数式接口

  在Java8中,引入了函数式接口的概念,函数式接口是一个只有一个抽象方法的接口,通常用于Lambda表达式和方法引用,函数式接口可以有多个默认方法静态方法,但是必须只有一个抽象方法

定义

@FunctionalInterface public interface MyPredicate<T> {          boolean fun(T obj);          default void other() {         System.out.println("hello world");     }      static void staticMethod() {         System.out.println("static method");     } } 

  @FunctionalInterface注解:这是一个可选的注解,它可以帮助编译器在编译时检查接口是否符合函数式接口的要求,即是否只有一个抽象方法,如不符合还加这个注解,会导致编译器报错。

使用

编写一个实体类Employee

@Data @AllArgsConstructor @NoArgsConstructor @ToString public class Employee {     private String name;     private Double salary;     private Integer age;      public Employee(Integer age) {         this.age = age;     }      public Employee(Integer age, String name) {         this.age = age;         this.name = name;     } } 

新增一个按条件过滤的方法filter,将List<Employee>作为第一个参数,函数式接口MyPredicate<Employee>作为第二个参数传进filter()方法,方法体内循环将每个Employee对象一一作为参数传入接口的抽象方法fun()中,并调用,根据抽象方法运行后得到的布尔值判断是否过滤掉。

private List<Employee> filter(List<Employee>employees, MyPredicate<Employee> predicate) {     List<Employee>list = new ArrayList<>();     for (Employee e : employees) {         if (predicate.fun(e)) {             list.add(e);         }     }     return list; } 

声明一个员工集合employees,插入5个对象,然后调用filter()方法,将employees作为第一个参数传入,然后直接new一个实现MyPredicate接口抽象方法的匿名内部类作为第二个参数传入,这样一来,调用时既告诉了目标方法filter()要处理的数据是employees,也一并将数据的具体处理规则obj.getAge() > 16告诉了目标方法,调用同一个方法可以有无数种处理数据的策略,这个实际上就是一种典型的策略模式,实际上Java8已经为我们写好了一种策略模式的函数式接口。

private List<Employee> employees = Arrays.asList(     new Employee("soo", 8547.322, 17),     new Employee("lili", 1000D, 15),     new Employee("王萌", 2154D, 16),     new Employee("张帆", 8547.322, 22),     new Employee("goog", 353D, 12) );  @Test public void test3() {      List<Employee>list = filter(employees, new MyPredicate<Employee>() {         @Override         public boolean fun(Employee obj) {             return obj.getAge() > 16;         }     });      System.out.println(list); } 

Java8中,通过将策略接口实现简写为Lambda表达式的方式,可以使得语法显得更加简洁

List<Employee>list2 = filter(employees, (e) -> e.getAge() < 16); 

内置的函数式接口

Java8提供了一些预定义的函数式接口,位于java.util.function包中

  • java.util.function.Consumer 消费
  • java.util.function.Supplier 供给
  • java.util.function.Function 函数
  • java.util.function.Predicate 断言
  • java.util.function.BinaryOperator 不常用
  • java.util.function.UnaryOperator 不常用

编写4个将函数式接口作为参数的方法

private void testConsumer(String str, Consumer<String>consumer) {     consumer.accept(str); }  private String testSupplier(Supplier<String>supplier) {     return supplier.get(); }  private Integer testFunction(String str, Function<String, Integer>function) {     return function.apply(str); }  private boolean testPredicate(String str, Predicate<String>predicate) {      return predicate.test(str);  } 

分别调用这些方法,按照业务逻辑通过匿名内部类的lambda表达式写法实现函数式接口的抽象方法,作为参数传入

@Test public void test4() {      testConsumer("hello lambda", (x) -> System.out.println(x));      String str = testSupplier(() -> { return "hello world"; });     System.out.println(str);      Integer integer = testFunction("66", (x) -> Integer.valueOf(x));     System.out.println(integer);      boolean b = testPredicate("hello", (e) -> e.equals("hello"));     System.out.println(b);  }  

得到运行结果

hello lambda hello world 66 true 

还可以通过lambda表达式的方法引用和构造器引用将调用修改的更简洁一些

@Test public void test2() {     testConsumer("hello lambda", System.out::println);      Integer integer = testFunction("66", Integer::valueOf); } 

3.Stream API

  Stream是Java8引入的一个新特性,是一个数据流,它提供了一种声明性的方法来处理集合、数组等数据源中的数据,可以更简洁、函数式的方式进行数据处理,它不会改变数据源本身,而是返回一个新的Stream或者是最终的结果。

Java8中引进的常见流式API包括:

  • java.util.stream.Stream
  • java.util.stream.LongStream
  • java.util.stream.IntStream
  • java.util.stream.DoubleStream

其中java.util.stream.Stream是个通用的流接口,以外的几种则代表流的元素类型为longintdouble

  Stream操作是延迟执行的,这意味着它们会等到需要结果时在执行,Stream操作可以被链式调用,并且一般分为两类操作:中间操作和终止操作

创建Stream

从集合类型的stream()方法创建

List<String> list = new ArrayList<>(); Stream<String> stream = list.stream(); 

从数组创建

Employee[] employees = new Employee[10]; Stream<Employee> employeeStream = Arrays.stream(employees); 

通过Stream的静态方法创建流

Employee[] employees = new Employee[10]; Stream<Employee> employeeStream1 = Stream.of(employees); 

迭代创建无限流,根据种子和消费接口

Stream.iterate(10, (x) -> x + 2)       .limit(10)       .forEach(System.out::println); 

随机数

 Stream.generate(Math::random)         .limit(20)         .forEach(System.out::println); 

通过builder()创建一个int流

@Test public void test5() {          IntStream intStream = IntStream.builder()             .add(1)             .add(2)             .add(3)             .add(4).build();      // 下面的聚集方法每次只能执行一行     System.out.println(intStream.max().getAsInt());     //System.out.println(intStream.min().getAsInt());     //System.out.println(intStream.sum());     //System.out.println(intStream.count());     //System.out.println(intStream.average()); } 

Stream的操作

  Stream的操作包含中间操作终止操作,在《疯狂Java讲义》一书中,李刚老师也将其称为中间方法和末端方法,中间操作允许流保持打开状态,并允许直接调用后续方法,中间方法返回值是另一个流。终止方法是对流的最终操作,在对某个流执行终止操作后,整个流将不再可用。

常见中间操作

  • filter(Predicate predicate) 过滤流中不符合predicate的元素
  • mapToXxx(ToXxxFunction mapper) 使用ToXxxFunction对流中的元素进行一对一转换。返回的新流中包含ToXxxFunction转换生成的所有元素
  • peek(Consumer action) 依次对每个元素执行了一些操作,返回的流与原有的流包含相同的元素(多用于调试)
  • distinct() 排除流中所有重复元素,判断标准是equals()返回true
  • sorted() 该方法用于排序
  • sorted(Comparator comparator) 该方法用于根据自定义规则排序
  • limit(long maxSize) 截取流中的前maxSize个元素
  • skip(long n) 跳过流中的前n个元素
  • map(Function mapper) 映射每个元素为其他形式
  • flatMap(Function mapper) 将每个元素转换为一个流,然后将多个流合并成一个流

常见终止操作

  • collect(Collector collector) 将流中的元素收集到一个容器中(如集合、列表、映射等)
  • count() 返回流中的元素个数
  • forEach(Consumer action) 遍历流中所有元素,对每个元素执行action
  • toArray() 将流中所有元素转换为一个数组
  • reduce() 通过某种操作来合并流中的元素
  • min() 返回流中元素的最小值
  • max() 返回流中元素的最大值
  • anyMatch(Predicate predicate) 如果流中任一元素匹配给定条件,返回 true
  • allMatch(Predicate predicate) 如果流中所有元素都匹配给定条件,返回 true
  • noneMatch(Predicate predicate) 如果流中没有任何元素匹配给定条件,返回 true
  • findFirst() 返回流中的第一个元素
  • findAny() 返回流中的任意一个元素

中间操作返回的是一个新的Stream,并且中间操作是惰性执行的,直到终止操作才触发计算

下面是用例:

数据:

private List<Employee> employees = Arrays.asList(     new Employee("soo", 8547.322, 17),     new Employee("lili", 1000D, 18),     new Employee("王萌", 2154D, 16),     new Employee("张帆", 8547.322, 22),     new Employee("张帆", 8547.322, 22),     new Employee("张帆", 8547.322, 22),     new Employee("goog", 353D, 12) );  private List<String> list = Arrays.asList("aaa", "bbb", "ccc", "ddd", "eee"); 

例: stream+limit筛选切片,满足e.getAge() > 16条件的对象达到两个时就停止迭代,而不是迭代一遍后返回前两个,提高效率。终止操作forEach()不触发,中间操作filter()limit()也不会得到执行。

@Test public void test() {     employees.stream()     .filter((e) -> {         // 中间操作         System.out.println("中间操作");          return e.getAge() > 16;     })     .limit(2) //中间操作     .forEach(System.out::println); //终止操作      } 

运行结果:

中间操作 Employee(name=soo, salary=8547.322, age=17) 中间操作 Employee(name=lili, salary=1000.0, age=18) 

例: 跳过流中的前n个元素,与limit相反

@Test public void test2() {     employees.stream().skip(2).forEach(System.out::println);  } 

运行结果

Employee(name=王萌, salary=2154.0, age=16) Employee(name=张帆, salary=8547.322, age=22) Employee(name=张帆, salary=8547.322, age=22) Employee(name=张帆, salary=8547.322, age=22) Employee(name=goog, salary=353.0, age=12) 

例: 去重,根据equalshashCode,本例去重成功的前提是Employee类需要重写equalshashCode

//Employee类重写equals hashCode  @Override public boolean equals(Object o) {     if (this == o) return true;     if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;      Employee employee = (Employee) o;      if (!Objects.equals(name, employee.name)) return false;     if (!Objects.equals(salary, employee.salary)) return false;     return Objects.equals(age, employee.age); }  @Override public int hashCode() {     int result = name != null ? name.hashCode() : 0;     result = 31 * result + (salary != null ? salary.hashCode() : 0);     result = 31 * result + (age != null ? age.hashCode() : 0);     return result; } 
@Test public void test3() {     employees.stream().distinct().forEach(System.out::println); } 

运行结果

Employee(name=soo, salary=8547.322, age=17) Employee(name=lili, salary=1000.0, age=18) Employee(name=王萌, salary=2154.0, age=16) Employee(name=张帆, salary=8547.322, age=22) Employee(name=goog, salary=353.0, age=12) 

例: flatMap将流中每个值,都转换成另一个流,然后把所有流连接成一个

下面程序先将"aaa"转换成由3个'a'构成的List<Character>,再将List<Character>转换为Stream<Character>"bbb""ccc"同理,最后将转换成的三个Stream<Character>合并为含有9个元素的Stream<Character>,再调用结束方法collect()将其变为含有9个元素的List<Character>,依次打印输出。

@Test public void test5() {      List<String> list = Arrays.asList("aaa", "bbb", "ccc");          Function<String, Stream<Character>> function = (e) -> {         List<Character> characters = new ArrayList<>();          for (char c : e.toCharArray()) {             characters.add(c);         }          return characters.stream();     };      List<Character> collect = list.stream()                 .flatMap(function)                 .collect(Collectors.toList());      collect.forEach(System.out::println); } 

运行结果

a a a b b b c c c 

例: map映射,得到流中的一个元素,处理组成新的流

@Test public void test4() {     employees.stream().map((e) -> e.getName()).forEach(System.out::println); } 

运行结果

soo lili 王萌 张帆 张帆 张帆 goog 

例: sorted()自然排序

@Test public void test() {     list.stream().sorted().forEach(System.out::println); } 

运行结果

aaa bbb ccc ddd eee 

例: sorted(Comparator c)定制排序

@Test public void test2() {     employees.stream()             .sorted((e1, e2) -> e1.getAge() - e2.getAge())             .forEach(System.out::println);  } 

运行结果

Employee(name=goog, salary=353.0, age=12) Employee(name=王萌, salary=2154.0, age=16) Employee(name=soo, salary=8547.322, age=17) Employee(name=lili, salary=1000.0, age=18) Employee(name=张帆, salary=8547.322, age=22) Employee(name=张帆, salary=8547.322, age=22) Employee(name=张帆, salary=8547.322, age=22) 

例: xxxMatchfindXXXcount()max()min()

@Test public void test3() {     boolean b = employees.stream().allMatch((e) -> e.getAge() > 10);     System.out.println(b);      b = employees.stream().anyMatch((e) -> e.getAge() > 100);     System.out.println(b);      b = employees.stream().noneMatch((e) -> e.getAge() > 100);     System.out.println(b);      Optional<Employee> first = employees.stream().findFirst();     System.out.println(first.get());      Optional<Employee> any = employees.stream().findAny();     System.out.println(any.get());      long count = employees.stream().count();     System.out.println(count);      Optional<Employee> max = employees.stream()             .max(Comparator.comparingInt(Employee::getAge));      System.out.println(max.get());      Optional<Integer> maxAge = employees.stream()             .map(Employee::getAge)             .max(Integer::compare);      System.out.println(maxAge.get()); } 

运行结果

true false true Employee(name=soo, salary=8547.322, age=17) Employee(name=soo, salary=8547.322, age=17) 7 Employee(name=张帆, salary=8547.322, age=22) 22 

例: reduce() 将流中元素反复结合,得到新值,先将起始值作为x,从流中取出一个值作为y

@Test public void test() {     List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9);      Integer sum = list.stream().reduce(0, Integer::sum);     System.out.println(sum);          Optional<Double> reduce = employees.stream().map(Employee::getSalary)             .reduce(Double::sum);     System.out.println(reduce.get()); } 

运行结果

45 37696.288 

例: .collect(Collectors.toList()) .collect(Collectors.toCollection()) 收集为集合

@Test public void test2() {     List<String> names = employees.stream()             .map(Employee::getName)             .collect(Collectors.toList());              //.collect(Collectors.toCollection(LinkedList::new))          names.forEach(System.out::println); } 

运行结果

soo lili 王萌 张帆 张帆 张帆 goog 

例: collect(Collectors.averagingDouble()) 求平均值

@Test public void test5() {     Double avg = employees.stream()             .collect(Collectors.averagingDouble(Employee::getSalary));      System.out.println(avg); } 

例: collect(Collectors.joining()) 用相同的内容连接多个字符串,非常适合SQL等参数拼接场景

@Test public void test() {     String collect = list.stream().collect(Collectors.joining(","));     System.out.println(collect); } 

运行结果

aaa,bbb,ccc,ddd,eee 

例: 收集为Map Collectors.groupingBy()

将相同航司和票号的票和行李的价格加在一起

public class TestGroupBy {          private List<Detail> details = new ArrayList<>();          @Before     public void mock() {         details.add(new Detail(1, "001", "123456789", new BigDecimal("120.00")));         details.add(new Detail(2, "001", "123456789", new BigDecimal("99.32")));                  details.add(new Detail(3, "003", "333222111", new BigDecimal("27.32")));         details.add(new Detail(4, "003", "333222111", new BigDecimal("36.00")));         details.add(new Detail(5, "003", "123456789", new BigDecimal("48.32")));                  details.add(new Detail(6, "101", "123456789", new BigDecimal("53.32")));         details.add(new Detail(7, "101", "123456789", new BigDecimal("10.32")));         details.add(new Detail(8, "102", "333222111", new BigDecimal("3.32")));         details.add(new Detail(9, "103", "123456789", new BigDecimal("9.00")));         details.add(new Detail(10, "103", "123456789", new BigDecimal("12.12")));              }          @Test     public void test() {         Map<String, List<Detail>> groupByAir = details.parallelStream().collect(Collectors.groupingBy(Detail::getAir));         groupByAir.forEach((air, sameAirs) -> {             Map<String, List<Detail>> groupByDoc = sameAirs.parallelStream().collect(Collectors.groupingBy(Detail::getDocument));             groupByDoc.forEach((doc, sameDocs) -> {                 Optional<BigDecimal> reduce = sameDocs.parallelStream().map(Detail::getPrice).reduce(BigDecimal::add);                 reduce.ifPresent(e -> {                     System.out.println(air + " "+ doc + " " + e);                 });             });         });     }            @Data     @AllArgsConstructor     public static class Detail {         /**          * ID          */         private Integer id;         /**          *航司编码          */         private String air;         /**          *票号          */         private String document;         /**          *机票价格          */         private BigDecimal price;     }      } 

运行结果

001 123456789 219.32 101 123456789 63.64 102 333222111 3.32 003 333222111 63.32 003 123456789 48.32 103 123456789 21.12 

例: peek() 实时打印调试看流处理的每一步里面的元素是什么样的

@Test public void test6() {     List<String> names = Arrays.asList("liuzijian", "liutongtong", "zhaoying", "wangwendi");      names.stream()             .filter(name -> name.startsWith("liu"))             .peek(name -> System.out.println("过滤后: " + name))             .map(String::toUpperCase)             .peek(name -> System.out.println("变成大写后: " + name))             .collect(Collectors.toList()); } 

运行结果

过滤后: liuzijian 变成大写后: LIUZIJIAN 过滤后: liutongtong 变成大写后: LIUTONGTONG 

并行流和串行流

  在Java8中,流可以分为并行流和串行流,这两者的主要区别在于数据处理的方式。

  Java8的stream()默认是串行流,即数据按顺序一个一个处理,可以通过parallel()方法将串行流转换为并行流,或者直接在流创建时使用parallelStream()

  并行流底层是基于Java的ForkJoinPool实现的,这个池管理多个线程来并行处理数据,流的元素会被拆分成多个子任务并分配到不同的线程中处理,最后将结果合并。

  并行流本身并不保证顺序。但是,在某些操作中,比如Collectors.joining(),它会保证合并结果的顺序,这通过收集器的设计来实现。

例: 并行流遍历打印

@Test public void test() {     list.parallelStream().forEach(System.out::println); } 

运行结果

ccc eee ddd bbb aaa 

例: 并行流多线程将0加到100

LongStream.rangeClosed(0, 100000000000L)创建了从0100000000000L之间所有整数的流,然后reduce()会先将流分成多个子流,每个子流计算局部的和,在不同的线程中进行,每个线程分别计算一部分和,计算完成后,再将各个子任务计算的结果合并,得到计算结果932356074711512064

public static void main(String[] args) {     long reduce = LongStream.rangeClosed(0, 100000000000L)             .parallel() // 转换为并行流,底层是fork-join             .reduce(0, Long::sum);     System.out.println(reduce); } 

以上就是Java8 StreamAPI的全部内容。

4.接口的默认方法

  Java8前的接口,只能有两个成员,全局静态常量和抽象方法,Java8引入了接口的默认方法和静态方法作为新特性,它们的引入是为了增强接口的功能,特别是在接口的扩展性和灵活性方面。

  接口中的默认方法,使用default修饰符修饰,可以带有实现,实现类可以直接继承使用,实现类可以选择重写默认方法,也可以直接使用。

  接口中的静态方法只能通过接口名调用,不能通过接口的实现类或实例调用,为接口提供相关的工具性功能,而不需要依赖具体的实现类,静态方法不会被实现类继承,也不能被实现类重写。

接口的默认方法和静态方法

编写一个接口test.testinterface.MyInterface,拥有两个默认方法test()hello()和一个静态方法helloworld()

package test.testinterface;  public interface MyInterface {          default String test() {         System.out.println("default");         return "default";     }      default void hello() {         System.out.println("my interface");     }          static void helloworld() {         System.out.println("hello java8!!!");     } } 

编写一个类test.testinterface.SubClass,实现接口MyInterface

package test.testinterface;  public class SubClass  implements MyInterface {      public static void main(String[] args) {         SubClass subClass = new SubClass();            subClass.hello();          MyInterface.helloworld();     } } 

不实现接口里面的hello()方法也可以直接调用默认方法hello(),而且可以通过接口名直接调用接口的静态方法helloworld(),程序输出:

my interface hello java8!!! 

方法冲突

编写另一个接口test.testinterface.OtherInterface,并实现一个默认方法hello

package test.testinterface;  public interface OtherInterface {     default void hello() {         System.out.println("other interface");     } } 

令类test.testinterface.SubClass再实现一个接口OtherInterface,该接口含有和接口MyInterface一样定义的default方法hello(),就产生了接口冲突,当实现的多个接口中有相同签名的默认方法时,子类必须显式重写冲突的方法hello(),最终程序输出结果:"sub hello!"

package test.testinterface;  public class SubClass implements MyInterface, OtherInterface {     /**      * 多实现方法冲突,实现类必须实现      **/     @Override     public void hello() {         System.out.println("sub hello!");     }      public static void main(String[] args) {         SubClass subClass = new SubClass();         subClass.hello();     } } 

类优先

编写一个类test.testinterface.MyClass,里面有一个方法String test(),并让SubClass类继承它,并执行subClass.test();,得到输出结果:"class",但是SubClass实现的接口MyInterface里面也有个方法String test(),却没有被执行,而是执行了类里面的方法,说明类优先,如果类或其父类中已经提供了方法实现,则优先使用类的实现,而不是接口的默认方法。

package test.testinterface;  public class MyClass  {     public String test() {         System.out.println("class");         return "class";     } } 
package test.testinterface;  public class SubClass extends MyClass implements MyInterface, OtherInterface {     // 多实现方法冲突,实现类必须实现     @Override     public void hello() {         System.out.println("sub hello!");     }      public static void main(String[] args) {         SubClass subClass = new SubClass();         // 类优先原则, 继承类的方法         subClass.test();     } } 

5.新的日期和时间API (java.time)

旧API的线程安全问题

  旧的日期时间工具类java.text.SimpleDateFormat存在线程安全问题,例如SimpleDateFormat线程不安全,内部依赖一个Calendar实例来解析和格式化日期,而Calendar是线程不安全的,多线程格式化会并发更新Calendar状态会导致出现异常。

以下代码使用100个线程并发调用一个format对象进行日期解析操作,会导致出现错误。

package test.time;  import java.text.SimpleDateFormat;  public class Test1 {      public static void main(String[] args)  {                  SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd");          Runnable r = new Runnable() {             @Override             public void run() {                 try {                     System.out.println(format.parse("20191231"));                 } catch (Exception e) {                     throw new RuntimeException(e);                 }             }         };          for (int i=0; i<100; i++) {             new Thread(r, "t"+i).start();         }      } } 

可以采取同步块,线程单独持有format对象,以及线程池内使用ThreadLocal的办法解决。采用同步代码块时,只能有一个线程执行parse方法,可以避免线程安全问题。

package test.time;  import java.text.SimpleDateFormat;  public class Test1 {      public static void main(String[] args)  {                  SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd");          Runnable r = new Runnable() {             @Override             public void run() {                 synchronized (format) {                     try {                         System.out.println(format.parse("20191231"));                     } catch (Exception e) {                         throw new RuntimeException(e);                     }                 }              }         };          for (int i=0; i<100; i++) {             new Thread(r, "t"+i).start();         }      } } 

采用线程独自持有format对象的方法解决,每个线程执行时创建一个format对象,每个线程单独持有,防止线程安全问题。

package test.time;  import java.text.SimpleDateFormat;  public class Test1 {      public static void main(String[] args)  {          Runnable r = new Runnable() {             @Override             public void run() {                 try {                     System.out.println(new SimpleDateFormat("yyyyMMdd").parse("20191231"));                 } catch (Exception e) {                     throw new RuntimeException(e);                 }             }         };          for (int i=0; i<100; i++) {             new Thread(r, "t"+i).start();         }      } }  

线程池+ThreadLocal,10个线程同时派发100个格式化任务,可以为每个线程绑定一个format对象,各自使用,也可以避免线程安全问题。

package test.time;   import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors;   public class Test1 {           public static void main(String[] args)  {          ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);          ThreadLocal<SimpleDateFormat> threadLocal = ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyyMMdd"));          Runnable runnable = new Runnable() {             @Override             public void run() {                 try {                     System.out.println(threadLocal.get().parse("20191231"));                 }                 catch (Exception e) {                     throw new RuntimeException(e);                 }             }         };           for (int i=0; i<100; i++) {             executorService.submit(runnable, "t"+i);         }          executorService.shutdown();      } }  

新的日期时间API

  Java 8通过发布新的Date-TimeAPI(JSR310)进一步加强了对日期与时间的处理。

  首先,在旧版的Java中,日期时间API存在诸多问题,首先java.util.Date是非线程安全的,所有的日期类都是可变的。

  其次,Java的日期/时间类的定义并不一致,在java.utiljava.sql的包中都有日期类,负责格式化和解析的类又在java.text包中定义。java.util.Date同时包含日期和时间,而java.sql.Date仅包含日期,而且放进sql包下并不合理。

  而且,无法更好的处理时区,日期类不能国际化,没有时区支持,因此Java引入了java.util.Calendarjava.util.TimeZone,但是它们仍然存在一样的问题。

于是Java8引入了新的日期时间API,位于java.time包下,该包下有几个重要的类:

  • java.time.Instant 时间戳
  • java.time.Duration 时间差
  • java.time.LocalDate 只包含日期,例如2011-07-11
  • java.time.LocalTime 只包含时间,例如09:00:01
  • java.time.LocalDateTime 同时包含日期和时间,例如2024-11-30 04:09:45
  • java.time.Period 时间段
  • java.time.OffsetDateTime 带有时区偏移量的日期和时间,是LocalDateTime和ZoneOffset的结合体,更适用于需要精确到时间和偏移量的场景,尤其当你关心的只是某个时间点相对于 UTC 的偏移。例如,在处理需要表示时间差(例如时间戳、系统日志等)时,OffsetDateTime 比较合适。
  • java.time.ZoneOffset 时区偏移量,比如+8:00
  • java.time.ZonedDateTime 带有时区的日期和时间,是LocalDateTimeZoneId的组合,ZonedDateTime更适用于需要考虑时区历史和夏令时等复杂问题的场景。例如,如果你需要表示某个特定时区(如America/New_York)的时间,并且要处理夏令时,ZonedDateTime会更加准确
  • java.time.Clock 时钟
package test.time;  import org.junit.Test;  import java.time.*; import java.time.format.DateTimeFormatter; import java.time.format.FormatStyle; import java.time.temporal.*; import java.util.Date;  public class Test4 {      /**      * java8 API获取当前时间      */     @Test     public void current() {         Instant instant = Instant.now();          LocalDate localDate = LocalDate.now();          LocalTime localTime = LocalTime.now();          LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();          ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.now();          System.out.println(instant);         System.out.println(localDate);         System.out.println(localTime);         System.out.println(localDateTime);         System.out.println(zonedDateTime);      }            /**      * Instant的常见方法      */     @Test     public void testInstant() {         //通过Instant获取当前时间戳,格林威治时间         Instant now = Instant.now();         System.out.println(now);          //添加时区,转换为带时区的时间:OffsetDateTime         OffsetDateTime us = now.atOffset(ZoneOffset.ofHours(-4));         System.out.println(us);//US          //设置偏移量         OffsetDateTime offsetDateTime = now.atOffset(ZoneOffset.ofHours(+8));         System.out.println(offsetDateTime);//CN         System.out.println(now.atOffset(ZoneOffset.ofHours(+9)));//JP         System.out.println(now.atOffset(ZoneOffset.ofHours(+10)));//AU          //根据给定的Unix时间戳(即自1970年1月1日00:00:00 UTC起的秒数)创建一个Instant对象         Instant instant = Instant.ofEpochSecond(1);//开始于1970         System.out.println(instant);          //设置时区         ZonedDateTime zonedDateTime = now.atZone(ZoneId.of("GMT+9"));         LocalDateTime localDateTime = zonedDateTime.toLocalDateTime();         System.out.println(localDateTime);     }      /**      * LocalDateTime LocalDate LocalTime 的常见方法和使用      */     @Test     public void testLocalDateTime() {          // 获取当前时间         LocalDateTime now = LocalDateTime.now();         System.out.println(now);          //构造时间         LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2019,8,8,12,23,50);         System.out.println(localDateTime);          //从LocalDate和LocalTime构造时间         System.out.println(LocalDateTime.of(LocalDate.now(), LocalTime.now()));          // 获取年月日时分秒         System.out.println(localDateTime.getYear());         System.out.println(localDateTime.getDayOfYear());         System.out.println(localDateTime.getDayOfMonth());          //星期         DayOfWeek dayOfWeek = localDateTime.getDayOfWeek();         System.out.println(dayOfWeek);          //当前时间的纳秒部分,表示这个时间点内的精细时间         System.out.println(localDateTime.getNano());          //时间计算         System.out.println(LocalDateTime.now().plusMonths(2));         System.out.println(LocalDateTime.now().minusYears(2));         System.out.println(LocalDateTime.now().plusHours(24));         System.out.println(LocalDateTime.now().plusNanos(500));          System.out.println(LocalDateTime.now().plusYears(2).plusMonths(8).plusDays(9));          // Period.of 用于创建一个表示特定时间间隔的Period对象         System.out.println(LocalDateTime.now().plus(Period.of(3, 5, 20))); ;          // ChronoUnit.DECADES代表十年         System.out.println(LocalDateTime.now().plus(3, ChronoUnit.DECADES)) ;           // 时间修改         System.out.println(LocalDateTime.now().withMonth(2));         System.out.println(LocalDateTime.now().withDayOfMonth(25));         System.out.println(LocalDateTime.now().withSecond(22));         System.out.println(LocalDateTime.now().with(ChronoField.DAY_OF_MONTH, 2));         System.out.println(LocalDateTime.now().with(ChronoField.MONTH_OF_YEAR, 8));          // LocalDate LocalTime         System.out.println(LocalDate.of(2020, 1, 19));         System.out.println(LocalDate.of(2020, Month.AUGUST, 19));         System.out.println(LocalDate.of(2020, Month.of(12), 19));         System.out.println(LocalTime.of(20, 0));          System.out.println(LocalDate.now().withMonth(8));         System.out.println(LocalDate.of(2020, Month.AUGUST, 19).plusDays(5));         System.out.println(LocalDate.of(2020, Month.of(12), 19));           System.out.println( LocalTime.of(20, 0).plusHours(8) );          // LocalDate的方法,判断当前年份是否为闰年         System.out.println(LocalDate.now().isLeapYear());      }      /**      * TemporalAdjusters 时间校正器      */     @Test     public void testTemporalAdjusters() {         // 下一个周四         LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();          dateTime.with(TemporalAdjusters.next(DayOfWeek.THURSDAY));         System.out.println(dateTime);          dateTime.with(TemporalAdjusters.previous(DayOfWeek.THURSDAY));         System.out.println(dateTime);          dateTime.with(TemporalAdjusters.nextOrSame(DayOfWeek.THURSDAY));         System.out.println(dateTime);          dateTime.with(TemporalAdjusters.previousOrSame(DayOfWeek.THURSDAY));         System.out.println(dateTime);          System.out.println(LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.nextOrSame(DayOfWeek.SATURDAY)));          // 获取月份第一天         System.out.println(LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth()));           System.out.println(LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.firstDayOfNextMonth()));          // 自定义 计算下一个工作日         LocalDateTime nextWorkDay = LocalDateTime.now().with((e) -> {             LocalDateTime temp = LocalDateTime.from(e);             DayOfWeek dayOfWeek = temp.getDayOfWeek();             if (dayOfWeek.equals(DayOfWeek.FRIDAY)) {                 return temp.plusDays(3);             } else if (dayOfWeek.equals(DayOfWeek.SATURDAY)) {                 return temp.plusDays(2);             } else {                 return temp.plusDays(1);             }         });          System.out.println(nextWorkDay);     }        public void test() {         System.out.println(Year.now());         System.out.println(YearMonth.now());         System.out.println(MonthDay.now());     }       /**      * 计算时间间隔:武汉封了多少天,多少小时      */     @Test     public void testChronoUnit() {          LocalDateTime from = LocalDateTime.of(2020, Month.JANUARY, 23, 10, 0,0);         LocalDateTime to = LocalDateTime.of(2020, Month.APRIL, 8, 0, 0,0);          long days = ChronoUnit.DAYS.between(from, to);         long hours = ChronoUnit.HOURS.between(from, to);          System.out.println( days );         System.out.println( hours );     }       /**      * 使用 TemporalQuery 来计算当前时间与一个指定时间点(2020年1月19日10:00:00)之间的小时差,      * 并将其作为 long 类型的值返回      */     @Test     public void testTemporalQuery() {         long l = LocalDateTime.now().query(new TemporalQuery<Long>() {              @Override             public Long queryFrom(TemporalAccessor temporal) {                 LocalDateTime now = LocalDateTime.from(temporal);                 LocalDateTime from = LocalDateTime.of(2020, Month.JANUARY, 19, 10, 0,0);                 return ChronoUnit.HOURS.between(from, now);             }         });          System.out.println(l);     }       /**      * Duration类,只能计算时间差异      */     @Test     public void testDurationPeriod() {         LocalTime start = LocalTime.of(20, 0);         LocalTime end = LocalTime.of(21, 30);          // 时间间隔         Duration between = Duration.between(start, end);         System.out.println(between.toHours());         System.out.println(between.toMinutes());      }       /**      * 格式化 DateTimeFormatter      */     @Test     public void testDateTimeFormatter() {          DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ISO_DATE_TIME;         System.out.println(LocalDateTime.now().format(formatter));          LocalDate localDate = LocalDate.parse("2009-12-31", DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd"));         System.out.println(localDate);          LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.parse("2009-12-31 01:01:02", DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));         System.out.println(localDateTime);          // 2024年12月1日 星期日         System.out.println(LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofLocalizedDate(FormatStyle.FULL)));          // 2024年12月1日         System.out.println(LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofLocalizedDate(FormatStyle.LONG)));          // 24-12-1         System.out.println(LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofLocalizedDate(FormatStyle.SHORT)));          // 2024-12-1         System.out.println(LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM)));     }       @Test     public void getAvailableZoneIds() {         // 当前系统时区         System.out.println(ZoneId.systemDefault());          // 打印java8中所有支持时区         ZoneId.getAvailableZoneIds().forEach(System.out::println);     }       /**      * OffsetDateTime      */     @Test     public void testOffsetDateTime() {         OffsetDateTime offsetDateTime = new Date().toInstant().atOffset(ZoneOffset.of("-4"));         System.out.println(offsetDateTime);         System.out.println(offsetDateTime.toLocalDateTime());          OffsetDateTime of = OffsetDateTime.of(LocalDateTime.now(), ZoneOffset.of("-4"));         System.out.println(of);      }      /**      * ZonedDateTime      */     @Test     public void testZonedDateTime() {         // 当前时间转换为东京时间是几时         ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Tokyo"));         System.out.println(zonedDateTime);         System.out.println(zonedDateTime.toLocalDateTime());          ZonedDateTime of = ZonedDateTime.of(LocalDateTime.now(), ZoneId.of("Asia/Tokyo"));         System.out.println(of);          // 为当前时间带上时区         ZonedDateTime tokyo = LocalDateTime.now().atZone(ZoneId.of("Asia/Tokyo"));         System.out.println(tokyo);         System.out.println(tokyo.toLocalDateTime());          // 将一个时区时间转换为同一时刻另一个时区时间         ZonedDateTime beijing = tokyo.withZoneSameInstant(ZoneId.of("GMT+8"));         System.out.println(beijing);          ZonedDateTime usa = LocalDateTime.now()                 .atZone(ZoneId.systemDefault())                 .withZoneSameInstant(ZoneId.of("GMT-4"));          System.out.println(usa);      }  } 

新API和旧的Date之前的互转

package test.time;  import org.junit.Test;  import java.sql.Timestamp; import java.time.*; import java.util.Calendar; import java.util.Date;  public class Test5 {      /**      * 将 LocalDateTime 和系统默认时区结合,转换为 ZonedDateTime      * 再将 ZonedDateTime 转换为 Instant,这是一个包含 UTC 时间戳的对象。      * Date.from():将 Instant 转换为 java.util.Date 对象      */     @Test     public void toDate() {         LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();         Instant instant = localDateTime.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant();         Date date = Date.from(instant);         System.out.println(date);     }       @Test     public void toLocalDateTime() {         Date date = new Date();         LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.ofInstant(date.toInstant(), ZoneId.systemDefault());         System.out.println(dateTime);      }       /**      * java.sql.Date 转换 LocalDateTime      */     @Test     public void sqlDate() {         java.sql.Date date = new java.sql.Date(System.currentTimeMillis());         LocalDate localDate = date.toLocalDate();         System.out.println(localDate);          Timestamp timestamp = new Timestamp(System.currentTimeMillis());         LocalDateTime localDateTime = timestamp.toLocalDateTime();         System.out.println(localDateTime);      }      /**      * Calendar 转换 LocalDateTime      */     @Test     public void calendarToLocalDateTime() {         Calendar calendar = Calendar.getInstance();         ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.ofInstant(calendar.toInstant(), calendar.getTimeZone().toZoneId());         System.out.println(zonedDateTime.toLocalDateTime());      }  } 

6.Optional

  java.util.Optional是一个容器类,用来表示可能包含或者不包含值的对象。它提供了一种优雅的方式来避免出现空指针,从而帮助开发者更安全、更清晰地处理可能为NULL的值。

创建

包装一个非空的值,如果传入的变量为null会直接抛出空指针异常,如果直接写死null进去,IDEA可能直接编译出错

Optional<String> optional = Optional.of("Hello, World!"); 

ofNullable方法允许填充一个可能为空的值进去

Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null); 

空的Optional对象

Optional<String> optional = Optional.empty(); 

检查

可以使用isPresent()方法判断

Optional<String> optional = Optional.empty();  if (optional.isPresent()) {     System.out.println("Value: " + optional.get()); } else {     System.out.println("No value present"); } 

还可以采用ifPresent()避免if显式调用

optional.ifPresent(value -> System.out.println("Value: " + value)); 

默认值

如果为空,提供一个默认值

Optional<String> optional = Optional.empty();  String value = optional.orElse("Default Value"); 

还可以通过提供的Supplier函数式接口生成默认值

Optional<String> optional = Optional.empty();  String value = optional.orElseGet(() -> "Generated Default Value"); // optional.orElseGet(String::new); 

如果值不存在,可以抛出自定义异常

Optional<String> optional = Optional.empty();  String value = optional.orElseThrow(() -> new RuntimeException("Value is missing!")); 

转换

map() 如果有值进行处理,并返回处理后的Optional对象,否则返回Optional.empty()

空值,不执行输出

Optional<String> optional = Optional.empty(); Optional<String> upperCase = optional.map(String::toUpperCase); upperCase.ifPresent(System.out::println);  

非空,处理后返回新的Optional,输出:HELLO WORLD

Optional<String> optional = Optional.ofNullable("hello world");  Optional<String> upperCase = optional.map(String::toUpperCase);  upperCase.ifPresent(System.out::println);  

使用flatMap()进一步防止空指针异常,如果optional中的值为null,flatMap()直接返回Optional.empty(),否则,它返回一个包含e.getName()的Optional对象

Employee employee = new Employee();  employee.setName("XXX");  Optional<Employee> optional = Optional.ofNullable(employee);  Optional<String> s = optional.flatMap((e) -> Optional.of(e.getName()));  s.ifPresent(System.out::println); 

7.重复注解 (Repeating Annotations)

1.首先创建一个容器注解,这个注解类型包含一个注解数组,存储多个相同类型的注解

package test.anno;  import java.lang.annotation.Retention; import java.lang.annotation.RetentionPolicy; import java.lang.annotation.Target;  import static java.lang.annotation.ElementType.CONSTRUCTOR; import static java.lang.annotation.ElementType.FIELD; import static java.lang.annotation.ElementType.LOCAL_VARIABLE; import static java.lang.annotation.ElementType.METHOD; import static java.lang.annotation.ElementType.PARAMETER; import static java.lang.annotation.ElementType.TYPE;  @Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface MyAnnotations {     MyAnnotation[] value(); }  

2.定义一个重复注解,并使用@Repeatable标记

package test.anno;  import java.lang.annotation.Repeatable; import java.lang.annotation.Retention; import java.lang.annotation.RetentionPolicy; import java.lang.annotation.Target;  import static java.lang.annotation.ElementType.CONSTRUCTOR; import static java.lang.annotation.ElementType.FIELD; import static java.lang.annotation.ElementType.LOCAL_VARIABLE; import static java.lang.annotation.ElementType.METHOD; import static java.lang.annotation.ElementType.PARAMETER; import static java.lang.annotation.ElementType.TYPE;  import static java.lang.annotation.ElementType.TYPE_PARAMETER; // 类型注解  @Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE, TYPE_PARAMETER}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Repeatable(MyAnnotations.class) public @interface MyAnnotation {     String value() default "hello world"; } 

3.测试,通过反射访问方法上的注解,由于MyAnnotation是重复注解,所以一个方法加上多个也不会语法报错,然后提取其中的多个MyAnnotation注解。

package test.anno;  import java.lang.reflect.Method; import java.util.Arrays;  public class TestAnnotation {          @MyAnnotation("hello")     @MyAnnotation("world")     public void test(String s) {              }      public static void main(String[] args) {         Class<TestAnnotation> clazz = TestAnnotation.class;         try {             Method method = clazz.getMethod("test", String.class);             MyAnnotation[] annotations = method.getAnnotationsByType(MyAnnotation.class);             Arrays.stream(annotations).map(MyAnnotation::value).forEach(System.out::println);         }          catch (Exception e) {             e.printStackTrace();         }                       } }  

8.Nashorn JavaScript引擎

这个不常用,未完待续

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