簡介

Oracle在2014年3月份釋出了java8正式版，該版本增加了很多新特性，比如：函式式介面、lambda表示式、集合的流式操作、註解的更新、安全性增強、IO\NIO的改進

函式式介面
什麼是函式式介面
這是java8的一個核心概念，（Functional Interfaces）.通過在介面中新增一個抽象方法，這些方法可以直接從介面中執行。我們有兩種方法去實現一個函式式介面
1. 在一個介面中定義唯一一個抽象方法，那麼這個介面就成為函式式介面
2. 通過註解@functionalInterface，用來標註這個介面是一個函式式介面。推薦這種寫法，好處是如果介面不符合函式式介面的定義時，編譯器會報錯
Java.lang.Runnable就是一個典型的函式式介面；

函式式介面的用途
主要用在Lambda表示式和方法引用上

程式碼演示

@FunctionalInterface
public interface IHelloInterface {

    void sayHello(String content);

}


public class HelloTest {

    public static void main(String[] args) {
        IHelloInterface hi = message -> System.out.println(message);
        hi.sayHello("how do you do?");
    }
}

//輸出: how do you do?

函式式介面的特性

函式式介面允許定義靜態方法
函式式介面允許定義default方法
函式式介面裡允許定義java.lang.Object裡的public方法

@FunctionalInterface
public interface IHelloInterface {
    
    void sayHello(String content);

    //default
    default void doSomething(){
        System.out.println("play football");
    }

    //extent
    @Override
    boolean equals(Object object);

    //static
    static void doOther(){
        System.out.println("eating~");
    }

}

泛型及繼承關係
介面可以繼承介面，如果一個父介面是一個函式介面，那麼子介面也有可能是一個函式式介面，那麼它的判斷依據是什麼呢？
對於介面I, 假定M是介面成員裡的所有抽象方法的繼承(包括繼承於父介面的方法)，除去具有和Object的public的例項方法簽名的方法，那麼我們可以依據下面的條件判斷一個介面是否是函式式介面，這樣可以更精確的定義函式式介面。
如果存在一個一個方法m，滿足：
• m的簽名（subsignature）是M中每一個方法簽名的子簽名（signature）
• m的返回值型別是M中的每一個方法的返回值型別的替代型別（return-type-substitutable）
那麼I就是一個函式式介面。

情況一

介面Z繼承了X,Y介面的m方法，由於這兩個方法的簽名相同，返回值也一樣，所以Z有唯一的一個抽象方法int m(List arg);,可以作為函式式介面。

情況二

方法簽名Y.m既滿足簽名是X.m，並且返回值也滿足，所以Z仍然是函式式介面

情況三

編譯出錯，因為沒有一個方法的簽名是所有方法的子簽名

Java.util.function

Lambda表示式在執行期間表示為一個介面函式，而介面函式只是一種只定義了一個抽象方法的介面。儘管java8裡面已經有一些介面符合函式式介面的定義，比如Runnable , Comparator。但是對於我們來說顯然是不夠的。而如果我們需要在程式裡使用非函式數介面來實現lambda表示式的操作，那麼怎麼去做？ Java8引入了一個新增的包java.util.function，專門用來解決這個問題。這個包裡提供了很多介面

Lambda表示式

函式式介面的重要屬性是：我們能夠使用Lambda來例項化他們，Lambda表示式讓你能夠將函式作廢方法引數，或者將程式碼作為資料對待。

優點
在java8出現之前，匿名內部類，監聽器和事件處理的使用都顯得很冗長，程式碼可讀性差，而Lambda表示式的應用能夠是程式碼變得更加緊湊，可讀性增強

語法
Lambda表示式由三個部分組成：
第一部分：一個括號內用逗號分割形式引數，引數是函式式介面裡面方法的引數
第二部分：一個箭頭號 ->
第三部分：方法體，可以是表示式和程式碼塊

情況一
方法體為表示式，則該表示式的值作為返回值返回：
情況二
方法體為程式碼塊，必須要用{}包裹起來，如果該介面有返回值，則需要return返回值，反之則不需要

程式碼演示

情況1，對內部類進行簡化

  //lambda表示式用得最多的場合就是替代匿名內部類，而實現Runnable介面是匿名內部類的經典例子。
    private static void test1() {
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("The old runable now is using!");
                }
            }).start();

        new Thread(() -> System.out.println("It is a lambda function")).start();
    }

情況2，我們用list排序來演示效果

List<String> word = Arrays.asList("a", "b", "c");
        //before
        word.sort(new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                return o2.compareTo(o1);
            }
        });
        //after
        word.sort((o1, o2)->o2.compareTo(o1));

方法引用
有時候Lambda表示式的程式碼只是一個簡單的方法呼叫而已，而遇到另外一種情況我們可以更進一步去簡化，我們稱之為方法引用；

引用靜態方法
引用物件的例項方法
引用某個型別的任意物件的例項方法
引用類建構函式
程式碼演示
我們同樣針對一個陣列進行排序，綜合以上所有提到的方法引用型別

//first
public class Person implements Comparable<Person> {

    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int compare(Person p1, Person p2) {
        return p1.getName().compareTo(p2.getName());
    }

    @Override
    public int compareTo(Person person) {
        return person.getName().compareTo(this.getName());
    }
}

//second
public class PersonFactory {

    private Supplier<Person> supplier;

    public PersonFactory(Supplier<Person> supplier) {
        this.supplier = supplier;
    }

    public Person getPerson() {
        return supplier.get();
    }
}

//third
public class SupplierTest {

    public static void main(String[] args) {
        //方法引用：引用類構造
        PersonFactory factory = new PersonFactory(Person::new);
        List<Person> personList = new ArrayList<>();
        Person p1 = factory.getPerson();
        p1.setName("alan");
        personList.add(p1);
        Person p2 = factory.getPerson();
        p2.setName("blue");
        personList.add(p2);
        Person p3 = factory.getPerson();
        p3.setName("crow");
        personList.add(p3);
        System.out.println("before sort");
        print(personList);
        //靜態方法引用
        personList.sort(SupplierTest::myCompare);
        System.out.println("after sort");
        print(personList);
        //##########################################
        //方法引用::用特定物件的例項方法
        personList.sort(p1::compare);
        print(personList);
        //引用特定型別的任意物件的例項方法
        personList.sort(Person::compareTo);
        print(personList);
    }

    private static void print(List<Person> personList) {
        personList.forEach((Person p)->{
            System.out.print(p.getName()+" ");
        });
        System.out.println();
    }

    private static int myCompare(Person p1, Person p2) {
        return p2.getName().compareTo(p1.getName());

    }
}

集合流式操作

Java8引入了流式操作（Stream），通過該操作可以實現對集合的並行處理和函式式操作。
1. 根據操作返回的結果不同，流式操作又分為中間操作和最終操作。最終操作返回的是一個特定型別的結果；而中間操作返回的是流本身，因此就可以將多個操作一次串聯起來；
2. 根據流的併發性、又可以分為序列和並行兩種,流式操作實現了對集合的過濾、排序、對映等功能

序列流和並行流
通過序列流操作是在一個執行緒中依次完成，而並行流則是在多個執行緒上同時執行。並行和序列的流操作可以相互切換：通過
Stream.sequential()返回序列流
Stream.parallel() 返回並行流
相比於序列流，並行流可以很大程度上提高程式的執行效率
序列/並行排序演示

    private static void test8() {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<1000000;i++) {
            double d = Math.random() * 1000;
            list.add(d+"");
        }
        long start = System.nanoTime();
        int count = (int) list.stream().parallel().sorted().count();
        long end = System.nanoTime();
        long ms = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(end - start);
        System.out.println("ms:"+ms);
    }

    private static void test7() {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<1000000;i++) {
            double d = Math.random() * 1000;
            list.add(d+"");
        }
        long start = System.nanoTime();
        int count = (int) list.stream().sequential().sorted().count();
        long end = System.nanoTime();
        long ms = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(end - start);
        System.out.println("ms:"+ms);
    }

中間操作

該操作會保持 stream 處於中間狀態，允許做進一步的操作。它返回的還是的 Stream，允許更多的鏈式操作。常見的中間操作有：
filter()：對元素進行過濾；
sorted()：對元素排序；
map()：元素的對映；
distinct()：去除重複元素；
subStream()：獲取子 Stream 等。

終止操作

該操作必須是流的最後一個操作，一旦被呼叫，Stream 就到了一個終止狀態，該操作之後不能再鏈式的新增其他操作。常見的終止操作有：
forEach()：對每個元素做處理；
toArray()：把元素匯出到陣列；
findFirst()：返回第一個匹配的元素；
anyMatch()：是否有匹配的元素等。

Java8新特性實踐

簡介