總結：JDK1.5-JDK1.8各個新特性

yliu.best發表於2018-12-10
JDK

JDK1.5-JDK1.8各個新特性

JDK各個版本的新特性

要了解一門語言，最好的方式就是要能從基礎的版本進行了解，升級的過程，以及升級的新特性，這樣才能循序漸進的學好一門語言。以下介紹一下JDK1.5版本到JDK1.7版本的特性及JDK1.8部分特性。

JDK1.5新特性

1.自動裝箱與拆箱：

自動裝箱的過程：每當需要一種型別的物件時，這種基本型別就自動地封裝到與它相同型別的包裝中。

自動拆箱的過程：每當需要一個值時，被裝箱物件中的值就被自動地提取出來，沒必要再去呼叫intValue()和doubleValue()方法。

自動裝箱，只需將該值賦給一個型別包裝器引用，java會自動建立一個物件。

自動拆箱，只需將該物件值賦給一個基本型別即可。

java——類的包裝器

型別包裝器有：Double,Float,Long,Integer,Short,Character和Boolean

2：列舉

把集合裡的物件元素一個一個提取出來。列舉型別使程式碼更具可讀性，理解清晰，易於維護。列舉型別是強型別的，從而保證了系統安全性。而以類的靜態欄位實現的類似替代模型，不具有列舉的簡單性和型別安全性。

簡單的用法：JavaEnum簡單的用法一般用於代表一組常用常量，可用來代表一類相同型別的常量值。

複雜用法：Java為列舉型別提供了一些內建的方法，同事列舉常量還可以有自己的方法。可以很方便的遍歷列舉物件。

3：靜態匯入

通過使用 import static，就可以不用指定 Constants 類名而直接使用靜態成員，包括靜態方法。

import xxxx 和 import static xxxx的區別是前者一般匯入的是類檔案如import java.util.Scanner;後者一般是匯入靜態的方法，import static java.lang.System.out。

4：可變引數（Varargs）

可變引數的簡單語法格式為：

methodName([argumentList], dataType… argumentName);

5：內省（Introspector）

內省是Java語言對Bean類屬性、事件的一種預設處理方法。例如類A中有屬性name,那我們可以通過getName,setName來得到其值或者設定新 的值。通過getName/setName來訪問name屬性，這就是預設的規則。Java中提供了一套API用來訪問某個屬性的getter /setter方法，通過這些API可以使你不需要了解這個規則（但你最好還是要搞清楚），這些API存放於包java.beans中。

一 般的做法是通過類Introspector來獲取某個物件的BeanInfo資訊，然後通過BeanInfo來獲取屬性的描述器 （PropertyDescriptor），通過這個屬性描述器就可以獲取某個屬性對應的getter/setter方法，然後我們就可以通過反射機制來 呼叫這些方法。

6：泛型(Generic)

C++ 通過模板技術可以指定集合的元素型別，而Java在1.5之前一直沒有相對應的功能。一個集合可以放任何型別的物件，相應地從集合裡面拿物件的時候我們也不得不對他們進行強制得型別轉換。猛虎引入了泛型，它允許指定集合裡元素的型別，這樣你可以得到強型別在編譯時刻進行型別檢查的好處。

7：For-Each迴圈

For-Each迴圈得加入簡化了集合的遍歷。假設我們要遍歷一個集合對其中的元素進行一些處理。

JDK 1.6新特性

1：Desktop類和SystemTray類

在JDK6中 ,AWT新增加了兩個類:Desktop和SystemTray。

前者可以用來開啟系統預設瀏覽器瀏覽指定的URL,開啟系統預設郵件客戶端給指定的郵箱發郵件,用預設應用程式開啟或編輯檔案(比如,用記事本開啟以txt為字尾名的檔案),用系統預設的印表機列印文件;後者可以用來在系統托盤區建立一個托盤程式.

2：使用JAXB2來實現物件與XML之間的對映

JAXB是Java Architecture for XML Binding的縮寫，可以將一個Java物件轉變成為XML格式，反之亦然。

我 們把物件與關聯式資料庫之間的對映稱為ORM, 其實也可以把物件與XML之間的對映稱為OXM(Object XML Mapping). 原來JAXB是Java EE的一部分，在JDK6中，SUN將其放到了Java SE中，這也是SUN的一貫做法。JDK6中自帶的這個JAXB版本是2.0, 比起1.0(JSR 31)來，JAXB2(JSR 222)用JDK5的新特性Annotation來標識要作繫結的類和屬性等，這就極大簡化了開發的工作量。

實 際上，在Java EE 5.0中，EJB和Web Services也通過Annotation來簡化開發工作。另外,JAXB2在底層是用StAX(JSR 173)來處理XML文件。除了JAXB之外，我們還可以通過XMLBeans和Castor等來實現同樣的功能。

3：理解StAX

StAX(JSR 173)是JDK6.0中除了DOM和SAX之外的又一種處理XML文件的API。

StAX 的來歷 ：在JAXP1.3(JSR 206)有兩種處理XML文件的方法:DOM(Document Object Model)和SAX(Simple API for XML).

由 於JDK6.0中的JAXB2(JSR 222)和JAX-WS 2.0(JSR 224)都會用到StAX，所以Sun決定把StAX加入到JAXP家族當中來，並將JAXP的版本升級到1.4(JAXP1.4是JAXP1.3的維護版本). JDK6裡面JAXP的版本就是1.4. 。

StAX是The Streaming API for XML的縮寫，一種利用拉模式解析(pull-parsing)XML文件的API.StAX通過提供一種基於事件迭代器(Iterator)的API讓 程式設計師去控制xml文件解析過程,程式遍歷這個事件迭代器去處理每一個解析事件，解析事件可以看做是程式拉出來的，也就是程式促使解析器產生一個解析事件，然後處理該事件，之後又促使解析器產生下一個解析事件，如此迴圈直到碰到文件結束符；

SAX也是基於事件處理xml文件，但卻是用推模式解析，解析器解析完整個xml文件後，才產生解析事件，然後推給程式去處理這些事件；DOM 採用的方式是將整個xml文件對映到一顆記憶體樹，這樣就可以很容易地得到父節點和子結點以及兄弟節點的資料，但如果文件很大，將會嚴重影響效能。

4.使用Compiler API

現在我們可以用JDK6 的Compiler API(JSR 199)去動態編譯Java原始檔，Compiler API結合反射功能就可以實現動態的產生Java程式碼並編譯執行這些程式碼，有點動態語言的特徵。

這個特性對於某些需要用到動態編譯的應用程式相當有用，比如JSP Web Server，當我們手動修改JSP後，是不希望需要重啟Web Server才可以看到效果的，這時候我們就可以用Compiler API來實現動態編譯JSP檔案，當然，現在的JSP Web Server也是支援JSP熱部署的，現在的JSP Web Server通過在執行期間通過Runtime.exec或ProcessBuilder來呼叫javac來編譯程式碼，這種方式需要我們產生另一個程式去 做編譯工作，不夠優雅而且容易使程式碼依賴與特定的作業系統；Compiler API通過一套易用的標準的API提供了更加豐富的方式去做動態編譯,而且是跨平臺的。

5：輕量級Http Server API

JDK6 提供了一個簡單的Http Server API,據此我們可以構建自己的嵌入式Http Server,它支援Http和Https協議,提供了HTTP1.1的部分實現，沒有被實現的那部分可以通過擴充套件已有的Http Server API來實現,程式設計師必須自己實現HttpHandler介面,HttpServer會呼叫HttpHandler實現類的回撥方法來處理客戶端請求,在 這裡,我們把一個Http請求和它的響應稱為一個交換,包裝成HttpExchange類,HttpServer負責將HttpExchange傳給 HttpHandler實現類的回撥方法.

6：插入式註解處理API(Pluggable Annotation Processing API)

插入式註解處理API(JSR 269)提供一套標準API來處理Annotations(JSR 175)

實 際上JSR 269不僅僅用來處理Annotation,我覺得更強大的功能是它建立了Java 語言本身的一個模型,它把method, package, constructor, type, variable, enum, annotation等Java語言元素對映為Types和Elements(兩者有什麼區別?), 從而將Java語言的語義對映成為物件, 我們可以在javax.lang.model包下面可以看到這些類. 所以我們可以利用JSR 269提供的API來構建一個功能豐富的超程式設計(metaprogramming)環境.

JSR 269用Annotation Processor在編譯期間而不是執行期間處理Annotation, Annotation Processor相當於編譯器的一個外掛,所以稱為插入式註解處理.如果Annotation Processor處理Annotation時(執行process方法)產生了新的Java程式碼,編譯器會再呼叫一次Annotation Processor,如果第二次處理還有新程式碼產生,就會接著呼叫Annotation Processor,直到沒有新程式碼產生為止.每執行一次process()方法被稱為一個”round”,這樣整個Annotation processing過程可以看作是一個round的序列.

JSR 269主要被設計成為針對Tools或者容器的API. 舉個例子,我們想建立一套基於Annotation的單元測試框架(如TestNG),在測試類裡面用Annotation來標識測試期間需要執行的測試方法。

7：用Console開發控制檯程式

JDK6 中提供了java.io.Console 類專用來訪問基於字元的控制檯裝置. 你的程式如果要與Windows下的cmd或者Linux下的Terminal互動,就可以用Console類代勞. 但我們不總是能得到可用的Console, 一個JVM是否有可用的Console依賴於底層平臺和JVM如何被呼叫. 如果JVM是在互動式命令列(比如Windows的cmd)中啟動的,並且輸入輸出沒有重定向到另外的地方,那麼就可以得到一個可用的Console例項.

8：對指令碼語言的支援如: ruby, groovy, javascript
9：Common Annotations

Common annotations原本是Java EE 5.0(JSR 244)規範的一部分，現在SUN把它的一部分放到了Java SE 6.0中.

隨 著Annotation後設資料功能(JSR 175)加入到Java SE 5.0裡面，很多Java 技術(比如EJB,Web Services)都會用Annotation部分代替XML檔案來配置執行引數（或者說是支援宣告式程式設計,如EJB的宣告式事務）, 如果這些技術為通用目的都單獨定義了自己的Annotations,顯然有點重複建設, 所以,為其他相關的Java技術定義一套公共的Annotation是有價值的，可以避免重複建設的同時，也保證Java SE和Java EE 各種技術的一致性.

下面列舉出Common Annotations 1.0裡面的10個Annotations Common Annotations

Annotation Retention Target Description

Generated Source ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, FIELD, LOCAL_VARIABLE, METHOD, PACKAGE, PARAMETER, TYPE 用於標註生成的原始碼

Resource Runtime TYPE, METHOD, FIELD 用於標註所依賴的資源,容器據此注入外部資源依賴，有基於欄位的注入和基於setter方法的注入兩種方式

Resources Runtime TYPE 同時標註多個外部依賴，容器會把所有這些外部依賴注入

PostConstruct Runtime METHOD 標註當容器注入所有依賴之後執行的方法，用來進行依賴注入後的初始化工作，只有一個方法可以標註為PostConstruct

PreDestroy Runtime METHOD 當物件例項將要被從容器當中刪掉之前，要執行的回撥方法要標註為PreDestroy RunAs Runtime TYPE 用於標註用什麼安全形色來執行被標註類的方法，這個安全形色必須和Container 的Security角色一致的。RolesAllowed Runtime TYPE, METHOD 用於標註允許執行被標註類或方法的安全形色，這個安全形色必須和Container 的Security角色一致的

PermitAll Runtime TYPE, METHOD 允許所有角色執行被標註的類或方法

DenyAll Runtime TYPE, METHOD 不允許任何角色執行被標註的類或方法，表明該類或方法不能在Java EE容器裡面執行

DeclareRoles Runtime TYPE 用來定義可以被應用程式檢驗的安全形色，通常用isUserInRole來檢驗安全形色

注意:

1.RolesAllowed,PermitAll,DenyAll不能同時應用到一個類或方法上

2.標註在方法上的RolesAllowed,PermitAll,DenyAll會覆蓋標註在類上的RolesAllowed,PermitAll,DenyAll

3.RunAs,RolesAllowed,PermitAll,DenyAll和DeclareRoles還沒有加到Java SE 6.0上來

4. 處理以上Annotations的工作是由Java EE容器來做, Java SE 6.0只是包含了上面表格的前五種Annotations的定義類,並沒有包含處理這些Annotations的引擎,這個工作可以由Pluggable Annotation Processing API(JSR 269)來做

改動的地方最大的就是java GUI介面的顯示了，JDK6.0（也就是JDK1.6）支援最新的windows vista系統的Windows Aero視窗效果，而JDK1.5不支援！！！

你要在vista環境下程式設計的話最好裝jdk6.0，否則它總是換到windows basic視窗效果.

JDK 1.7 新特性

1：switch中可以使用字串
String s = "test";
switch (s) {
 case "test" :
   System.out.println("test");
case "test1" :
   System.out.println("test1");
break ;
default :
  System.out.println("break");
break ;
}
2：”<>”這個玩意兒的運用List tempList = new ArrayList<>(); 即泛型例項化型別自動推斷。
public class JDK7GenericTest {

   public static void main(String[] args) {
      // Pre-JDK 7
      List lst1 = new ArrayList();
      lst1.add("Mon");
      lst1.add("Tue");
      for (String item: lst1) {
         System.out.println(item);
      }
      // JDK 7 supports limited type inference for generic instance creation
      List lst2 = new ArrayList<>();
      lst2.add("Wed");
      lst2.add("Thu");
      for (String item: lst2) {
         System.out.println(item);
      }
   }
}
3：自定義自動關閉類

以下是jdk7 api中的介面，（不過註釋太長，刪掉了close()方法的一部分註釋）

/**
 * A resource that must be closed when it is no longer needed.
 *
 * @author Josh Bloch
 * @since 1.7
 */
public interface AutoCloseable {
    /**
     * Closes this resource, relinquishing any underlying resources.
     * This method is invoked automatically on objects managed by the
     * {@code try}-with-resources statement.
     *
     */
    void close() throws Exception;
}

只要實現該介面，在該類物件銷燬時自動呼叫close方法，你可以在close方法關閉你想關閉的資源，例子如下：

class TryClose implements AutoCloseable {
    @Override
    public void close() throw Exception { 
        System.out.println(" Custom close method …close resources");
    }
}
//  請看jdk自帶類BufferedReader如何實現close方法（當然還有很多類似型別的類）
public void close() throws IOException { 
    synchronized (lock) {
        if (in == null) { 
            return;
        }
        in.close();
        in = null;
        cb = null;
    }
}
4：新增一些取環境資訊的工具方法
File System.getJavaIoTempDir() // IO臨時資料夾

File System.getJavaHomeDir() // JRE的安裝目錄

File System.getUserHomeDir() // 當前使用者目錄

File System.getUserDir() // 啟動java程式時所在的目錄

.......
5：Boolean型別反轉，空指標安全，參與位運算
Boolean Booleans.negate(Boolean booleanObj)

True => False , False => True, Null => Null

boolean Booleans.and(boolean[] array)

boolean Booleans.or(boolean[] array)

boolean Booleans.xor(boolean[] array)

boolean Booleans.and(Boolean[] array)

boolean Booleans.or(Boolean[] array)

boolean Booleans.xor(Boolean[] array)
6： 兩個char間的equals
boolean Character.equalsIgnoreCase(char ch1, char ch2)
7：安全的加減乘除
int Math.safeToInt(long value)

int Math.safeNegate(int value)

long Math.safeSubtract(long value1, int value2)

long Math.safeSubtract(long value1, long value2)

int Math.safeMultiply(int value1, int value2)

long Math.safeMultiply(long value1, int value2)

long Math.safeMultiply(long value1, long value2)

long Math.safeNegate(long value)

int Math.safeAdd(int value1, int value2)

long Math.safeAdd(long value1, int value2)

long Math.safeAdd(long value1, long value2)

int Math.safeSubtract(int value1, int value2)
8：對Java集合（Collections）的增強支援

在JDK1.7之前的版本中，Java集合容器中存取元素的形式如下：

以List、Set、Map集合容器為例：

//建立List介面物件
List list=new ArrayList();
list.add("item"); //用add()方法獲取物件
String Item=list.get(0); //用get()方法獲取物件

//建立Set介面物件
Set set=new HashSet();
set.add("item"); //用add()方法新增物件

//建立Map介面物件
Map map=new HashMap();
map.put("key",1); //用put()方法新增物件
int value=map.get("key");

在JDK1.7中，摒棄了Java集合介面的實現類，如：ArrayList、HashSet和HashMap。而是直接採用[]、{}的形式存入物件，採用[]的形式按照索引、鍵值來獲取集合中的物件，如下：

List list=["item"]; //向List集合中新增元素
String item=list[0]; //從List集合中獲取元素

Set set={"item"}; //向Set集合物件中新增元素
Map map={"key":1}; //向Map集合中新增物件
int value=map["key"]; //從Map集合中獲取物件
9：數值可加下劃線
例如：int one_million = 1_000_000;
10：支援二進位制文字
例如：int binary = 0b1001_1001;
11：簡化了可變引數方法的呼叫

當程式設計師試圖使用一個不可具體化的可變引數並呼叫一個varargs （可變）方法時，編輯器會生成一個“非安全操作”的警告。

12：在try catch異常撲捉中，一個catch可以寫多個異常型別，用”|”隔開

jdk7之前：

try {
   ......
} catch(ClassNotFoundException ex) {
   ex.printStackTrace();
} catch(SQLException ex) {
   ex.printStackTrace();
}

jdk7例子如下

try {
   ......
} catch(ClassNotFoundException|SQLException ex) {
   ex.printStackTrace();
}
13：jdk7之前，你必須用try{}finally{}在try內使用資源，在finally中關閉資源，不管try中的程式碼是否正常退出或者異常退出。jdk7之後，你可以不必要寫finally語句來關閉資源，只要你在try()的括號內部定義要使用的資源

jdk7之前：

import java.io.*;
// Copy from one file to another file character by character.
// Pre-JDK 7 requires you to close the resources using a finally block.
public class FileCopyPreJDK7 {
   public static void main(String[] args) {
      BufferedReader in = null;
      BufferedWriter out = null;
      try {
         in  = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));
         out = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt"));
         int charRead;
         while ((charRead = in.read()) != -1) {
            System.out.printf("%c ", (char)charRead);
            out.write(charRead);
         }
      } catch (IOException ex) {
         ex.printStackTrace();
      } finally {            // always close the streams
         try {
            if (in != null) in.close();
            if (out != null) out.close();
         } catch (IOException ex) {
            ex.printStackTrace();
         }
      }
      try {
         in.read();   // Trigger IOException: Stream closed
      } catch (IOException ex) {
         ex.printStackTrace();
      }
   }
}

jdk7之後：

import java.io.*;
// Copy from one file to another file character by character.
// JDK 7 has a try-with-resources statement, which ensures that
// each resource opened in try() is closed at the end of the statement.
public class FileCopyJDK7 {
   public static void main(String[] args) {
      try (BufferedReader in  = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));
           BufferedWriter out = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt"))) {
         int charRead;
         while ((charRead = in.read()) != -1) {
            System.out.printf("%c ", (char)charRead);
            out.write(charRead);
         }
      } catch (IOException ex) {
         ex.printStackTrace();
      }
   }
}

JAVA8 十大新特性

1：介面的預設方法

Java 8允許我們給介面新增一個非抽象的方法實現，只需要使用 default關鍵字即可，這個特徵又叫做擴充套件方法，示例如下：

interface Formula {
    double calculate(int a);
    default double sqrt(int a) {
        return Math.sqrt(a);
    }
}

Formula介面在擁有calculate方法之外同時還定義了sqrt方法，實現了Formula介面的子類只需要實現一個calculate方法，預設方法sqrt將在子類上可以直接使用。

程式碼如下:

Formula formula = new Formula() {
    @Override
    public double calculate(int a) {
        return sqrt(a * 100);
    }
};
formula.calculate(100);     // 100.0
formula.sqrt(16);           // 4.0

文中的formula被實現為一個匿名類的例項，該程式碼非常容易理解，6行程式碼實現了計算 sqrt(a * 100)。在下一節中，我們將會看到實現單方法介面的更簡單的做法。

譯者注： 在Java中只有單繼承，如果要讓一個類賦予新的特性，通常是使用介面來實現，在C++中支援多繼承，允許一個子類同時具有多個父類的介面與功能，在其他 語言中，讓一個類同時具有其他的可複用程式碼的方法叫做mixin。新的Java 8 的這個特新在編譯器實現的角度上來說更加接近Scala的trait。 在C#中也有名為擴充套件方法的概念，允許給已存在的型別擴充套件方法，和Java 8的這個在語義上有差別。

2：Lambda 表示式

首先看看在老版本的Java中是如何排列字串的：

List<String> names = Arrays.asList("peter", "anna", "mike", "xenia");
Collections.sort(names, new Comparator<String>() {
    @Override
    public int compare(String a, String b) {
        return b.compareTo(a);
    }
});

只需要給靜態方法 Collections.sort 傳入一個List物件以及一個比較器來按指定順序排列。通常做法都是建立一個匿名的比較器物件然後將其傳遞給sort方法。

在Java 8 中你就沒必要使用這種傳統的匿名物件的方式了，Java 8提供了更簡潔的語法，lambda表示式：

Collections.sort(names, (String a, String b) -> {
    return b.compareTo(a);
});

看到了吧，程式碼變得更段且更具有可讀性，但是實際上還可以寫得更短：

Collections.sort(names, (String a, String b) -> b.compareTo(a));

對於函式體只有一行程式碼的，你可以去掉大括號{}以及return關鍵字，但是你還可以寫得更短點：

Collections.sort(names, (a, b) -> b.compareTo(a));

Java編譯器可以自動推匯出引數型別，所以你可以不用再寫一次型別。接下來我們看看lambda表示式還能作出什麼更方便的東西來。

3：函式式介面

Lambda 表示式是如何在java的型別系統中表示的呢？每一個lambda表示式都對應一個型別，通常是介面型別。而“函式式介面”是指僅僅只包含一個抽象方法的 介面，每一個該型別的lambda表示式都會被匹配到這個抽象方法。因為 預設方法 不算抽象方法，所以你也可以給你的函式式介面新增預設方法。

我們可以將lambda表示式當作任意只包含一個抽象方法的介面型別，確保你的介面一定達到這個要求，你只需要給你的介面新增 @FunctionalInterface 註解，編譯器如果發現你標註了這個註解的介面有多於一個抽象方法的時候會報錯的。

示例如下：

@FunctionalInterface
interface Converter<F, T> {
    T convert(F from);
}
Converter<String, Integer> converter = (from) -> Integer.valueOf(from);
Integer converted = converter.convert("123");
System.out.println(converted);    // 123

需要注意如果@FunctionalInterface如果沒有指定，上面的程式碼也是對的。

譯者注 將lambda表示式對映到一個單方法的介面上，這種做法在Java 8之前就有別的語言實現，比如Rhino JavaScript直譯器，如果一個函式引數接收一個單方法的介面而你傳遞的是一個function，Rhino 直譯器會自動做一個單介面的例項到function的介面卡，典型的應用場景有 org.w3c.dom.events.EventTarget 的addEventListener 第二個引數 EventListener。

4：方法與建構函式引用

前一節中的程式碼還可以通過靜態方法引用來表示：

Converter<String, Integer> converter = Integer::valueOf;
Integer converted = converter.convert("123");
System.out.println(converted);   // 123

Java 8 允許你使用 :: 關鍵字來傳遞方法或者建構函式引用，上面的程式碼展示瞭如何引用一個靜態方法，我們也可以引用一個物件的方法：

converter = something::startsWith;
String converted = converter.convert("Java");
System.out.println(converted);    // "J"

接下來看看建構函式是如何使用::關鍵字來引用的，首先我們定義一個包含多個建構函式的簡單類：

class Person {
    String firstName;
    String lastName;
    Person() {}

    Person(String firstName, String lastName) {
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }
}

接下來我們指定一個用來建立Person物件的物件工廠介面：

interface PersonFactory<P extends Person> {
    P create(String firstName, String lastName);
}

這裡我們使用建構函式引用來將他們關聯起來，而不是實現一個完整的工廠：

PersonFactory<Person> personFactory = Person::new;
Person person = personFactory.create("Peter", "Parker");

我們只需要使用 Person::new 來獲取Person類建構函式的引用，Java編譯器會自動根據PersonFactory.create方法的簽名來選擇合適的建構函式。

5：Lambda 作用域

在lambda表示式中訪問外層作用域和老版本的匿名物件中的方式很相似。你可以直接訪問標記了final的外層區域性變數，或者例項的欄位以及靜態變數。

6：訪問區域性變數

我們可以直接在lambda表示式中訪問外層的區域性變數：

final int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter =
        (from) -> String.valueOf(from + num);
stringConverter.convert(2);     // 3

但是和匿名物件不同的是，這裡的變數num可以不用宣告為final，該程式碼同樣正確：

int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter =
        (from) -> String.valueOf(from + num);
stringConverter.convert(2);     // 3

不過這裡的num必須不可被後面的程式碼修改（即隱性的具有final的語義），例如下面的就無法編譯：

int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter =
        (from) -> String.valueOf(from + num);
num = 3;

在lambda表示式中試圖修改num同樣是不允許的。

7：訪問物件欄位與靜態變數

和本地變數不同的是，lambda內部對於例項的欄位以及靜態變數是即可讀又可寫。該行為和匿名物件是一致的：

class Lambda4 {
    static int outerStaticNum;
    int outerNum;
    void testScopes() {
        Converter<Integer, String> stringConverter1 = (from) -> {
            outerNum = 23;
            return String.valueOf(from);
        };

        Converter<Integer, String> stringConverter2 = (from) -> {
            outerStaticNum = 72;
            return String.valueOf(from);
        };
    }
}
8：訪問介面的預設方法

還記得第一節中的formula例子麼，介面Formula定義了一個預設方法sqrt可以直接被formula的例項包括匿名物件訪問到，但是在lambda表示式中這個是不行的。
Lambda表示式中是無法訪問到預設方法的，以下程式碼將無法編譯：

Formula formula = (a) -> sqrt( a * 100);
Built-in Functional Interfaces

JDK 1.8 API包含了很多內建的函式式介面，在老Java中常用到的比如Comparator或者Runnable介面，這些介面都增加了@FunctionalInterface註解以便能用在lambda上。
Java 8 API同樣還提供了很多全新的函式式介面來讓工作更加方便，有一些介面是來自Google Guava庫裡的，即便你對這些很熟悉了，還是有必要看看這些是如何擴充套件到lambda上使用的。
Predicate介面

Predicate 介面只有一個引數，返回boolean型別。該介面包含多種預設方法來將Predicate組合成其他複雜的邏輯（比如：與，或，非）：

Predicate<String> predicate = (s) -> s.length() > 0;
predicate.test("foo");              // true
predicate.negate().test("foo");     // false

Predicate<Boolean> nonNull = Objects::nonNull;
Predicate<Boolean> isNull = Objects::isNull;

Predicate<String> isEmpty = String::isEmpty;
Predicate<String> isNotEmpty = isEmpty.negate();

Function 介面

Function 介面有一個引數並且返回一個結果，並附帶了一些可以和其他函式組合的預設方法（compose, andThen）：

Function<String, Integer> toInteger = Integer::valueOf;
Function<String, String> backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);
backToString.apply("123");     // "123"

Supplier 介面
Supplier 介面返回一個任意範型的值，和Function介面不同的是該介面沒有任何引數

Supplier<Person> personSupplier = Person::new;
personSupplier.get();   // new Person

Consumer 介面
Consumer 介面表示執行在單個引數上的操作。

Consumer<Person> greeter = (p) -> System.out.println("Hello, " + p.firstName);
greeter.accept(new Person("Luke", "Skywalker"));
Comparator 介面
Comparator 是老Java中的經典介面， Java 8在此之上新增了多種預設方法：
Comparator<Person> comparator = (p1, p2) -> p1.firstName.compareTo(p2.firstName);
Person p1 = new Person("John", "Doe");
Person p2 = new Person("Alice", "Wonderland");

comparator.compare(p1, p2);             // > 0
comparator.reversed().compare(p1, p2);  // < 0

Optional 介面

Optional 不是函式是介面，這是個用來防止NullPointerException異常的輔助型別，這是下一屆中將要用到的重要概念，現在先簡單的看看這個介面能幹什麼：

Optional 被定義為一個簡單的容器，其值可能是null或者不是null。在Java 8之前一般某個函式應該返回非空物件但是偶爾卻可能返回了null，而在Java 8中，不推薦你返回null而是返回Optional。

Optional<String> optional = Optional.of("bam");
optional.isPresent();           // true
optional.get();                 // "bam"
optional.orElse("fallback");    // "bam"

optional.ifPresent((s) -> System.out.println(s.charAt(0)));     // "b"

Stream 介面

java.util.Stream 表示能應用在一組元素上一次執行的操作序列。Stream 操作分為中間操作或者最終操作兩種，最終操作返回一特定型別的計算結果，而中間操作返回Stream本身，這樣你就可以將多個操作依次串起來。 Stream 的建立需要指定一個資料來源，比如 java.util.Collection的子類，List或者Set， Map不支援。Stream的操作可以序列執行或者並行執行。

首先看看Stream是怎麼用，首先建立例項程式碼的用到的資料List：

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");
stringCollection.add("ddd1");

Java 8擴充套件了集合類，可以通過 Collection.stream() 或者 Collection.parallelStream() 來建立一個Stream。下面幾節將詳細解釋常用的Stream操作：

Filter 過濾

過濾通過一個predicate介面來過濾並只保留符合條件的元素，該操作屬於中間操作，所以我們可以在過濾後的結果來應用其他Stream操作 （比如forEach）。forEach需要一個函式來對過濾後的元素依次執行。forEach是一個最終操作，所以我們不能在forEach之後來執行 其他Stream操作。

stringCollection
    .stream()
    .filter((s) -> s.startsWith("a"))
    .forEach(System.out::println);
// "aaa2", "aaa1"

Sort 排序

排序是一箇中間操作，返回的是排序好後的Stream。如果你不指定一個自定義的Comparator則會使用預設排序。

stringCollection
    .stream()
    .sorted()
    .filter((s) -> s.startsWith("a"))
    .forEach(System.out::println);
// "aaa1", "aaa2"

需要注意的是，排序只建立了一個排列好後的Stream，而不會影響原有的資料來源，排序之後原資料stringCollection是不會被修改的：

System.out.println(stringCollection);
// ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1

Map 對映
中間操作map會將元素根據指定的Function介面來依次將元素轉成另外的物件，下面的示例展示了將字串轉換為大寫字串。你也可以通過map來講物件轉換成其他型別，map返回的Stream型別是根據你map傳遞進去的函式的返回值決定的。

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

Stream提供了多種匹配操作，允許檢測指定的Predicate是否匹配整個Stream。所有的匹配操作都是最終操作，並返回一個boolean型別的值。

boolean anyStartsWithA = 
    stringCollection
        .stream()
        .anyMatch((s) -> s.startsWith("a"));
System.out.println(anyStartsWithA);      // true

boolean allStartsWithA = 
    stringCollection
        .stream()
        .allMatch((s) -> s.startsWith("a"));

System.out.println(allStartsWithA);      // false

boolean noneStartsWithZ = 
    stringCollection
        .stream()
        .noneMatch((s) -> s.startsWith("z"));

System.out.println(noneStartsWithZ);      // true

Count 計數
計數是一個最終操作，返回Stream中元素的個數，返回值型別是long。

long startsWithB = 
    stringCollection
        .stream()
        .filter((s) -> s.startsWith("b"))
        .count();
System.out.println(startsWithB);    // 3

Reduce 規約

這是一個最終操作，允許通過指定的函式來講stream中的多個元素規約為一個元素，規越後的結果是通過Optional介面表示的：

Optional<String> reduced =
    stringCollection
        .stream()
        .sorted()
        .reduce((s1, s2) -> s1 + "#" + s2);
reduced.ifPresent(System.out::println);
// "aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ddd1#ddd2"

並行Streams

前面提到過Stream有序列和並行兩種，序列Stream上的操作是在一個執行緒中依次完成，而並行Stream則是在多個執行緒上同時執行。

下面的例子展示了是如何通過並行Stream來提升效能：

首先我們建立一個沒有重複元素的大表：

int max = 1000000;
List<String> values = new ArrayList<>(max);
for (int i = 0; i < max; i++) {
    UUID uuid = UUID.randomUUID();
    values.add(uuid.toString());
}

然後我們計算一下排序這個Stream要耗時多久，
序列排序：

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);
System.out.println(String.format("sequential sort took: %d ms", millis));
// 序列耗時: 899 ms

並行排序：

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);
System.out.println(String.format("parallel sort took: %d ms", millis));

// 並行排序耗時: 472 ms

上面兩個程式碼幾乎是一樣的，但是並行版的快了50%之多，唯一需要做的改動就是將stream()改為parallelStream()。

Map

前面提到過，Map型別不支援stream，不過Map提供了一些新的有用的方法來處理一些日常任務。

Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    map.putIfAbsent(i, "val" + i);
}
map.forEach((id, val) -> System.out.println(val));

以上程式碼很容易理解， putIfAbsent 不需要我們做額外的存在性檢查，而forEach則接收一個Consumer介面來對map裡的每一個鍵值對進行操作。

下面的例子展示了map上的其他有用的函式：

map.computeIfPresent(3, (num, val) -> val + num);
map.get(3);             // val33
map.computeIfPresent(9, (num, val) -> null);
map.containsKey(9);     // false

map.computeIfAbsent(23, num -> "val" + num);
map.containsKey(23);    // true

map.computeIfAbsent(3, num -> "bam");
map.get(3);             // val33

接下來展示如何在Map裡刪除一個鍵值全都匹配的項：

map.remove(3, "val3");
map.get(3);             // val33
map.remove(3, "val33");
map.get(3);             // null

另外一個有用的方法：

map.getOrDefault(42, "not found");  // not found

對Map的元素做合併也變得很容易了：

map.merge(9, "val9", (value, newValue) -> value.concat(newValue));
map.get(9);             // val9
map.merge(9, "concat", (value, newValue) -> value.concat(newValue));
map.get(9);             // val9concat

Merge做的事情是如果鍵名不存在則插入，否則則對原鍵對應的值做合併操作並重新插入到map中。

9：Date API

Java 8 在包java.time下包含了一組全新的時間日期API。新的日期API和開源的Joda-Time庫差不多，但又不完全一樣，下面的例子展示了這組新API裡最重要的一些部分：
Clock 時鐘

Clock類提供了訪問當前日期和時間的方法，Clock是時區敏感的，可以用來取代 System.currentTimeMillis() 來獲取當前的微秒數。某一個特定的時間點也可以使用Instant類來表示，Instant類也可以用來建立老的java.util.Date物件。

Clock clock = Clock.systemDefaultZone();
long millis = clock.millis();
Instant instant = clock.instant();
Date legacyDate = Date.from(instant);   // legacy java.util.Date
  • imezones 時區

在新API中時區使用ZoneId來表示。時區可以很方便的使用靜態方法of來獲取到。 時區定義了到UTS時間的時間差，在Instant時間點物件到本地日期物件之間轉換的時候是極其重要的。

System.out.println(ZoneId.getAvailableZoneIds());
// prints all available timezone ids
ZoneId zone1 = ZoneId.of("Europe/Berlin");
ZoneId zone2 = ZoneId.of("Brazil/East");
System.out.println(zone1.getRules());
System.out.println(zone2.getRules());
// ZoneRules[currentStandardOffset=+01:00]
// ZoneRules[currentStandardOffset=-03:00]
  • LocalTime 本地時間

LocalTime 定義了一個沒有時區資訊的時間，例如 晚上10點，或者 17:30:15。下面的例子使用前面程式碼建立的時區建立了兩個本地時間。之後比較時間並以小時和分鐘為單位計算兩個時間的時間差：

LocalTime now1 = LocalTime.now(zone1);
LocalTime now2 = LocalTime.now(zone2);
System.out.println(now1.isBefore(now2));  // false

long hoursBetween = ChronoUnit.HOURS.between(now1, now2);
long minutesBetween = ChronoUnit.MINUTES.between(now1, now2);

System.out.println(hoursBetween);       // -3
System.out.println(minutesBetween);     // -239

LocalTime 提供了多種工廠方法來簡化物件的建立，包括解析時間字串。

LocalTime late = LocalTime.of(23, 59, 59);
System.out.println(late);       // 23:59:59
DateTimeFormatter germanFormatter =
    DateTimeFormatter
        .ofLocalizedTime(FormatStyle.SHORT)
        .withLocale(Locale.GERMAN);

LocalTime leetTime = LocalTime.parse("13:37", germanFormatter);
System.out.println(leetTime);   // 13:37
  • LocalDate 本地日期

LocalDate 表示了一個確切的日期，比如 2014-03-11。該物件值是不可變的，用起來和LocalTime基本一致。下面的例子展示瞭如何給Date物件加減天/月/年。另外要注意的是這些物件是不可變的，操作返回的總是一個新例項。

LocalDate today = LocalDate.now();
LocalDate tomorrow = today.plus(1, ChronoUnit.DAYS);
LocalDate yesterday = tomorrow.minusDays(2);
LocalDate independenceDay = LocalDate.of(2014, Month.JULY, 4);
DayOfWeek dayOfWeek = independenceDay.getDayOfWeek();


System.out.println(dayOfWeek);    // FRIDAY

從字串解析一個LocalDate型別和解析LocalTime一樣簡單：

DateTimeFormatter germanFormatter =
    DateTimeFormatter
        .ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM)
        .withLocale(Locale.GERMAN);
LocalDate xmas = LocalDate.parse("24.12.2014", germanFormatter);
System.out.println(xmas);   // 2014-12-24
  • LocalDateTime 本地日期時間

LocalDateTime 同時表示了時間和日期，相當於前兩節內容合併到一個物件上了。LocalDateTime和LocalTime還有LocalDate一樣，都是不可變的。LocalDateTime提供了一些能訪問具體欄位的方法。

LocalDateTime sylvester = LocalDateTime.of(2014, Month.DECEMBER, 31, 23, 59, 59);
DayOfWeek dayOfWeek = sylvester.getDayOfWeek();
System.out.println(dayOfWeek);      // WEDNESDAY

Month month = sylvester.getMonth();
System.out.println(month);          // DECEMBER

long minuteOfDay = sylvester.getLong(ChronoField.MINUTE_OF_DAY);
System.out.println(minuteOfDay);    // 1439

只要附加上時區資訊，就可以將其轉換為一個時間點Instant物件，Instant時間點物件可以很容易的轉換為老式的java.util.Date。

Instant instant = sylvester
        .atZone(ZoneId.systemDefault())
        .toInstant();
Date legacyDate = Date.from(instant);
System.out.println(legacyDate);     // Wed Dec 31 23:59:59 CET 2014

格式化LocalDateTime和格式化時間和日期一樣的，除了使用預定義好的格式外，我們也可以自己定義格式：

DateTimeFormatter formatter =
    DateTimeFormatter
        .ofPattern("MMM dd, yyyy - HH:mm");
LocalDateTime parsed = LocalDateTime.parse("Nov 03, 2014 - 07:13", formatter);
String string = formatter.format(parsed);
System.out.println(string);     // Nov 03, 2014 - 07:13

和java.text.NumberFormat不一樣的是新版的DateTimeFormatter是不可變的，所以它是執行緒安全的。
關於時間日期格式的詳細資訊：http://download.java.net/jdk8/docs/api/java/time/format/DateTimeFormatter.html

10：Annotation 註解

在Java 8中支援多重註解了，先看個例子來理解一下是什麼意思。
首先定義一個包裝類Hints註解用來放置一組具體的Hint註解：

@interface Hints {
    Hint[] value();
}
@Repeatable(Hints.class)
@interface Hint {
    String value();
}

Java 8允許我們把同一個型別的註解使用多次，只需要給該註解標註一下@Repeatable即可。

例 1: 使用包裝類當容器來存多個註解（老方法）

@Hints({@Hint("hint1"), @Hint("hint2")})
class Person {}
  • 例 2：使用多重註解（新方法）
@Hint("hint1")
@Hint("hint2")
class Person {}

第二個例子裡java編譯器會隱性的幫你定義好@Hints註解，瞭解這一點有助於你用反射來獲取這些資訊：

Hint hint = Person.class.getAnnotation(Hint.class);
System.out.println(hint);                   // null
Hints hints1 = Person.class.getAnnotation(Hints.class);
System.out.println(hints1.value().length);  // 2
Hint[] hints2 = Person.class.getAnnotationsByType(Hint.class);
System.out.println(hints2.length);          // 2

即便我們沒有在Person類上定義@Hints註解，我們還是可以通過 getAnnotation(Hints.class) 來獲取 @Hints註解，更加方便的方法是使用 getAnnotationsByType 可以直接獲取到所有的@Hint註解。
另外Java 8的註解還增加到兩種新的target上了：

@Target({ElementType.TYPE_PARAMETER, ElementType.TYPE_USE})
@interface MyAnnotation {}

關於Java 8的新特性就寫到這了，肯定還有更多的特性等待發掘。JDK 1.8裡還有很多很有用的東西，比如Arrays.parallelSort, StampedLock和CompletableFuture等等。

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