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程式設計師高階碼農1發表於2020-11-20

前言

簡單地說，Java 8中的新增功能以及Java 9引入的變化（雖然並不顯著）是自Java 1.0釋出21年以來，Java發生的最大變化。這一演進沒有去掉任何東西，因此你原有的Java程式碼都能工作，但新功能提供了更強大的新習語和新設計模式，能幫助你編寫更清晰、更簡潔的程式碼。就像遇到所有新功能時那樣，你一開始可能會想：“為什麼又要去改我的語言呢？”但稍加練習之後，你就會發覺自己只用預期的一半時間，就用新功能寫出了更短、更清晰的程式碼，這時你會意識到自己永遠無法返回到“舊Java”了。

本文會幫助你跨過“原理聽起來不錯，但還是有點兒新，不太適應”的門檻，從而熟練地程式設計。

“也許吧，”你可能會想，“可是Lambda、函數語言程式設計，這些不是那些留著鬍子、穿著涼鞋的學究們在象牙塔裡面琢磨的東西嗎？”或許是的，但Java 8中加入的新想法的分量剛剛好，它們帶來的好處也可以被普通的Java程式設計師所理解。

本文會從普通程式設計師的角度來敘述，偶爾談談“這是怎麼來的”。

“Lambda，聽起來跟天書一樣！”是的，也許是這樣，但它是一個很好的想法，讓你可以編寫簡明的Java程式。許多人都熟悉事件處理器和回撥函式，即註冊一個物件，它包含會在事件發生時使用的一個方法。

Lambda使人更容易在Java中廣泛應用這種思想。簡單來說，Lambda和它的朋友“方法引用”讓你在做其他事情的過程中，可以簡明地將程式碼或方法作為引數傳遞進去執行。

在本文中，你會看到這種思想出現得比預想的還要頻繁：從加入做比較的程式碼來簡單地引數化一個排序方法，到利用新的Stream API在一組資料上表達複雜的查詢指令。

“流（stream）是什麼？”這是Java 8的一個新功能。它的特點和集合（collection）差不多，但有幾個明顯的優點，讓我們可以使用新的程式設計風格。首先，如果你使用過SQL等資料庫查詢語言，就會發現用幾行程式碼寫出的查詢語句要是換成Java要寫好長。Java 8的流支援這種簡明的資料庫查詢式程式設計——但用的是Java語法，而無須瞭解資料庫！其次，流被設計成無須同時將所有的資料調入記憶體（甚至根本無須計算），這樣就可以處理無法裝入計算機記憶體的流資料了。但Java 8可以對流做一些集合所不能的優化操作，例如，它可以將對同一個流的若干操作組合起來，從而只遍歷一次資料，而不是花很大成本去多次遍歷它。更妙的是，Java可以自動將流操作並行化（集合可不行）。

“還有函數語言程式設計，這又是什麼？”就像物件導向程式設計一樣，它是另一種程式設計風格，其核心是把函式作為值，前面在討論Lambda的時候提到過。

Java 8的好處在於，它把函數語言程式設計中一些最好的想法融入到了大家熟悉的Java語法中。有了這個優秀的設計選擇，你可以把函數語言程式設計看作Java 8中一個額外的設計模式和習語，讓你可以用更少的時間，編寫更清晰、更簡潔的程式碼。想想你的程式設計兵器庫中的利器又多了一樣。

當然，除了這些在概念上對Java有很大擴充的功能，我們也會解釋很多其他有用的Java 8功能和更新，如預設方法、新的Optional類、CompletableFuture，以及新的日期和時間API。

Java 9的更新包括一個支援通過Flow API進行反應式程式設計的模組系統，以及其他各種增強功能。

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下面將帶大家，從目錄、主要內容一步步來走進java實戰第二版，因為全文包含的內容比較多，所以小編只把部分知識點拿出來給大家做一個介紹，希望本文能夠得到大家的喜歡！！

主要內容

本文分為六個部分，分別是：“基礎知識”“使用流進行函式式資料處理”“使用流和Lambda進行高效程式設計”“無所不在的Java”“提升Java的併發性”和“函數語言程式設計以及Java未來的演進”。我們強烈建議你按順序閱讀前兩部分的內容，因為很多概念都需要前面的章節作為基礎，後面四個部分的內容你可以按照任意順序閱讀。大多數章節都附有幾個測驗，可以幫助你學習和掌握這些內容。

第一部分旨在幫助你初步使用Java 8。學完這一部分，你將會對Lambda表示式有充分的瞭解，並可以編寫簡潔而靈活的程式碼，能夠輕鬆適應不斷變化的需求。

第1章總結Java的主要變化（Lambda表示式、方法引用、流和預設方法），為學習後面的內容做準備。

本章內容

Java怎麼又變了
日新月異的計算應用背景
Java改進的壓力
Java 8和Java 9的核心新特性

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第2章介紹行為引數化，這是Java 8非常依賴的一種軟體開發模式，也是引入Lambda表示式的主要原因。

本章內容

應對不斷變化的需求
行為引數化
匿名類
Lambda表示式預覽
真實示例：Comparator、Runnable和GUI

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第3章對Lambda表示式和方法引用進行全面介紹，每一步都提供了程式碼示例和測驗。

本章內容

Lambda管中窺豹
在哪裡以及如何使用Lambda
環繞執行模式
函式式介面，型別推斷
方法引用
Lambda複合

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第二部分詳細討論新的Stream API。通過Stream API，你將能夠寫出功能強大的程式碼，以宣告性方式處理資料。學完這一部分，你將充分理解流是什麼，以及如何在Java應用程式中使用它們來簡潔而高效地處理資料集。

第4章介紹流的概念，並解釋它們與集合有何異同。

本章內容

什麼是流
集合與流
內部迭代與外部迭代
中間操作與終端操作

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第5章詳細討論為了表達複雜的資料處理查詢可以使用的流操作。其間會談到很多模式，如篩選、切片、查詢、匹配、對映和歸約。

本章內容

篩選、切片和對映
查詢、匹配和歸約
使用數值範圍等數值流
從多個源建立流
無限流

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第6章介紹收集器——Stream API的一個功能，可以讓你表達更為複雜的資料處理查詢。

本章內容

用Collectors類建立和使用收集器
將資料流歸約為一個值
彙總：歸約的特殊情況
資料分組和分割槽
開發你的自定義收集器

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第7章探討流如何得以自動並行執行，並利用多核架構的優勢。此外，你還會學到為正確而高效地使用並行流，要避免的若干陷阱。

本章內容

用並行流並行處理資料
並行流的效能分析
分支/合併框架
使用Spliterator分割流

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第三部分探索Java 8和Java 9的多個主題，這些主題中的技巧能讓你的Java程式碼更高效，並能幫助你利用現代的程式設計習語改進程式碼庫。這一部分的出發點是介紹高階程式設計思想，本書後續內容並不依賴於此。

第8章是這一版新增的，作為Java程式設計師，如果你不知道或者沒有使用過Collection API，就太孤陋寡聞了。幾乎每一個Java應用都或多或少會用到Collection。通過前面章節的學習，你已經看到將Collection API和Stream API結合起來構造資料處理查詢有多強大。不過，Collection API也存在種種不盡如人意的地方，使其使用起來比較煩瑣，很多時候還容易出錯。

通過本章，你會了解Java 8和Java 9中Collection API的新特性，這些特效能讓你的程式設計工作事半功倍。首先，我們會介紹Java 9新引入的集合工廠，它可以極大地簡化建立小規模List、Set以及Map的流程。接下來會介紹如何使用Java 8的增強功能，移除或者替換List和Set中的元素。最後會學習處理Map的一些新方法

本章內容

如何使用集合工廠
學習使用新的慣用模式處理List和Set
學習通過慣用模式處理Map

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第9章探討如何利用Java 8的新功能和一些祕訣來改善你現有的程式碼。此外，該章還探討了一些重要的軟體開發技術，如設計模式、重構、測試和除錯。

通過本文的前八章，我們瞭解了Lambda和Stream API的強大威力。你可能主要在新專案的程式碼中使用這些特性。如果你建立的是全新的Java專案，這是極好的時機，你可以輕裝上陣，迅速地將新特性應用到專案中。然而不幸的是，大多數情況下你沒有機會從頭開始一個全新的專案。很多時候，你不得不面對的是用老版Java介面編寫的遺留程式碼。

這些就是本章要討論的內容。我們會介紹幾種方法，幫助你重構程式碼，以適配使用Lambda表示式，讓你維護的程式碼具備更好的可讀性和靈活性。除此之外，還會討論目前比較流行的幾種物件導向的設計模式，包括策略模式、模板方法模式、觀察者模式、責任鏈模式，以及工廠模式，在結合Lambda表示式之後變得更簡潔的情況。最後會介紹如何測試和除錯使用Lambda表示式和Stream API的程式碼。

本章內容