Java SE 5.0 - SE 8 的功能增强

Posted 2021-02-12 rgbit

Table of Contents

1. 前言
2. Java 5.0
   1. Generics
   2. Enhanced for Loop
   3. Autoboxing
   4. Typesafe Enums
   5. Varargs
   6. Static Import
   7. Annotations
3. Java SE 6
4. Java SE 7
   1. Binary Literals
   2. Underscores in Numeric Literals
   3. Strings in switch Statements
   4. Type Inference for Generic Instance Creation
   5. The try-with-resources Statement
   6. Catching Multiple Exception Types and Rethrowing Exceptions with Improved Type Checking
5. Java SE 8
   1. Lambda Expressions
   2. Improved Type Inference
   3. Annotations on Java Types
   4. Repeating Annotations
   5. Method Parameter Reflection
6. 结语

前言

在学习 Python 的过程中就因为不同版本之间的不同而迷惑过，现在在学习 Java 的过程中我也遇见了类似的问题。

市面上的 Java 教材使用的 Java 版本各不相同，各个版本之间的语言特性来回切换，让人有点不知所措。

这篇博客参考 Java Programming Language Enhancements 整理了一下 Java 5.0 - 8 的功能增强，希望对有相同困惑的你有所帮助。

Java 5.0

就目前的情况来说，无论是市面上的 Java 书籍还是实际使用的 Java 版本，大多是 >= 5.0 的，因此，这一节就只简单介绍一下 5.0 的功能增强。

Generics

熟悉 Java 语言的同学对 泛型 这个特性应该并不陌生，这是一个很常用的特性，单独把这个特性拎出来讲都可以写好几篇博客了。

这里就不过多的谈论和泛型相关的内容了，简单举个使用的例子就结束：

List<String> list = new ArrayList<String>();

Enhanced for Loop

for-each 循环是在 5.0 才可以开始使用的，凡是实现了 Iterable 接口的对象或 数组 都可以使用这一循环方式：

for (Type item : Iterable or array) {
  ...
}

但是不得不说，这样的语法形式是真的丑，据说是为了保留 System.in 而没有将 in 作为新的循环关键字。

Autoboxing

自动装箱这一特性可谓是给编写 Java 代码的程序员带来了极大的便利，但也带来了一下其他的问题，比如：

• 频繁的装箱拆箱操作带来的性能损失

这可以说是每个 Java 程序员都需要学习的一个问题，也是容易忽视的一个问题。

简单的提一下，各个装箱类都有这样形式的两个静态方法： valueOf 和 parseXXX, 合理使用这两个方法可以减少装箱拆箱的次数。

比如： Integer.valueOf 返回的是 Integer, 而 Integer.parseInt 返回的是 int.

Typesafe Enums

在 Java 5.0 以前是没有枚举类型的，要使用枚举只有像这样：

public static final int SEASON_WINTER = 0;
public static final int SEASON_SPRING = 1;
public static final int SEASON_SUMMER = 2;
public static final int SEASON_FALL   = 3;

这样做会带来一些问题，因此，从 Java 5.0 开始就支持枚举类型了：

enum Season { WINTER, SPRING, SUMMER, FALL }

这里有一个很有趣的问题，虽然从 Java 5.0 开始就引入了标准的枚举类型，但是在 android SDK 的源码中，依然还是在使用 final int 型常量的形式。

有兴趣的话可以看看这篇文章了解为什么这么做的原因：Android Performance: Avoid using ENUM on Android – AndroidPub

Varargs

Java 居然是在 5.0 才引入可变参数这一特性的，5.0 以前的 Java 程序员格式化字符串的时候岂不是很辛苦 @[email protected]

public static int sum(int... nums) {
  int sum = 0;
  for (int num : nums) {
    sum += num;
  }
  return sum;
}

和大多数语言一样，虽然说是可变参数，但实际上就是一个数组。

Static Import

静态导入用的好绝得是一大神器，虽然说现代 IDE 的自动补全功能已经很强大，但是，能够少写一些代码还是很好的：

import static java.lang.Math.*;

double r = cos(PI * theta);

当然了，使用的时候还是应该注意避免污染命名空间。

Annotations

注解机制的重要性我想要个不需要我说了，现代的各种 Java 框架，基本上都离不开这一机制的使用。

就算不使用这一机制实现什么功能，编写 Java 代码的使用诸如 @Override 的注解还是少不了的。

注解一时爽，一直注解一直爽！

Java SE 6

No language changes were introduced in Java SE 6.

Java SE 7

我看过的教程还没有哪本用的是 Java 7, 可怜的孩子 @[email protected]

Binary Literals

二进制整数字面量，也就是说可以用类似 0b1110 或 0B1110 的形式来设置整数值，但是好像是默认为 int 型。

// An 8-bit 'byte' value:
byte aByte = (byte)0b00100001;

// A 16-bit 'short' value:
short aShort = (short)0b1010000101000101;

// Some 32-bit 'int' values:
int anInt1 = 0b10100001010001011010000101000101;
int anInt2 = 0b101;
int anInt3 = 0B101; // The B can be upper or lower case.

// A 64-bit 'long' value. Note the "L" suffix:
long aLong = 0b1010000101000101101000010100010110100001010001011010000101000101L;

Underscores in Numeric Literals

数字字面量中间可以有下划线 _ 了，在写长整数的使用利用这一特性可以很方便的分清楚现在有几个 0.

long creditCardNumber = 1234_5678_9012_3456L;
long socialSecurityNumber = 999_99_9999L;
float pi =      3.14_15F;
long hexBytes = 0xFF_EC_DE_5E;
long hexWords = 0xCAFE_BABE;
long maxLong = 0x7fff_ffff_ffff_ffffL;
byte nybbles = 0b0010_0101;
long bytes = 0b11010010_01101001_10010100_10010010;

Strings in switch Statements

在 switch 语句的 case 选项中可以使用字符串了，由于看的第一个教材是 Java 5.0 版的，搞得我现在都还不怎么习惯这一特性。

Type Inference for Generic Instance Creation

类型推断绝对是一个很方便的功能，因为这意味着像下面这样的代码：

Map<String, List<String>> myMap = new HashMap<String, List<String>>();

可以写成这样：

Map<String, List<String>> myMap = new HashMap<>();

Nice!!!

The try-with-resources Statement

可以说，凡是和 I/O 操作相关的对象，在最后都需要调用 close() 方法，这是一个很繁琐的操作，但不操作还不得行！

现在，我们可以这样，让 Java 自动帮你调用 close() 方法：

static String readFirstLineFromFile(String path) throws IOException {
  try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path))) {
    return br.readLine();
  }
}

凡是实现了 java.lang.AutoCloseable 和 java.io.Closeable 接口的对象，都可以使用这种方式。

Catching Multiple Exception Types and Rethrowing Exceptions with Improved Type Checking

这里我们主要关注 Catching Multiple Exception Types 这一特性。

在编写 Java 代码的过程中，很有可能会遇到需要捕获多个异常但是对这些异常都差不多的情况：

try {
  ...
} catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
}

有多少个异常就写多少个 catch 块时很繁琐的，因此，从 Java 7 开始，就可以这样：

catch (IOException | SQLException ex) {
  throw ex;
}

通过 | 操作符同时捕获多个类型的异常，很棒，不是吗？

Java SE 8

Java 8 是具有里程碑意义的一个版本，现在我们常用的 Java 版本就是这个版本，成熟的特性，丰富的类库。

Lambda Expressions

作为函数式编程和 Lisp 的爱好者，看到 Java 支持 Lambda 表达式的时候心情是激动的，在看到 Java 中 Lambda 的使用后，就更激动了。

除了 Lambda 表达式以外，还新增了方法引用、接口默认方法、Stream 库等新功能。

可以说是打造了一个相对完善的函数式编程环境。

当然了，Java 本身还是一个 OOP 的语言，但是，能够有地方使用 Lambda 表达式就很爽了。

Improved Type Inference

Java 8 增强了类型推断的功能，具体是什么样的就不多做讨论了，反正，直接用就可以了。

Annotations on Java Types

Java 8 以前的注解貌似只能用在类和方法上，但是现在可以在 任何地方 使用：

@NonNull String str;

这一点对于一些工具来说是很有用的，比如一些 Json 解析库。

Repeating Annotations

现在可以在一个地方多出使用相同的注解，就像这样：

@Schedule(dayOfMonth="last")
@Schedule(dayOfWeek="Fri", hour="23")
public void doPeriodicCleanup() { ... }

Method Parameter Reflection

反射可以获取方法的参数了，在反射面前一个类已经没有多少隐私可言了 @[email protected]

还记的前一段时间看到的一个新闻，说以前一些 Android 开发者可以通过反射和 JNI 的方式调用 SDK 中的隐藏接口，搞得 Google 只能将那些接口变成反射不出来。

NB!!!

结语

其实直接用 Java 8 的话可以不用管那个特性是那个版本开始支持的，直接用就可以了。

但是，感觉了解一下相关的内容会有助于 Java 的学习，于是便简单的操作了一下。

博客中提到的一些特性只是简单的提了一下它们的名字，而没有说它们具体是怎么样的，如果要了解的话，可以 Google。

还省略了一些内容，有兴趣的可以去看一下官方文档： Java Programming Language Enhancements.