Java8函数式编程 包教包会系列

Posted 2021-03-14 可以写但没有必要

Oracle 公司于 2014 年 3 月 18 日发布 Java 8 ，距离现在已经有很长一段时间了，Java10也在2018年 3月 21日正式发布，并且Oracle宣布Java 语言将每隔 6 个月提供一次更新。Java语言不断更新迭代，然而很多Java程序员缺没有跟上技术更新的步伐！所以写下这篇系列文章，希望可以帮助大家入门Java8！
话不多说，开始发车！

前言

宝刀未老的Java

1995年Sun公司推出的Java语言，从第一个版本诞生到现在已经有二十多年的了。时间若白驹过隙，转瞬即逝。二十多年来IT技术更新换代，编程语言层出不穷。就像自然界遵循优胜劣汰的法则，编程语言也是一样，很多老牌的编程语言被新兴的编程语言替代，逐渐没落甚至退出历史舞台，然而Java作为一门有着二十多年历史的编程语言却越发显得生机勃勃！宝刀未老！究其原因，其中很重要的一点就是Java语言不断进行版本迭代推出一系列符合技术发展趋势的新特性！

“从Java的演变路径来看，它一直致力于让并发编程更容易、出错更少。Java 1.0里有线程和锁，甚至有一个内存模型——这是当时的最佳做法。Java 5更是添加了工业级的构建模块，如线程池和并发集合。Java 7添加了分支/合并（fork/join）框架，使得并行变得更实用。而Java 8对并行又有了一个更简单的新思路！”

-摘自《Java 8 In Action》

Java8核心新特性简介
Java 8可谓是自Java 5以来最具革命性的版本了，她在语言、编译器、类库、开发工具以及Java虚拟机等方面都带来了不少新特性，其中最为核心的为Lambda 表达式与Stream API （其他新特性见文末附录）

★ Lambda表达式

Lambda表达式可以说是Java 8最大的卖点，她将函数式编程引入了Java。Lambda允许把函数作为一个方法的参数，或者把代码看成数据。

★ Stream API

Stream API是把真正的函数式编程风格引入到Java中。其实简单来说可以把Stream理解为MapReduce。从语法上看，也很像linux的管道、或者链式编程，代码写起来简洁明了，非常酷帅！
为什么要学习Java8函数式编程
通过Java8的文档我们可以看到Java8添加了很多API用于对函数式编程的支持，可以看出Java8对函数式编程的重视程度。
文档地址：
https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/

Java8之所以费这么大功夫引入函数式编程

原因有二：

1.代码简洁，函数式编程写出的代码简洁且意图明确，比如使用stream接口让你告别for循环。

2.多核友好，Java函数式编程使得编写并行程序如此简单，只需要调用一下parallel()方法即可。

“对于习惯了面向对象编程的开发者来说，抽象的概念并不陌生。面向对象编程是对数据进行抽象，而函数式编程是对行为进行抽象。现实世界中，数据和行为并存，程序也是如此，因此这两种编程方式我们都得学。

函数式编程这种新的抽象方式还有其他好处，例如：
不是所有人都在编写性能优先的代码，对于这些人来说，函数式编程带来的好处尤为明显。程序员能编写出更容易阅读的代码——这种代码更多地表达了业务逻辑的意图，而不是它的实现机制。易读的代码也易于维护、更可靠、更不容易出错。比如，在写回调函数和事件处理程序时，程序员不必再纠缠于匿名内部类的冗繁和可读性，函数式编程让事件处理系统变得更加简单。能将函数方便地传递也让编写惰性代码变得容易，惰性代码在真正需要时才初始化变量的值。

总而言之，Java 已经不是祖辈们当年使用的Java 了，嗯， 这不是件坏事。”
-摘自《Java8 Lambdas Exercises》
附录：Java8其他新特性

● 接口的默认方法与静态方法

我们可以在接口中定义默认方法，使用default关键字，并提供默认的实现。所有实现这个接口的类都会接受默认方法的实现，除非子类提供的自己的实现。

● 方法引用

通常与Lambda表达式联合使用，可以直接引用已有Java类或对象的方法。

● 重复注解

Java 8引入重复注解，相同的注解在同一地方也可以声明多次。

● 扩展注解的支持

Java 8扩展了注解的上下文，几乎可以为任何东西添加注解，包括局部变量、泛型类、父类与接口的实现，连方法的异常也能添加注解。

● Optional

Java 8引入Optional类来防止空指针异常，使用Optional类我们就不用显式进行空指针检查了。

● Date/Time API (JSR 310)

Java 8新的Date-Time API (JSR 310)受Joda-Time的影响，提供了新的java.time包，可以用来替代 java.util.Date和java.util.Calendar。

● javascript引擎Nashorn

Nashorn允许在JVM上开发运行JavaScript应用，允许Java与JavaScript相互调用。

● Base64

在Java 8中，Base64编码成为了Java类库的标准。Base64类同时还提供了对URL、MIME友好的编码器与解码器。

● 更好的类型推测机制

Java 8在类型推测方面有了很大的提高，这就使代码更整洁，不需要太多的强制类型转换了。

● 编译器优化

Java 8将方法的参数名加入了字节码中，这样在运行时通过反射就能获取到参数名，只需要在编译时使用-parameters参数。

● 并行（parallel）数组

支持对数组进行并行处理，主要是parallelSort()方法，它可以在多核机器上极大提高数组排序的速度。

● 并发（Concurrency）

在新增Stream机制与Lambda的基础之上，加入了一些新方法来支持聚集操作。

● Nashorn引擎jjs

基于Nashorn引擎的命令行工具。它接受一些JavaScript源代码为参数，并且执行这些源代码。

● 类依赖分析器jdeps

可以显示Java类的包级别或类级别的依赖。

● JVM的PermGen空间被移除

取代它的是Metaspace（JEP 122）。
Java 8是一次变化巨大的更新，借鉴了很多其它语言和类库的优秀之处，让Java变得更简单、更高效、更强大！
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