Day658.JDK8重要特性 -Java业务开发常见错误
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Day658.JDK8重要特性 -Java业务开发常见错误相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
JDK8重要特性
Hi，我是阿昌，今天是记录学习关于JDK8重要特性
Java 8 是目前最常用的 JDK 版本，在增强代码可读性、简化代码方面，相比 Java 7 增加了很多功能，比如 Lambda、Stream 流操作、并行流（ParallelStream）、Optional 可空类型、新日期时间类型等。
一、如何在项目中使用jdk8特性
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第一，从
List 的操作开始，先尝试把遍历 List 来筛选数据和转换数据的操作，使用 Stream 的 filter 和 map 实现，这是 Stream 最常用、最基本的两个 API。你可以重点看看接下来两节的内容来入门。 -
第二，使用高级的
IDE来写代码，以此找到可以利用 Java 8 语言特性简化代码的地方。比如，对于 IDEA，我们可以把匿名类型使用 Lambda 替换的检测规则，设置为 Error 级别严重程度：
这样运行 IDEA 的 Inspect Code 的功能，可以在 Error 级别的错误中看到这个问题，引起更多关注，帮助我们建立使用 Lambda 表达式的习惯：
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第三，如果你不知道如何把匿名类转换为 Lambda 表达式，可以
借助 IDE 来重构：
二、Lambda 表达式
Lambda 表达式的初衷是，进一步简化匿名类的语法（不过实现上，Lambda 表达式并不是匿名类的语法糖），使 Java 走向函数式编程。对于匿名类，虽然没有类名，但还是要给出方法定义。
这里有个例子，分别使用匿名类和 Lambda 表达式创建一个线程打印字符串：
//匿名类
new Thread(new Runnable()
@Override
public void run()
System.out.println("hello1");
).start();
//Lambda表达式
new Thread(() -> System.out.println("hello2")).start();
那么，Lambda 表达式如何匹配 Java 的类型系统呢？
答案就是，函数式接口。函数式接口是一种只有单一抽象方法的接口，使用 @FunctionalInterface 来描述，可以隐式地转换成 Lambda 表达式。使用 Lambda 表达式来实现函数式接口，不需要提供类名和方法定义，通过一行代码提供函数式接口的实例，就可以让函数成为程序中的头等公民，可以像普通数据一样作为参数传递，而不是作为一个固定的类中的固定方法。
那，函数式接口到底是什么样的呢？java.util.function 包中定义了各种函数式接口。
比如，用于提供数据的 Supplier 接口，就只有一个 get 抽象方法，没有任何入参、有一个返回值：
@FunctionalInterface
public interface Supplier<T>
/**
* Gets a result.
*
* @return a result
*/
T get();
可以使用 Lambda 表达式或方法引用，来得到 Supplier 接口的实例：
//使用Lambda表达式提供Supplier接口实现，返回OK字符串
Supplier<String> stringSupplier = ()->"OK";
//使用方法引用提供Supplier接口实现，返回空字符串
Supplier<String> supplier = String::new;
再举几个使用 Lambda 表达式或方法引用来构建函数的例子：
//Predicate接口是输入一个参数，返回布尔值。我们通过and方法组合两个Predicate条件，判断是否值大于0并且是偶数
Predicate<Integer> positiveNumber = i -> i > 0;
Predicate<Integer> evenNumber = i -> i % 2 == 0;
assertTrue(positiveNumber.and(evenNumber).test(2));
//Consumer接口是消费一个数据。我们通过andThen方法组合调用两个Consumer，输出两行abcdefg
Consumer<String> println = System.out::println;
println.andThen(println).accept("abcdefg");
//Function接口是输入一个数据，计算后输出一个数据。我们先把字符串转换为大写，然后通过andThen组合另一个Function实现字符串拼接
Function<String, String> upperCase = String::toUpperCase;
Function<String, String> duplicate = s -> s.concat(s);
assertThat(upperCase.andThen(duplicate).apply("test"), is("TESTTEST"));
//Supplier是提供一个数据的接口。这里我们实现获取一个随机数
Supplier<Integer> random = ()->ThreadLocalRandom.current().nextInt();
System.out.println(random.get());
//BinaryOperator是输入两个同类型参数，输出一个同类型参数的接口。这里我们通过方法引用获得一个整数加法操作，通过Lambda表达式定义一个减法操作，然后依次调用
BinaryOperator<Integer> add = Integer::sum;
BinaryOperator<Integer> subtraction = (a, b) -> a - b;
assertThat(subtraction.apply(add.apply(1, 2), 3), is(0));
Predicate、Function 等函数式接口，还使用 default 关键字实现了几个默认方法。这样一来，它们既可以满足函数式接口只有一个抽象方法，又能为接口提供额外的功能：
@FunctionalInterface
public interface Function<T, R>
R apply(T t);
default <V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before)
Objects.requireNonNull(before);
return (V v) -> apply(before.apply(v));
default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after)
Objects.requireNonNull(after);
return (T t) -> after.apply(apply(t));
很明显，Lambda 表达式给了我们复用代码的更多可能性：我们可以把一大段逻辑中变化的部分抽象出函数式接口，由外部方法提供函数实现，重用方法内的整体逻辑处理。
不过需要注意的是，在自定义函数式接口之前，可以先确认下java.util.function 包中的 43 个标准函数式接口是否能满足需求，我们要尽可能重用这些接口，因为使用大家熟悉的标准接口可以提高代码的可读性。
二、使用 Java 8 简化代码
- 使用
Stream简化集合操作； - 使用
Optional简化判空逻辑； - JDK8 结合 Lambda 和 Stream 对各种类的增强。
1、使用 Stream 简化集合操作
Lambda 表达式可以帮我们用简短的代码实现方法的定义，给了我们复用代码的更多可能性。
利用这个特性，可以把集合的投影、转换、过滤等操作抽象成通用的接口，然后通过 Lambda 表达式传入其具体实现，这也就是 Stream 操作。
一个具体的例子。这里有一段 20 行左右的代码，实现了如下的逻辑：
- 把整数列表转换为 Point2D 列表；
- 遍历 Point2D 列表过滤出 Y 轴 >1 的对象；
- 计算 Point2D 点到原点的距离；
- 累加所有计算出的距离，并计算距离的平均值。
private static double calc(List<Integer> ints)
//临时中间集合
List<Point2D> point2DList = new ArrayList<>();
for (Integer i : ints)
point2DList.add(new Point2D.Double((double) i % 3, (double) i / 3));
//临时变量，纯粹是为了获得最后结果需要的中间变量
double total = 0;
int count = 0;
for (Point2D point2D : point2DList)
//过滤
if (point2D.getY() > 1)
//算距离
double distance = point2D.distance(0, 0);
total += distance;
count++;
//注意count可能为0的可能
return count >0 ? total / count : 0;
现在，我们可以使用 Stream 配合 Lambda 表达式来简化这段代码。简化后一行代码就可以实现这样的逻辑，更重要的是代码可读性更强了，通过方法名就可以知晓大概是在做什么事情。比如：
- map 方法传入的是一个 Function，可以实现对象转换；
- filter 方法传入一个 Predicate，实现对象的布尔判断，只保留返回 true 的数据；
- mapToDouble 用于把对象转换为 double；
- 通过 average 方法返回一个 OptionalDouble，代表可能包含值也可能不包含值的可空 double。
List<Integer> ints = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8);
double average = calc(ints);
double streamResult = ints.stream()
.map(i -> new Point2D.Double((double) i % 3, (double) i / 3))
.filter(point -> point.getY() > 1)
.mapToDouble(point -> point.distance(0, 0))
.average()
.orElse(0);
//如何用一行代码来实现，比较一下可读性
assertThat(average, is(streamResult));
2、有关 Optional 可空类型
其实，类似 OptionalDouble、OptionalInt、OptionalLong 等，是服务于基本类型的可空对象。
此外，Java8 还定义了用于引用类型的 Optional 类。使用 Optional，不仅可以避免使用 Stream 进行级联调用的空指针问题；
更重要的是，它提供了一些实用的方法帮我们避免判空逻辑。
一些例子，演示了如何使用 Optional 来避免空指针，以及如何使用它的 fluent API 简化冗长的 if-else 判空逻辑：
@Test(expected = IllegalArgumentException.class)
public void optional()
//通过get方法获取Optional中的实际值
assertThat(Optional.of(1).get(), is(1));
//通过ofNullable来初始化一个null，通过orElse方法实现Optional中无数据的时候返回一个默认值
assertThat(Optional.ofNullable(null).orElse("A"), is("A"));
//OptionalDouble是基本类型double的Optional对象，isPresent判断有无数据
assertFalse(OptionalDouble.empty().isPresent());
//通过map方法可以对Optional对象进行级联转换，不会出现空指针，转换后还是一个Optional
assertThat(Optional.of(1).map(Math::incrementExact).get(), is(2));
//通过filter实现Optional中数据的过滤，得到一个Optional，然后级联使用orElse提供默认值
assertThat(Optional.of(1).filter(integer -> integer % 2 == 0).orElse(null), is(nullValue()));
//通过orElseThrow实现无数据时抛出异常
Optional.empty().orElseThrow(IllegalArgumentException::new);
Optional 类的常用方法整理成了一张图:
3、Java 8 类对于函数式 API 的增强
除了 Stream 之外，Java 8 中有很多类也都实现了函数式的功能。
比如，要通过 HashMap 实现一个缓存的操作，在 Java 8 之前我们可能会写出这样的 getProductAndCache 方法：
先判断缓存中是否有值；如果没有值，就从数据库搜索取值；最后，把数据加入缓存。
private Map<Long, Product> cache = new ConcurrentHashMap<>();
private Product getProductAndCache(Long id)
Product product = null;
//Key存在，返回Value
if (cache.containsKey(id))
product = cache.get(id);
else
//不存在，则获取Value
//需要遍历数据源查询获得Product
for (Product p : Product.getData())
if (p.getId().equals(id))
product = p;
break;
//加入ConcurrentHashMap
if (product != null)
cache.put(id, product);
return product;
@Test
public void notcoolCache()
getProductAndCache(1L);
getProductAndCache(100L);
System.out.println(cache);
assertThat(cache.size(), is(1));
assertTrue(cache.containsKey(1L));
而在 Java 8 中，我们利用 ConcurrentHashMap 的 computeIfAbsent 方法，用一行代码就可以实现这样的繁琐操作：
private Product getProductAndCacheCool(Long id)
return cache.computeIfAbsent(id, i -> //当Key不存在的时候提供一个Function来代表根据Key获取Value的过程
Product.getData().stream()
.filter(p -> p.getId().equals(i)) //过滤
.findFirst() //找第一个，得到Optional<Product>
.orElse(null)); //如果找不到Product，则使用null
@Test
public void coolCache()
getProductAndCacheCool(1L);
getProductAndCacheCool(100L);
System.out.println(cache);
assertThat(cache.size(), is(1));
assertTrue(cache.containsKey(1L));
computeIfAbsent 方法在逻辑上相当于：
if (map.get(key) == null)
V newValue = mappingFunction.apply(key);
if (newValue != null)
map.put(key, newValue);
又比如，利用 Files.walk 返回一个 Path 的流，通过两行代码就能实现递归搜索 +grep 的操作。整个逻辑是：递归搜索文件夹，查找所有的.java 文件；然后读取文件每一行内容，用正则表达式匹配 public class 关键字；最后输出文件名和这行内容。
@Test
public void filesExample() throws IOException
//无限深度，递归遍历文件夹
try (Stream<Path> pathStream = Files.walk(Paths.get(".")))
pathStream.filter(Files::isRegularFile) //只查普通文件
.filter(FileSystems.getDefault().getPathMatcher("glob:**/*.java")::matches) //搜索java源码文件
.flatMap(ThrowingFunction.unchecked(path ->
Files.readAllLines(path).stream() //读取文件内容，转换为Stream<List>
.filter(line -> Pattern.compile("public class").matcher(line).find()) //使用正则过滤带有public class的行
.map(line -> path.getFileName() + " >> " + line))) //把这行文件内容转换为文件名+行
.forEach(System.out::println); //打印所有的行
输出结果如下：
因为 Files.readAllLines 方法会抛出一个受检异常（IOException），所以我使用了一个自定义的函数式接口，用 ThrowingFunction 包装这个方法，把受检异常转换为运行时异常，让代码更清晰：
@FunctionalInterface
public interface ThrowingFunction<T, R, E extends Throwable>
static <T, R, E extends Throwable> Function<T, R> unchecked(ThrowingFunction<T, R, E> f)
return t ->
try
return f.apply(t);
catch (Throwable e)
throw new RuntimeException(e);
;
R apply(T t) throws E;
三、并行流
Java 8 还提供了并行流的功能：通过 parallel 方法，一键把 Stream 转换为并行操作提交到线程池处理。
比如，如下代码通过线程池来并行消费处理 1 到 100：
IntStream.rangeClosed(1,100).parallel().forEach(i->
System.out.println(LocalDateTime.now() + " : " + i);
try
Thread.sleep(1000);
catch (InterruptedException e) 以上是关于Day658.JDK8重要特性 -Java业务开发常见错误的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章