новые функции java8 ~ финальная версия

Java JVM переводчик API

Автор: Ду Ци [перевод]

Оригинальная ссылка: http://www.jianshu.com/p/5b800057f2d8

1. Введение

Без сомнения, Java 8 является самой важной версией Java со времен Java 5 (выпущенной в 2004 году). Этот выпуск содержит более десятка новых функций в языках, компиляторах, библиотеках, инструментах и ​​JVM. В этой статье мы узнаем об этих новых функциях и на реальных примерах покажем, где они подходят для использования.

В этом руководстве рассматриваются несколько типов проблем, с которыми часто сталкиваются Java-разработчики:

  • язык

  • переводчик

  • библиотека

  • инструмент

  • Среда выполнения (JVM)

2. Новые возможности языка Java

Java 8 — это основная версия Java, и некоторые считают, что, хотя разработчики Java с нетерпением ждут этих новых функций, их изучение также требует больших усилий. В этом подразделе мы представим большинство новых функций Java 8.

2.1 Лямбда-выражения и функциональные интерфейсы

Лямбда-выражения (также известные как замыкания) — самое большое и наиболее ожидаемое языковое изменение в Java 8. Это позволяет нам передавать функции как параметры метода или рассматривать сам код как данные: разработчики функциональных функций хорошо знакомы с этими концепциями. Многие языки на платформе JVM (Groovy, Scala и т. д.) с момента своего появления поддерживают лямбда-выражения, но у Java-разработчиков нет другого выбора, кроме как использовать анонимные внутренние классы вместо лямбда-выражений.

На разработку Lambda ушло много времени и усилий сообщества, и, наконец, была найдена компромиссная реализация, позволяющая добиться лаконичной и компактной языковой структуры. Самое простое лямбда-выражение состоит из списка параметров, разделенных запятыми.->Символы и блоки операторов, например:

  1. Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( e -> System.out.println( e ) );
скопировать код

Параметры в этом коде вышеeТип параметра определяется компилятором, вы также можете указать тип параметра явно, например:

  1. Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( ( String e ) -> System.out.println( e ) );
скопировать код

Если для лямбда-выражения требуется более сложный блок операторов, вы можете использовать фигурные скобки, чтобы заключить блок, подобно телу функции в Java, например:

    

  1. Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( e -> {
    2. 

  2.     System.out.print( e );
    3. 

  3.     System.out.print( e );
    4. 

  4. } );
    5. 

скопировать код

Лямбда-выражения могут ссылаться на члены класса и локальные переменные (которые неявно преобразуются вfinal), например, следующие два блока кода имеют одинаковый эффект:

    

  1. String separator = ",";
    2. 

  2. Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( 
    3. 

  3.     ( String e ) -> System.out.print( e + separator ) );
    4. 

скопировать код

и

    

  1. final String separator = ",";
    2. 

  2. Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( 
    3. 

  3.     ( String e ) -> System.out.print( e + separator ) );
    4. 

скопировать код

Лямбда-выражения имеют возвращаемое значение, и тип возвращаемого значения также определяется компилятором. Если блок операторов в лямбда-выражении имеет только одну строку, вы не можете использоватьreturnзаявление, следующие два фрагмента кода имеют тот же эффект:

  1. Arrays.asList( "a", "b", "d" ).sort( ( e1, e2 ) -> e1.compareTo( e2 ) );
скопировать код

и

    

  1. Arrays.asList( "a", "b", "d" ).sort( ( e1, e2 ) -> {
    2. 

  2.     int result = e1.compareTo( e2 );
    3. 

  3.     return result;
    4. 

  4. } );
    5. 

скопировать код

Чтобы сделать существующие функции совместимыми с лямбда-выражениями, разработчики лямбда рассмотрели множество методов, в результате чегофункциональный интерфейсэто понятие. Функциональный интерфейс относится к интерфейсу только с одной функцией, и такой интерфейс может быть неявно преобразован в лямбда-выражение.java.lang.Runnableиjava.util.concurrent.Callableявляется лучшим примером функционального интерфейса. На практике функциональные интерфейсы очень хрупкие: как только разработчик добавляет в интерфейс функцию, интерфейс перестает работать, и компиляция завершается ошибкой. Чтобы преодолеть эту хрупкость на уровне кода и явно указать, что интерфейс является функциональным интерфейсом, Java 8 содержит специальную аннотацию@FunctionalInterface(Все соответствующие интерфейсы в библиотеке Java уже имеют эту аннотацию) для определения простого функционального интерфейса:

    

  1. @FunctionalInterface
    2. 

  2. public interface Functional {
    3. 

  3.     void method();
    4. 

  4. }
    5. 

скопировать код

Однако следует отметить, что методы по умолчанию и статические методы не нарушают определения функциональных интерфейсов, поэтому следующий код допустим.

    

  1. @FunctionalInterface
    2. 

  2. public interface FunctionalDefaultMethods {
    3. 

  3.     void method();
    4. 

    5. 

  5.     default void defaultMethod() {            
    6. 

  6.     }        
    7. 

  7. }
    8. 

скопировать код

Являясь самым большим преимуществом Java 8, лямбда-выражения могут привлечь больше разработчиков к платформе JVM и использовать концепции функционального программирования в чистом Java-программировании. Если вам нужно узнать больше о лямбда-выражениях, вы можете обратиться к официальной документации.

2.2 Методы по умолчанию и статические методы интерфейсов

Java 8 расширяет значение интерфейсов двумя новыми понятиями: методы по умолчанию и статические методы. Методы по умолчанию делают интерфейсы чем-то похожими на трейты, но с другими целями. Методы по умолчанию позволяют разработчикам добавлять новые методы к существующим интерфейсам, не нарушая двоичной совместимости, то есть не заставляя те классы, которые реализуют интерфейс, также реализовывать новый метод.

Разница между стандартными и абстрактными методами заключается в том, что абстрактные методы должны быть реализованы, а методы по умолчанию — нет. Методы по умолчанию, предоставляемые интерфейсом, будут унаследованы или переопределены классом реализации интерфейса.Пример кода выглядит следующим образом:

    

  1. private interface Defaulable {
    2. 

  2.     // Interfaces now allow default methods, the implementer may or 
    3. 

  3.     // may not implement (override) them.
    4. 

  4.     default String notRequired() { 
    5. 

  5.         return "Default implementation"; 
    6. 

  6.     }        
    7. 

  7. }
    8. 

    9. 

  9. private static class DefaultableImpl implements Defaulable {
    10. 

  10. }
    11. 

    12. 

  12. private static class OverridableImpl implements Defaulable {
    13. 

  13.     @Override
    14. 

  14.     public String notRequired() {
    15. 

  15.         return "Overridden implementation";
    16. 

  16.     }
    17. 

  17. }
    18. 

скопировать код

DefaulableИнтерфейс с использованием ключевых словdefaultопределяет метод по умолчаниюnotRequired().DefaultableImplКласс реализует этот интерфейс и по умолчанию наследует методы по умолчанию в этом интерфейсе;OverridableImplКласс также реализует этот интерфейс, но переопределяет методы интерфейса по умолчанию и предоставляет другую реализацию.

Еще одна интересная особенность Java 8 заключается в том, что статические методы могут быть определены в интерфейсах Пример кода выглядит следующим образом:

    

  1. private interface DefaulableFactory {
    2. 

  2.     // Interfaces now allow static methods
    3. 

  3.     static Defaulable create( Supplier< Defaulable > supplier ) {
    4. 

  4.         return supplier.get();
    5. 

  5.     }
    6. 

  6. }
    7. 

скопировать код

Следующий фрагмент кода объединяет сценарии использования методов по умолчанию и статических методов:

    

  1. public static void main( String[] args ) {
    2. 

  2.     Defaulable defaulable = DefaulableFactory.create( DefaultableImpl::new );
    3. 

  3.     System.out.println( defaulable.notRequired() );
    4. 

    5. 

  5.     defaulable = DefaulableFactory.create( OverridableImpl::new );
    6. 

  6.     System.out.println( defaulable.notRequired() );
    7. 

  7. }
    8. 

скопировать код

Вывод этого кода выглядит следующим образом:

    

  1. Default implementation
    2. 

  2. Overridden implementation
    3. 

скопировать код

Поскольку реализация метода по умолчанию в JVM обеспечивает поддержку на уровне байт-кода, она очень эффективна. Методы по умолчанию позволяют улучшать интерфейсы, не нарушая существующие системы наследования. Применение этой функции в официальной библиотеке:java.util.Collectionинтерфейс для добавления новых методов, таких какstream(),parallelStream(),forEach()иremoveIf()и Т. Д.

Несмотря на все преимущества методов по умолчанию, в реальной разработке их следует использовать с осторожностью: в сложных системах наследования методы по умолчанию могут вызывать неоднозначность и ошибки компиляции. Если вы хотите узнать больше деталей, вы можете обратиться к официальной документации.

2.3 Ссылки на методы

Ссылки на методы позволяют разработчикам напрямую ссылаться на существующие методы, конструкторы классов Java или объекты-экземпляры. Благодаря использованию ссылок на методы и лямбда-выражений методы построения классов Java выглядят компактными и лаконичными, без большого количества сложного шаблонного кода.

В случае Саймона,CarКлассы — это примеры различных ссылок на методы, которые могут помочь читателям различать четыре типа ссылок на методы.

    

  1. public static class Car {
    2. 

  2.     public static Car create( final Supplier< Car > supplier ) {
    3. 

  3.         return supplier.get();
    4. 

  4.     }              
    5. 

    6. 

  6.     public static void collide( final Car car ) {
    7. 

  7.         System.out.println( "Collided " + car.toString() );
    8. 

  8.     }
    9. 

    10. 

  10.     public void follow( final Car another ) {
    11. 

  11.         System.out.println( "Following the " + another.toString() );
    12. 

  12.     }
    13. 

    14. 

  14.     public void repair() {   
    15. 

  15.         System.out.println( "Repaired " + this.toString() );
    16. 

  16.     }
    17. 

  17. }
    18. 

скопировать код

Тип первой ссылки на метод — это ссылка на конструктор, а синтаксис —Class::new, или в более общем виде:Class::new. Примечание. Этот конструктор не имеет параметров.

    

  1. final Car car = Car.create( Car::new );
    2. 

  2. final List< Car > cars = Arrays.asList( car );
    3. 

скопировать код

Тип второй ссылки на метод — это ссылка на статический метод, а синтаксис —Class::static_method. Примечание. Этот метод принимает параметр типа Car.

  1. cars.forEach( Car::collide );
скопировать код

Третий тип ссылки на метод — это ссылка на метод-член класса.Class::method, обратите внимание, что этот метод не имеет определенных входных параметров:

  1. cars.forEach( Car::repair );
скопировать код

Тип, на который ссылается четвертый метод, является ссылкой на метод-член экземпляра объекта.instance::method. Примечание. Этот метод принимает параметр типа Car:

    

  1. final Car police = Car.create( Car::new );
    2. 

  2. cars.forEach( police::follow );
    3. 

скопировать код

Запустив приведенный выше пример, вы увидите следующий вывод в консоли (экземпляр Car может быть другим):

    

  1. Collided com.javacodegeeks.java8.method.references.MethodReferences$Car@7a81197d
    2. 

  2. Repaired com.javacodegeeks.java8.method.references.MethodReferences$Car@7a81197d
    3. 

  3. Following the com.javacodegeeks.java8.method.references.MethodReferences$Car@7a81197d
    4. 

скопировать код

Если вы хотите понять и изучить более подробный контент, вы можете обратиться к официальной документации

2.4 Дублирование аннотаций

С момента появления аннотаций в Java 5 эта функция стала очень популярной и широко используется в различных фреймворках и проектах. Однако у аннотаций есть большое ограничение: вы не можете использовать одну и ту же аннотацию несколько раз в одном и том же месте. Java 8 устраняет это ограничение и вводит концепцию повторяющихся аннотаций, позволяющую использовать одну и ту же аннотацию несколько раз в одном и том же месте.

Использование в Java 8@RepeatableОпределение аннотации повторяет аннотацию, на самом деле это не улучшение на уровне языка, а уловка компилятора, а базовая технология остается той же. Для иллюстрации можно использовать следующий код:

    

  1. package com.javacodegeeks.java8.repeatable.annotations;
    2. 

    3. 

  3. import java.lang.annotation.ElementType;
    4. 

  4. import java.lang.annotation.Repeatable;
    5. 

  5. import java.lang.annotation.Retention;
    6. 

  6. import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
    7. 

  7. import java.lang.annotation.Target;
    8. 

    9. 

  9. public class RepeatingAnnotations {
    10. 

  10.     @Target( ElementType.TYPE )
    11. 

  11.     @Retention( RetentionPolicy.RUNTIME )
    12. 

  12.     public @interface Filters {
    13. 

  13.         Filter[] value();
    14. 

  14.     }
    15. 

    16. 

  16.     @Target( ElementType.TYPE )
    17. 

  17.     @Retention( RetentionPolicy.RUNTIME )
    18. 

  18.     @Repeatable( Filters.class )
    19. 

  19.     public @interface Filter {
    20. 

  20.         String value();
    21. 

  21.     };
    22. 

    23. 

  23.     @Filter( "filter1" )
    24. 

  24.     @Filter( "filter2" )
    25. 

  25.     public interface Filterable {        
    26. 

  26.     }
    27. 

    28. 

  28.     public static void main(String[] args) {
    29. 

  29.         for( Filter filter: Filterable.class.getAnnotationsByType( Filter.class ) ) {
    30. 

  30.             System.out.println( filter.value() );
    31. 

  31.         }
    32. 

  32.     }
    33. 

  33. }
    34. 

скопировать код

Как видим, здесьFilterКласс украшен аннотацией @Repeatable(Filters.class) иFiltersхранитьFilterАннотированный контейнер, компилятор пытается скрыть эти детали от разработчика. так,FilterableИнтерфейс может использовать дваFilterКомментарии к аннотациям (здесь нет упоминания какой-либо информации о Фильтрах).

Кроме того, API отражения предоставляет новый метод:getAnnotationsByType(), который может возвращать повторяющуюся аннотацию определенного типа, напримерFilterable.class.getAnnoation(Filters.class)Будет возвращено два экземпляра Filter, а вывод в консоль будет выглядеть так:

    

  1. filter1
    2. 

  2. filter2
    3. 

скопировать код

Если вы хотите узнать больше, вы можете обратиться к официальной документации.

2.5 Улучшенный вывод типов

Компилятор Java 8 значительно улучшил вывод типов.Во многих сценариях компилятор может вывести тип данных параметра, что делает код более кратким. Пример кода выглядит следующим образом:

    

  1. package com.javacodegeeks.java8.type.inference;
    2. 

    3. 

  3. public class Value< T > {
    4. 

  4.     public static< T > T defaultValue() { 
    5. 

  5.         return null; 
    6. 

  6.     }
    7. 

    8. 

  8.     public T getOrDefault( T value, T defaultValue ) {
    9. 

  9.         return ( value != null ) ? value : defaultValue;
    10. 

  10.     }
    11. 

  11. }
    12. 

скопировать код

Следующий кодValueТип заявления:

    

  1. package com.javacodegeeks.java8.type.inference;
    2. 

    3. 

  3. public class TypeInference {
    4. 

  4.     public static void main(String[] args) {
    5. 

  5.         final Value< String > value = new Value<>();
    6. 

  6.         value.getOrDefault( "22", Value.defaultValue() );
    7. 

  7.     }
    8. 

  8. }
    9. 

скопировать код

параметрValue.defaultValue()Тип определяется компилятором и не требует явного указания. В Java 7 этот код будет компилировать ошибки, если не используетсяValue.<String>defaultValue().

2.6 Расширить сценарии применения аннотаций

Java 8 расширяет сценарии применения аннотаций. Теперь аннотации можно использовать практически для любого элемента: локальных переменных, типов интерфейса, суперклассов и классов реализации интерфейса и даже для определений исключений функций. Вот некоторые примеры:

    

  1. package com.javacodegeeks.java8.annotations;
    2. 

    3. 

  3. import java.lang.annotation.ElementType;
    4. 

  4. import java.lang.annotation.Retention;
    5. 

  5. import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
    6. 

  6. import java.lang.annotation.Target;
    7. 

  7. import java.util.ArrayList;
    8. 

  8. import java.util.Collection;
    9. 

    10. 

  10. public class Annotations {
    11. 

  11.     @Retention( RetentionPolicy.RUNTIME )
    12. 

  12.     @Target( { ElementType.TYPE_USE, ElementType.TYPE_PARAMETER } )
    13. 

  13.     public @interface NonEmpty {        
    14. 

  14.     }
    15. 

    16. 

  16.     public static class Holder< @NonEmpty T > extends @NonEmpty Object {
    17. 

  17.         public void method() throws @NonEmpty Exception {            
    18. 

  18.         }
    19. 

  19.     }
    20. 

    21. 

  21.     @SuppressWarnings( "unused" )
    22. 

  22.     public static void main(String[] args) {
    23. 

  23.         final Holder< String > holder = new @NonEmpty Holder< String >();        
    24. 

  24.         @NonEmpty Collection< @NonEmpty String > strings = new ArrayList<>();        
    25. 

  25.     }
    26. 

  26. }
    27. 

скопировать код

ElementType.TYPEUSERиElementType.TYPEPARAMETERЭто две новые аннотации, добавленные в Java 8 для описания сценариев использования аннотаций. Соответствующие изменения также были внесены в язык Java для распознавания этих новых аннотаций.

3. Новые возможности компилятора Java

3.1 Название параметра

Чтобы получить имена параметров метода в программе Java во время выполнения, программисты старшего поколения должны были использовать другой метод, например, библиотеку Paranamer. Java 8, наконец, нормализует эту функцию на уровне языка (используя API отражения иМетод Parameter.getName()) и уровень байт-кода (с использованием новогоjavacкомпилятор и-parametersпараметры) для поддержки.

    

  1. package com.javacodegeeks.java8.parameter.names;
    2. 

    3. 

  3. import java.lang.reflect.Method;
    4. 

  4. import java.lang.reflect.Parameter;
    5. 

    6. 

  6. public class ParameterNames {
    7. 

  7.     public static void main(String[] args) throws Exception {
    8. 

  8.         Method method = ParameterNames.class.getMethod( "main", String[].class );
    9. 

  9.         for( final Parameter parameter: method.getParameters() ) {
    10. 

  10.             System.out.println( "Parameter: " + parameter.getName() );
    11. 

  11.         }
    12. 

  12.     }
    13. 

  13. }
    14. 

скопировать код

Эта функция по умолчанию отключена в Java 8, поэтому, если вы не-parametersСкомпилируйте приведенный выше код с параметрами и запустите его, он выведет следующий результат:

  1. Parameter: arg0
скопировать код

если с-parametersпараметр, он выведет следующий результат (правильный результат):

  1. Parameter: args
скопировать код

Если вы используете Maven для управления проектами, вы можетеmaven-compiler-pluginНастраивается в пункте конфигурации компилятора-parametersпараметр:

    

  1. <plugin>
    2. 

  2.     <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
    3. 

  3.     <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
    4. 

  4.     <version>3.1</version>
    5. 

  5.     <configuration>
    6. 

  6.         <compilerArgument>-parameters</compilerArgument>
    7. 

  7.         <source>1.8</source>
    8. 

  8.         <target>1.8</target>
    9. 

  9.     </configuration>
    10. 

  10. </plugin>
    11. 

скопировать код

4. Новые возможности официальной библиотеки Java

В Java 8 добавлено много новых служебных классов (классы даты/времени) и расширены существующие служебные классы для поддержки современного параллельного программирования, функционального программирования и многого другого.

4.1 Optional

Наиболее распространенной ошибкой в ​​приложениях Java является нулевое исключение. До Java 8 Google Guava представилаOptionalsкласс для решенияNullPointerException, чтобы предотвратить использование исходного кода различнымиnullПроверяйте наличие загрязнения, чтобы разработчики могли писать более чистый код. Java 8 также будетOptionalДобавлена ​​официальная библиотека.

OptionalПросто: сохраните значение типа T или null. Он предоставляет несколько полезных интерфейсов, позволяющих избежать явных проверок null. Более подробную информацию можно найти в официальной документации по Java 8.

Давайте посмотрим на использованиеOptionalПример: возможно нулевое значение или значение некоторого типа:

    

  1. Optional< String > fullName = Optional.ofNullable( null );
    2. 

  2. System.out.println( "Full Name is set? " + fullName.isPresent() );        
    3. 

  3. System.out.println( "Full Name: " + fullName.orElseGet( () -> "[none]" ) ); 
    4. 

  4. System.out.println( fullName.map( s -> "Hey " + s + "!" ).orElse( "Hey Stranger!" ) );
    5. 

скопировать код

еслиOptionalinstance содержит ненулевое значение, тогдаisPresent()Метод возвращает true, в противном случае он возвращает false;orElseGet()метод,OptionalЕсли экземпляр имеет значение null, он может принять значение по умолчанию, сгенерированное лямбда-выражением;map()метод преобразования существующихOpetionalЗначение экземпляра преобразуется в новое значение;orElse()метод сorElseGet()Метод аналогичен, но возвращает переданное значение по умолчанию, когда удерживается значение null.

Вывод приведенного выше кода выглядит следующим образом:

    

  1. Full Name is set? false
    2. 

  2. Full Name: [none]
    3. 

  3. Hey Stranger!
    4. 

скопировать код

Давайте рассмотрим еще один простой пример:

    

  1. Optional< String > firstName = Optional.of( "Tom" );
    2. 

  2. System.out.println( "First Name is set? " + firstName.isPresent() );        
    3. 

  3. System.out.println( "First Name: " + firstName.orElseGet( () -> "[none]" ) ); 
    4. 

  4. System.out.println( firstName.map( s -> "Hey " + s + "!" ).orElse( "Hey Stranger!" ) );
    5. 

  5. System.out.println();
    6. 

скопировать код

Результат этого примера:

    

  1. First Name is set? true
    2. 

  2. First Name: Tom
    3. 

  3. Hey Tom!
    4. 

скопировать код

Для получения более подробной информации, пожалуйста, обратитесь к официальной документации.

4.2 Streams

Новый Stream API (java.util.stream) переносит функциональное программирование среды сборки в библиотеку Java. Это, безусловно, крупнейшее улучшение библиотеки Java, позволяющее разработчикам писать более эффективный, лаконичный и компактный код.

Stream API значительно упрощает операции с коллекциями (позже мы увидим больше, чем просто коллекции).Давайте сначала посмотрим на этот класс под названием Task:

    

  1. public class Streams  {
    2. 

  2.     private enum Status {
    3. 

  3.         OPEN, CLOSED
    4. 

  4.     };
    5. 

    6. 

  6.     private static final class Task {
    7. 

  7.         private final Status status;
    8. 

  8.         private final Integer points;
    9. 

    10. 

  10.         Task( final Status status, final Integer points ) {
    11. 

  11.             this.status = status;
    12. 

  12.             this.points = points;
    13. 

  13.         }
    14. 

    15. 

  15.         public Integer getPoints() {
    16. 

  16.             return points;
    17. 

  17.         }
    18. 

    19. 

  19.         public Status getStatus() {
    20. 

  20.             return status;
    21. 

  21.         }
    22. 

    23. 

  23.         @Override
    24. 

  24.         public String toString() {
    25. 

  25.             return String.format( "[%s, %d]", status, points );
    26. 

  26.         }
    27. 

  27.     }
    28. 

  28. }
    29. 

скопировать код

Класс Task имеет понятие дроби (или псевдосложности) и двух других состояний: OPEN или CLOSED. Теперь предположим, что есть набор задач:

    

  1. final Collection< Task > tasks = Arrays.asList(
    2. 

  2.     new Task( Status.OPEN, 5 ),
    3. 

  3.     new Task( Status.OPEN, 13 ),
    4. 

  4.     new Task( Status.CLOSED, 8 ) 
    5. 

  5. );
    6. 

скопировать код

Сначала рассмотрим вопрос: сколько точек состояния ОТКРЫТО в этом наборе задач? До Java 8, чтобы исправить это, вам нужно было бы использоватьforeachПрокручивайте коллекцию задач, но в Java 8 это можно решить с помощью пар: списка, содержащего ряд элементов, и поддерживающего последовательную и параллельную обработку.

    

  1. // Calculate total points of all active tasks using sum()
    2. 

  2. final long totalPointsOfOpenTasks = tasks
    3. 

  3.     .stream()
    4. 

  4.     .filter( task -> task.getStatus() == Status.OPEN )
    5. 

  5.     .mapToInt( Task::getPoints )
    6. 

  6.     .sum();
    7. 

    8. 

  8. System.out.println( "Total points: " + totalPointsOfOpenTasks );
    9. 

скопировать код

Консольный вывод запуска этого метода:

  1. Total points: 18
скопировать код

Здесь можно многое сказать. Во-первых, коллекция задач преобразуется в паровое представление, во-вторых,filterОперация отфильтрует все ЗАКРЫТЫЕ задачи; в-третьих,mapToIntОперации основаны на каждом экземпляре задачи.Task::getPointsМетод преобразует поток задач в набор целых чисел; наконец,sumМетод вычисляет сумму и выдает окончательный результат.

Прежде чем перейти к следующему примеру, следует помнить несколько вещей о парах (нажмите здесь, чтобы узнать больше). Операции в Steam можно разделить на промежуточные операции и поздние операции.

Промежуточные операции возвращают новый пар - выполняют промежуточную операцию (например,filter) не выполняет фактическую фильтрацию, а вместо этого создает новый поток и помещает подходящие элементы из исходного потока во вновь созданный поток.

Поздние операции (т.е.forEachилиsum), он будет проходить через пар и получать результаты или случайные результаты; после выполнения поздней операции линия обработки пара была обработана и не может быть использована. Почти во всех случаях поздние операции сразу же проходят через поток.

Еще одна ценность Steam — его творческая поддержка параллельной обработки. Для приведенного выше набора задач мы можем рассчитать сумму баллов за все задачи с помощью следующего кода:

    

  1. // Calculate total points of all tasks
    2. 

  2. final double totalPoints = tasks
    3. 

  3.    .stream()
    4. 

  4.    .parallel()
    5. 

  5.    .map( task -> task.getPoints() ) // or map( Task::getPoints ) 
    6. 

  6.    .reduce( 0, Integer::sum );
    7. 

    8. 

  8. System.out.println( "Total points (all tasks): " + totalPoints );
    9. 

скопировать код

Здесь мы используемparallelметод для параллельной обработки всех задач и использованияreduceМетод расчета конечного результата. Вывод консоли выглядит следующим образом:

  1. Total points（all tasks）: 26.0
скопировать код

Для набора часто необходимо сгруппировать входящие в него элементы по какому-либо условию. С помощью предоставляемого Steam API можно быстро выполнить такие задачи, код выглядит следующим образом:

    

  1. // Group tasks by their status
    2. 

  2. final Map< Status, List< Task > > map = tasks
    3. 

  3.     .stream()
    4. 

  4.     .collect( Collectors.groupingBy( Task::getStatus ) );
    5. 

  5. System.out.println( map );
    6. 

скопировать код

Вывод консоли выглядит следующим образом:

  1. {CLOSED=[[CLOSED, 8]], OPEN=[[OPEN, 5], [OPEN, 13]]}
скопировать код

Последний пример вопроса о коллекции задач: как рассчитать долю баллов каждой задачи в коллекции в коллекции.Конкретный код обработки выглядит следующим образом:

    

  1. // Calculate the weight of each tasks (as percent of total points) 
    2. 

  2. final Collection< String > result = tasks
    3. 

  3.     .stream()                                        // Stream< String >
    4. 

  4.     .mapToInt( Task::getPoints )                     // IntStream
    5. 

  5.     .asLongStream()                                  // LongStream
    6. 

  6.     .mapToDouble( points -> points / totalPoints )   // DoubleStream
    7. 

  7.     .boxed()                                         // Stream< Double >
    8. 

  8.     .mapToLong( weigth -> ( long )( weigth * 100 ) ) // LongStream
    9. 

  9.     .mapToObj( percentage -> percentage + "%" )      // Stream< String> 
    10. 

  10.     .collect( Collectors.toList() );                 // List< String > 
    11. 

    12. 

  12. System.out.println( result );
    13. 

скопировать код

Вывод консоли выглядит следующим образом:

  1. [19%, 50%, 30%]
скопировать код

Наконец, как упоминалось ранее, API Steam может работать не только с коллекциями Java, традиционные операции ввода-вывода (построчное чтение данных из файла или сети) могут выиграть от обработки Steam, вот небольшой пример:

    

  1. final Path path = new File( filename ).toPath();
    2. 

  2. try( Stream< String > lines = Files.lines( path, StandardCharsets.UTF_8 ) ) {
    3. 

  3.     lines.onClose( () -> System.out.println("Done!") ).forEach( System.out::println );
    4. 

  4. }
    5. 

скопировать код

Методы потокаonCloseВозвращает эквивалентный Stream с дополнительным дескриптором, который будет выполняться при вызове метода Stream close(). Stream API, лямбда-выражения и ссылки на методы, поддерживаемые стандартными методами интерфейса и статическими методами, являются ответом Java 8 на современную парадигму разработки программного обеспечения.

4.3 Date/Time API(JSR 310)

В Java 8 представлен новый API Date-Time (JSR 310) для улучшения обработки времени и даты. Управление временем и датой всегда было самой болезненной проблемой для Java-разработчиков.java.util.Dateи позжеjava.util.CalendarЭта проблема не решена (и еще больше запутывает разработчиков).

По этим причинам родилась сторонняя библиотека Joda-Time, которая может заменить API управления временем Java. Новый API управления временем и датой в Java 8 находится под сильным влиянием Joda-Time и поглощает большую часть Joda-Time. Новый пакет java.time содержит все классы для даты, времени, часового пояса, Instant (похожие на дату, но с точностью до наносекунд), длительность (duration) и часы. Недавно разработанный API серьезно относится к неизменяемости этих классов (урок, извлеченный из java.util.Calendar), возвращая новый объект, если экземпляр необходимо изменить.

Далее мы рассмотрим ключевые классы в пакете java.time и соответствующие примеры их использования. Во-первых,ClockКласс использует часовой пояс для возврата текущего времени и даты в наносекундах.Clockможно заменитьSystem.currentTimeMillis()иTimeZone.getDefault().

    

  1. // Get the system clock as UTC offset 
    2. 

  2. final Clock clock = Clock.systemUTC();
    3. 

  3. System.out.println( clock.instant() );
    4. 

  4. System.out.println( clock.millis() );
    5. 

скопировать код

Результат этого примера:

    

  1. 2014-04-12T15:19:29.282Z
    2. 

  2. 1397315969360
    3. 

скопировать код

Во-вторых, обратите вниманиеLocalDateиLocalTimeДобрый.LocalDateСодержит только часть даты календарной системы ISO-8601;LocalTimeзатем содержит только временную часть календарной системы. Объекты обоих классов могут быть созданы с использованием объектов Clock.

    

  1. // Get the local date and local time
    2. 

  2. final LocalDate date = LocalDate.now();
    3. 

  3. final LocalDate dateFromClock = LocalDate.now( clock );
    4. 

    5. 

  5. System.out.println( date );
    6. 

  6. System.out.println( dateFromClock );
    7. 

    8. 

  8. // Get the local date and local time
    9. 

  9. final LocalTime time = LocalTime.now();
    10. 

  10. final LocalTime timeFromClock = LocalTime.now( clock );
    11. 

    12. 

  12. System.out.println( time );
    13. 

  13. System.out.println( timeFromClock );
    14. 

скопировать код

Вывод приведенного выше примера выглядит следующим образом:

    

  1. 2014-04-12
    2. 

  2. 2014-04-12
    3. 

  3. 11:25:54.568
    4. 

  4. 15:25:54.568
    5. 

скопировать код

LocalDateTimeКласс содержит сведения о LocalDate и LocalTime, но не содержит сведений о часовом поясе в календарной системе ISO-8601. Вот несколько примеров LocalDate и LocalTime:

    

  1. // Get the local date/time
    2. 

  2. final LocalDateTime datetime = LocalDateTime.now();
    3. 

  3. final LocalDateTime datetimeFromClock = LocalDateTime.now( clock );
    4. 

    5. 

  5. System.out.println( datetime );
    6. 

  6. System.out.println( datetimeFromClock );
    7. 

скопировать код

Вывод приведенного выше примера выглядит следующим образом:

    

  1. 2014-04-12T11:37:52.309
    2. 

  2. 2014-04-12T15:37:52.309
    3. 

скопировать код

Если вам нужна информация о данных/времени для определенного часового пояса, вы можете использоватьZoneDateTime, который содержит дату и время системы дат ISO-8601, а также информацию о часовом поясе. Вот несколько примеров использования разных часовых поясов:

    

  1. // Get the zoned date/time
    2. 

  2. final ZonedDateTime zonedDatetime = ZonedDateTime.now();
    3. 

  3. final ZonedDateTime zonedDatetimeFromClock = ZonedDateTime.now( clock );
    4. 

  4. final ZonedDateTime zonedDatetimeFromZone = ZonedDateTime.now( ZoneId.of( "America/Los_Angeles" ) );
    5. 

    6. 

  6. System.out.println( zonedDatetime );
    7. 

  7. System.out.println( zonedDatetimeFromClock );
    8. 

  8. System.out.println( zonedDatetimeFromZone );
    9. 

скопировать код

Результат этого примера:

    

  1. 2014-04-12T11:47:01.017-04:00[America/New_York]
    2. 

  2. 2014-04-12T15:47:01.017Z
    3. 

  3. 2014-04-12T08:47:01.017-07:00[America/Los_Angeles]
    4. 

скопировать код

посмотри наконецDurationкласс, который хранит время с точностью до секунд и наносекунд. Это позволяет нам легко вычислить разницу между двумя датами.Пример кода выглядит следующим образом:

    

  1. // Get duration between two dates
    2. 

  2. final LocalDateTime from = LocalDateTime.of( 2014, Month.APRIL, 16, 0, 0, 0 );
    3. 

  3. final LocalDateTime to = LocalDateTime.of( 2015, Month.APRIL, 16, 23, 59, 59 );
    4. 

    5. 

  5. final Duration duration = Duration.between( from, to );
    6. 

  6. System.out.println( "Duration in days: " + duration.toDays() );
    7. 

  7. System.out.println( "Duration in hours: " + duration.toHours() );
    8. 

скопировать код

В этом примере вычисляется количество дней и часов между 16 апреля 2014 г. и 16 апреля 2015 г. Результат выглядит следующим образом:

    

  1. Duration in days: 365
    2. 

  2. Duration in hours: 8783
    3. 

скопировать код

Общее впечатление от новой даты и времени в Java 8 все еще относительно положительное, отчасти из-за положительного влияния Joda-Time, а отчасти потому, что официальные лица наконец прислушиваются к разработчикам. Если вы хотите узнать больше деталей, вы можете обратиться к официальной документации.

4.4 Движок JavaScript Nashorn

Java 8 предоставляет новый движок Nashorn JavaScript, который позволяет нам разрабатывать и запускать JS-приложения на JVM. Механизм Nashorn JavaScript — это еще одна версия реализации javax.script.ScriptEngine. Этот тип механизма сценариев следует тем же правилам и позволяет интерактивно использовать Java и JavaScript. Пример кода выглядит следующим образом:

    

  1. ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
    2. 

  2. ScriptEngine engine = manager.getEngineByName( "JavaScript" );
    3. 

    4. 

  4. System.out.println( engine.getClass().getName() );
    5. 

  5. System.out.println( "Result:" + engine.eval( "function f() { return 1; }; f() + 1;" ) );
    6. 

скопировать код

Вывод этого кода выглядит следующим образом:

    

  1. jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine
    2. 

  2. Result: 2
    3. 

скопировать код

4.5 Base64

В официальную библиотеку Java 8 добавлена ​​поддержка кодировки Base64, так что кодирование Base64 можно выполнять без использования сторонней библиотеки.Пример кода выглядит следующим образом:

    

  1. package com.javacodegeeks.java8.base64;
    2. 

    3. 

  3. import java.nio.charset.StandardCharsets;
    4. 

  4. import java.util.Base64;
    5. 

    6. 

  6. public class Base64s {
    7. 

  7.     public static void main(String[] args) {
    8. 

  8.         final String text = "Base64 finally in Java 8!";
    9. 

    10. 

  10.         final String encoded = Base64
    11. 

  11.             .getEncoder()
    12. 

  12.             .encodeToString( text.getBytes( StandardCharsets.UTF_8 ) );
    13. 

  13.         System.out.println( encoded );
    14. 

    15. 

  15.         final String decoded = new String( 
    16. 

  16.             Base64.getDecoder().decode( encoded ),
    17. 

  17.             StandardCharsets.UTF_8 );
    18. 

  18.         System.out.println( decoded );
    19. 

  19.     }
    20. 

  20. }
    21. 

скопировать код

Вывод этого примера выглядит следующим образом:

    

  1. QmFzZTY0IGZpbmFsbHkgaW4gSmF2YSA4IQ==
    2. 

  2. Base64 finally in Java 8!
    3. 

скопировать код

Новый Base64API также поддерживает кодирование и декодирование URL и MINE. (Base64.getUrlEncoder() / Base64.getUrlDecoder(), Base64.getMimeEncoder() / Base64.getMimeDecoder()).

4.6 Параллельные массивы

В версии Java8 добавлено много новых методов для поддержки параллельной обработки массивов. Наиболее важным методом являетсяparallelSort(), что может значительно ускорить сортировку массивов на многоядерных машинах. Следующий пример демонстрируетparallexXxxСерия методов:

    

  1. package com.javacodegeeks.java8.parallel.arrays;
    2. 

    3. 

  3. import java.util.Arrays;
    4. 

  4. import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
    5. 

    6. 

  6. public class ParallelArrays {
    7. 

  7.     public static void main( String[] args ) {
    8. 

  8.         long[] arrayOfLong = new long [ 20000 ];        
    9. 

    10. 

  10.         Arrays.parallelSetAll( arrayOfLong, 
    11. 

  11.             index -> ThreadLocalRandom.current().nextInt( 1000000 ) );
    12. 

  12.         Arrays.stream( arrayOfLong ).limit( 10 ).forEach( 
    13. 

  13.             i -> System.out.print( i + " " ) );
    14. 

  14.         System.out.println();
    15. 

    16. 

  16.         Arrays.parallelSort( arrayOfLong );        
    17. 

  17.         Arrays.stream( arrayOfLong ).limit( 10 ).forEach( 
    18. 

  18.             i -> System.out.print( i + " " ) );
    19. 

  19.         System.out.println();
    20. 

  20.     }
    21. 

  21. }
    22. 

скопировать код

Эти коды выше используютparallelSetAll()метод для генерации 20000 случайных чисел, а затем использоватьparallelSort()метод сортировки. Эта программа выведет первые 10 элементов неупорядоченного массива и отсортированного массива. Вывод кода для приведенного выше примера:

    

  1. Unsorted: 591217 891976 443951 424479 766825 351964 242997 642839 119108 552378 
    2. 

  2. Sorted: 39 220 263 268 325 607 655 678 723 793
    3. 

скопировать код

4.7 Параллелизм

На основе новых лямбда-выражений и функций Steam в Java 8java.util.concurrent.ConcurrentHashMapкласс добавляет новые методы для поддержки операций фокуса; кроме того, дляjava.util.concurrentForkJoinPoolКласс добавляет новые методы для поддержки общих операций пула потоков (подробнее об этом в нашем курсе параллельного программирования).

Java 8 также добавляет новыеjava.util.concurrent.locks.StampedLockКласс для поддержки блокировок на основе емкости — эта блокировка имеет три модели для поддержки операций чтения и записи (подумайте об этой блокировке как оjava.util.concurrent.locks.ReadWriteLockзаменять).

существуетjava.util.concurrent.atomicВ пакет также добавлено много новых классов инструментов, которые перечислены ниже:

  • DoubleAccumulator

  • DoubleAdder

  • LongAccumulator

  • LongAdder

5. Новые инструменты Java

Java 8 предоставляет несколько новых инструментов командной строки, в этом разделе описаны некоторые из наиболее полезных инструментов для разработчиков.

5.1 Двигатель Nashorn: jjs

jjsЭто инструмент командной строки, основанный на стандартном движке Nashorn, который может принимать исходный код js и выполнять его. Например, мы пишемfunc.jsфайл со следующим содержимым:

    

  1. function f() { 
    2. 

  2.      return 1; 
    3. 

  3. }; 
    4. 

    5. 

  5. print( f() + 1 );
    6. 

скопировать код

Вы можете выполнить эту команду в командной строке:jjs func.js, вывод консоли:

  1. 2
скопировать код

Если вам нужно узнать подробности, вы можете обратиться к официальной документации.

5.2 Анализатор зависимостей классов: jdeps

jdeps— довольно крутой инструмент командной строки, который отображает зависимости классов Java на уровне пакетов и классов..classПринимает файл, каталог или JAR-файл в качестве входных данных и выводит зависимости на консоль.

Мы можем использовать jedps для анализа библиотеки Spring Framework, чтобы сделать результаты меньше, просто проанализируйте файл JAR:org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar.

  1. jdeps org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar
скопировать код

Эта команда выдаст много результатов, мы рассмотрим только некоторые из них: зависимости сгруппированы по пакетам, и если зависимость не найдена в пути к классам, будет отображаться «не найдено».

    

  1. org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar -> C:\Program Files\Java\jdk1.8.0\jre\lib\rt.jar
    2. 

  2.    org.springframework.core (org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar)
    3. 

  3.       -> java.io                                            
    4. 

  4.       -> java.lang                                          
    5. 

  5.       -> java.lang.annotation                               
    6. 

  6.       -> java.lang.ref                                      
    7. 

  7.       -> java.lang.reflect                                  
    8. 

  8.       -> java.util                                          
    9. 

  9.       -> java.util.concurrent                               
    10. 

  10.       -> org.apache.commons.logging                         not found
    11. 

  11.       -> org.springframework.asm                            not found
    12. 

  12.       -> org.springframework.asm.commons                    not found
    13. 

  13.    org.springframework.core.annotation (org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar)
    14. 

  14.       -> java.lang                                          
    15. 

  15.       -> java.lang.annotation                               
    16. 

  16.       -> java.lang.reflect                                  
    17. 

  17.       -> java.util
    18. 

скопировать код

Для получения более подробной информации, пожалуйста, обратитесь к официальной документации.

6. Новые возможности JVM

использоватьMetaspace(JEP 122) вместо постоянной генерации (PermGenпространство). С точки зрения аргументов JVM используйте-XX:MetaSpaceSizeи-XX:MaxMetaspaceSizeзаменить оригинал-XX:PermSizeи-XX:MaxPermSize.

7. Заключение

Java 8 делает платформу Java большим шагом вперед, предоставляя разработчикам множество функций, повышающих производительность. Java 8 пока не подходит для применения в производственных системах, но скорость применения Java 8 будет постепенно увеличиваться в ближайшие несколько месяцев (PS: исходное время — 9 мая 2014 г., и сейчас Java 8 используется во многих компаниях). Он стал мейнстримом.Из-за его большого размера наша компания сейчас немного использует Java 8. Хоть он и медленный, но все равно обновляется). Как разработчик, пришло время получить некоторые знания о Java 8 и подготовиться к обновлению.

О Spring: Для разработки на уровне предприятия мы также должны обратить внимание на поддержку сообщества Spring для Java 8, вы можете обратиться к этой статье — список новых функций Java 8, поддерживаемых Spring 4.

БОЛЬШЕ | Другие интересные статьи

Категории