java8如何编程

Java 8 编程技巧：Lambda 表达式、Streams API、默认方法

Java 8 引入了一些关键特性，这些特性包括 Lambda 表达式、Streams API、默认方法。其中，Lambda 表达式使代码更加简洁和易于维护；Streams API 提供了一种高效的数据处理方式；默认方法允许在接口中定义方法的实现，使得接口更加灵活。下面将详细介绍这些特性及其在实际编程中的应用。

一、Lambda 表达式

1、概述

Lambda 表达式是 Java 8 的一个重要特性，它允许我们以一种更加简洁的方式来表示匿名函数。Lambda 表达式的语法非常简洁，通常由参数列表、箭头符号（->）和函数体组成。

2、基础语法

Lambda 表达式的基本语法如下：

(parameters) -> expression

或

(parameters) -> { statements; }

例如，以下是一个简单的 Lambda 表达式，它接受两个整数并返回它们的和：

(int a, int b) -> a + b

3、Lambda 表达式的应用场景

a、集合排序

Lambda 表达式可以用于对集合进行排序。例如，以下代码使用 Lambda 表达式对一个 List 进行排序：

List<String> names = Arrays.asList("Tom", "Jerry", "Mickey", "Donald");

Collections.sort(names, (a, b) -> a.compareTo(b));

b、线程的创建

我们还可以使用 Lambda 表达式来简化线程的创建：

new Thread(() -> System.out.println("Hello from a thread!")).start();

4、方法引用

方法引用是 Lambda 表达式的一种简洁形式，它使用 :: 符号来引用方法。例如，以下代码使用方法引用来打印集合中的每个元素：

List<String> names = Arrays.asList("Tom", "Jerry", "Mickey", "Donald");

names.forEach(System.out::println);

二、Streams API

1、概述

Streams API 是 Java 8 中的另一项重要特性，它提供了一种高效的数据处理方式。Streams API 允许我们以声明性风格来处理数据集合，从而简化代码并提高可读性。

2、创建 Stream

我们可以从多个来源创建 Stream，例如集合、数组、文件等。以下是一些常见的创建 Stream 的方法：

a、从集合创建 Stream

List<String> names = Arrays.asList("Tom", "Jerry", "Mickey", "Donald");

Stream<String> stream = names.stream();

b、从数组创建 Stream

String[] nameArray = {"Tom", "Jerry", "Mickey", "Donald"};

Stream<String> stream = Arrays.stream(nameArray);

3、中间操作

中间操作用于转换或过滤流中的元素，这些操作是惰性的，只有在终端操作执行时才会实际处理数据。常见的中间操作包括 filter、map、sorted 等。

a、过滤

filter 方法用于筛选符合条件的元素：

List<String> names = Arrays.asList("Tom", "Jerry", "Mickey", "Donald");

names.stream().filter(name -> name.startsWith("T")).forEach(System.out::println);

b、映射

map 方法用于将每个元素转换为另一种形式：

List<String> names = Arrays.asList("Tom", "Jerry", "Mickey", "Donald");

names.stream().map(String::toUpperCase).forEach(System.out::println);

4、终端操作

终端操作用于触发流的处理，并返回一个结果或副作用。常见的终端操作包括 forEach、collect、reduce 等。

a、遍历

forEach 方法用于遍历流中的每个元素：

List<String> names = Arrays.asList("Tom", "Jerry", "Mickey", "Donald");

names.stream().forEach(System.out::println);

b、收集

collect 方法用于将流中的元素收集到集合中：

List<String> names = Arrays.asList("Tom", "Jerry", "Mickey", "Donald");

List<String> filteredNames = names.stream().filter(name -> name.startsWith("T")).collect(Collectors.toList());

c、归约

reduce 方法用于将流中的元素组合成一个值：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

int sum = numbers.stream().reduce(0, Integer::sum);

三、默认方法

1、概述

默认方法是 Java 8 引入的一种新特性，它允许在接口中定义方法的默认实现。这使得接口更加灵活，同时保持了向后兼容性。

2、定义默认方法

我们可以使用 default 关键字来定义默认方法：

interface MyInterface {

    default void defaultMethod() {
        System.out.println("This is a default method");
    }
}

3、使用默认方法

实现接口的类可以直接使用默认方法：

class MyClass implements MyInterface {

    // No need to override the default method
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyClass obj = new MyClass();
        obj.defaultMethod(); // Output: This is a default method
    }
}

4、重写默认方法

实现接口的类也可以选择重写默认方法：

class MyClass implements MyInterface {

    @Override
    public void defaultMethod() {
        System.out.println("This is an overridden default method");
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyClass obj = new MyClass();
        obj.defaultMethod(); // Output: This is an overridden default method
    }
}

四、Optional 类

1、概述

Optional 类是 Java 8 引入的另一个重要特性，它用于解决可能出现的空指针异常。Optional 是一个容器类，它可以包含一个非空值，也可以为空。

2、创建 Optional 对象

我们可以使用 Optional.of、Optional.ofNullable 和 Optional.empty 方法来创建 Optional 对象：

Optional<String> nonEmptyOptional = Optional.of("Hello");

Optional<String> nullableOptional = Optional.ofNullable(null);
Optional<String> emptyOptional = Optional.empty();

3、使用 Optional 对象

Optional 类提供了一些方法来处理可能为空的值，例如 isPresent、ifPresent、orElse 等。

a、检查值是否存在

Optional<String> optional = Optional.of("Hello");

if (optional.isPresent()) {
    System.out.println(optional.get());
}

b、执行操作如果值存在

Optional<String> optional = Optional.of("Hello");

optional.ifPresent(System.out::println);

c、提供默认值

Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);

String value = optional.orElse("Default Value");
System.out.println(value); // Output: Default Value

五、函数式接口

1、概述

函数式接口是只包含一个抽象方法的接口。Java 8 提供了一些常用的函数式接口，例如 Predicate、Function、Consumer 和 Supplier。这些接口与 Lambda 表达式结合使用，使得代码更加简洁。

2、常用的函数式接口

a、Predicate 接口

Predicate 接口用于表示一个布尔值函数，它接受一个输入参数并返回一个布尔值：

Predicate<String> isLongerThan5 = s -> s.length() > 5;

System.out.println(isLongerThan5.test("Hello")); // Output: false

b、Function 接口

Function 接口用于表示一个接受一个输入参数并返回一个结果的函数：

Function<String, Integer> stringLength = String::length;

System.out.println(stringLength.apply("Hello")); // Output: 5

c、Consumer 接口

Consumer 接口用于表示一个接受一个输入参数并进行某种操作的函数：

Consumer<String> print = System.out::println;

print.accept("Hello"); // Output: Hello

d、Supplier 接口

Supplier 接口用于表示一个提供结果的函数，不接受任何输入参数：

Supplier<String> supplier = () -> "Hello";

System.out.println(supplier.get()); // Output: Hello

六、日期和时间 API

1、概述

Java 8 引入了全新的日期和时间 API，它位于 java.time 包中。新的日期和时间 API 提供了更好的日期和时间处理能力，并且更易于使用。

2、LocalDate 类

LocalDate 类表示一个日期，格式为 YYYY-MM-DD。我们可以使用 LocalDate 类来表示和操作日期：

LocalDate today = LocalDate.now();

LocalDate birthday = LocalDate.of(1990, Month.JANUARY, 1);

3、LocalTime 类

LocalTime 类表示一个时间，格式为 HH-MM-SS。我们可以使用 LocalTime 类来表示和操作时间：

LocalTime now = LocalTime.now();

LocalTime bedtime = LocalTime.of(22, 30);

4、LocalDateTime 类

LocalDateTime 类表示一个日期和时间的组合，格式为 YYYY-MM-DDTHH-MM-SS。我们可以使用 LocalDateTime 类来表示和操作日期和时间：

LocalDateTime now = LocalDateTime.now();

LocalDateTime meeting = LocalDateTime.of(2023, Month.OCTOBER, 15, 14, 30);

5、Duration 和 Period 类

Duration 类用于表示时间的持续时间，而 Period 类用于表示日期的间隔：

Duration duration = Duration.ofHours(2);

Period period = Period.ofDays(5);

七、并发增强

1、CompletableFuture 类

CompletableFuture 类是 Java 8 引入的一个新的并发类，它提供了更强大的异步编程能力。我们可以使用 CompletableFuture 类来异步执行任务，并在任务完成后继续执行其他操作。

a、创建 CompletableFuture 对象

CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> {

    System.out.println("Hello from a separate thread");
});

b、组合多个 CompletableFuture

我们可以使用 thenApply、thenAccept 和 thenCombine 等方法来组合多个 CompletableFuture 对象：

CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10);

CompletableFuture<Integer> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 20);
CompletableFuture<Integer> result = future1.thenCombine(future2, Integer::sum);
System.out.println(result.join()); // Output: 30

八、Nashorn JavaScript 引擎

1、概述

Nashorn 是 Java 8 引入的一个新的 JavaScript 引擎，它允许我们在 Java 应用程序中嵌入和执行 JavaScript 代码。

2、执行 JavaScript 代码

我们可以使用 ScriptEngineManager 类来执行 JavaScript 代码：

ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();

ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("nashorn");
try {
    engine.eval("print('Hello from JavaScript')");
} catch (ScriptException e) {
    e.printStackTrace();
}

3、调用 Java 方法

我们还可以在 JavaScript 代码中调用 Java 方法：

ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();

ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("nashorn");
try {
    engine.eval("var result = java.lang.Math.max(10, 20); print(result);");
} catch (ScriptException e) {
    e.printStackTrace();
}

通过了解和掌握 Java 8 的这些新特性，我们可以编写出更加简洁、高效和易于维护的代码。希望本文对你深入理解 Java 8 编程技巧有所帮助。

相关问答FAQs：

1. Java8编程有哪些新特性？
Java8引入了许多新特性，包括Lambda表达式、函数式接口、流式编程、默认方法等。这些新特性使得Java8编程更加简洁、灵活和高效。

2. 如何使用Lambda表达式进行Java8编程？
Lambda表达式是Java8引入的一种新的语法结构，可以简洁地表示函数式接口的实现。通过Lambda表达式，可以将一个函数作为参数传递给另一个函数，或者定义一个匿名函数。在Java8编程中，可以使用Lambda表达式来实现函数式编程的思想，提高代码的可读性和可维护性。

3. 如何使用流式编程进行Java8编程？
流式编程是Java8引入的一种新的编程模式，通过流（Stream）来处理集合中的数据。通过使用流式编程，可以简化代码，提高代码的可读性和可维护性。在Java8编程中，可以使用流式编程来进行数据的筛选、转换、排序等操作，实现更加优雅和高效的代码。