Z 昨天和大家一起回顾了Java8之前版本的特性 今天是Java 8 的新特性，后面工作使用中遇到问题的话，Z 会单独写，和大家一起学习。 右侧有目录 目录有滚动条，方便阅读。
允许在接口中有默认方法实现
Java 8 允许我们使用 default 关键字，为接口声明添加非抽象的方法实现。这个特性又被称为扩展方法。下面是我们的第一个例子：
interface Formula{
double calculate(int a);
default double sqrt(int a){
return Math.sqrt(a);
}
}
在接口Formula中，除了抽象方法caculate以外，还定义了一个默认方法sqrt。Formula的实现类只需要实现抽象方法caculate就可以了。默认方法sqrt可以直接使用。
Formula formula = new Formula(){
@Override
public double caculate(int a){
return sqrt(a * 100);
}
};
formula.calculate(100); //100.0
formula.sqrt(16); //4.0
Formula 对象以匿名对象的形式实现了Formula接口。代码很啰嗦：用了6行代码才实现了一个简单的计算功能：a*100开平方根。但是在Java 8中还有一种更加优美的方法，能够实现包含单个函数的对象。
Lambda表达式
我们从最简单的例子开始，来学习如何对一个String列表进行排序。我们首先使用Java 8 之前的方法来实现：
List<String> names = Arrays.asList("peter","anna","mike","xenia");
Collections.sort(names, new Comparator<String>(){
@Override
public int compare(String a, String b){
return b.compareTo(a);
}
});
静态工具方法Collection.sort接收一个list ，和一个Comparator接口作为输入参数，Comparator的实现类可以对输入的list中的元素进行比较。通常情况下，你可以直接用创建匿名Comparator对象，并把它作为参数传递给sort方法。
除了创建匿名对象以外，Java 8 还提供了一种更简洁的方式，Lambda表达式。
Collections.sort(names,(String a, String b) -> b.compareTo(a));
只要一行代码，包含了方法体。你甚至可以连大括号对{}和return 关键字都省略不要。不过这还不是最短的写法：
Collections.sort(names,(a,b) -> b.compareTo(a));
编译器能够自动识别参数的类型，所以你就可以省略掉类型不写。
函数式接口
Lambda 表达式如何匹配Java的类型系统？每一个lambda都能够通过一个特定的接口，与一个给定的类型进行匹配。一个所谓的函数式接口必须要有且仅有一个抽象方法声明。每个与之对应的lambda表达式必须要与抽象方法的声明相匹配。由于默认方法不是抽象的，因此你可以在你的函数式接口里任意添加默认方法。
任意只包含一个抽象方法的接口，我们都可以用来做成lambda表达式。为了让我们定义的接口满足要求，你应当在接口前加上@FunctionalInterface注解。编译器会注意到这个注解，如果你的接口定义了第二个抽象方法的话，编译器会抛出异常。
举例：
@FunctionalInterface
interface Converter<F,T> {
T convert(F from);
}
Converter<String, Integer> converter = (from) -> Integer.valueOf(from);
Integer converted = converter.convert("123");
System.out.println(converted); //123
注意，如果你不写@FunctionalInterface 注解，程序也是正确的。
方法和构造函数引用
上面的代码实例可以通过静态方法引用，使之更加简洁：
Converter<String, Integer> converter = Integer::valueOf;
Integer converted = converter.convert("123");
System.out.println(converted); //123
Java 8 允许我们通过 :: 关键字获取方法或者构造函数的引用。上面例子就是演示了如何引用一个一个静态方法。而且，我们还可以对一个对象的方法进行引用：
class Something{
String startsWith(String s){
return String.valueOf(s.charAt(0));
}
}
Something something = new Something();
Converter<String, String> converter = something :: startsWith;
String converted = converter.convert("java");
System.out.println(converted);
让我们看看如何使用:: 关键字引用构造函数。首先我们定义一个示例bean，包含了不同的构造方法：
class Person{
String firstName;
String lastName;
Person(){}
Person(String firstName,String lastName){
this.firstName = firstName;
this.lastName = lastName;
}
}
接下来，我们定义一个person工厂接口，用来创建新的person对象：
interface PersonFactory<P extends Person>{
p create(String firstName,String lastName);
}
然后我们通过构造函数引用来把所有东西拼到一起，而不是像以前一样，通过手动实现一个工厂来这么做。
PersonFactory<Person> personFactory = Person :: new;
Person person = personFactory.create("Peter","Parker");
我们通过Person::new 来创建一个Person 类构造函数的引用。Java编译器会自动地选择合适的构造函数来匹配PersonFactory.create函数的签名，并选择正确的构造函数形式。
Lambda的范围
对于lambda表达式外部的变量，其访问权限的粒度与匿名对象的方式非常类似。你能够访问局部对应的外部区域的局部final变量，以及成员变量和静态变量。
访问局部变量
我们可以访问lambda表达式外部final局部变量：
final int num =1;
Converter<Integer,String> stringConverter = (from) -> String.valueOf(from + num);
stringConverter.convert(2); //3
但是与匿名对象不同的是，变量num并不需要一定是final。下面代码依然是合法的：
int num =1;
Converter<Integer,String> stringConverter = (from) -> String.valueOf(from + num);
stringConverter.convert(2); // 3
然而，num在编译的时候被隐式地当做final变量来处理。下面的代码就不合法：
int num = 1;
Converter<Integer,String> stringConverter = (from) -> String.valueOf(from+num);
num = 3;
在lambda表达式内部企图改变num 的值也是不允许的。
访问成员变量和静态变量
与局部变量不同，我们在lambda表达式的内部能获取到对成员变量或静态变量的读写权。这种访问行为在匿名对象里是非常典型的。
class Lambda{
static int outerStaticNum;
int outerNum;
void testScopes(){
Converter<Integer,String> stringConverter1 = (from) -> {
outerNum = 23;
return String.valueOf(from);
};
Converter<Integer,String> stringConverter1 = (from) -> {
outerStaticNum = 72;
return String.valueOf(from);
};
}
}
访问默认接口方法
之前的formula例子，接口Formula定义了一个默认的方式sqrt，该方法能够访问formula所有的对象实例，包括匿名对象。这个对lambda表达式来讲则无效。
默认方法无法在lambda表达式内部被访问。因此下面的代码是无法通过编译的：
Formula formula = (a) -> sqrt(a * 100);
内置函数式接口
JDK 1.8 API中包含了很多内置的函数式接口。有些是在以前版本的Java中大家耳熟能详的，例如Comparator接口，或者Runnable接口。对这些现成的接口进行实现，可以通过 @FunctionalInterface 注解来启用Lambda功能支持。
此外，Java 8 API 还提供了很多新的函数式接口，来降低程序员的工作负担。有些新的接口已经在Google Guava库中很有名了。如果你对这些库很熟的话，你甚至闭上眼睛都能够想到，这些接口在类库的实现过程中起了多么大的作用。
Predicates
Predicate 是一个布尔类型的函数，该函数只有一个输入参数。Predicate接口包含了多种默认方法，用于处理复杂的逻辑动词(and，or，negate)
Predicate<String> predicate = (s) -> s.length() > 0;
/*
java.math.BigDecimal.negate() 返回一个BigDecimal，其值是(-this)，其标度是this.scale()。
*/
predicate.test("foo"); //true
predicate.negate().test("foo"); //false
Predicate<Boolean> nonNull = Objects :: nonNull;
Predicate<Boolean> isNull = Objects :: isNull;
Predicate<String> isEmpty = String :: isEmpty;
Predicate<String> isNotEmpty = isEmpty.negate();
Functions
Functions 接口接收一个参数，并返回单一的结果。默认方法可以将多个函数串在一起(compse, andThen)
Function<String,Integer> toInteger = integer :: valueOf;
Function<String, String> backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);
backToString.apply("123"); // "123"
Suppliers
Supplier 接口产生一个给定类型的结果。与Function不同的是，Supplier没有输入参数。
Supplier<Person> personSupplier = Person :: new;
personSupplier.get(); // new Person
Consumers
Consumers 代表了在一个输入参数上需要进行的操作。
Consumer<Person> greeter = (p) -> System.out.println("Hello,"+p.firstName);
greeter.accept(new Person("Luke"，"Skywalker"));
Comparators
Comparator 接口在早期的 Java 版本中非常著名。Java 8 为这个接口添加了不同的默认方法。
Comparator<Person> comparator = (p1,p2) -> p1.firstName.compareTo(p2.firstName);
Person p1 = new Person("John","Doe");
Person p2 = new Person("Alice","Wonderland");
comparator.compare(p1, p2); // >0
comparator.reversed().compare(p1, p2); //<0
Optionals
Optional不是一个函数式接口，而是一个精巧的工具接口，用来防止NullPointerEcption产生。这个概念在下面会说到，所以我们在这里快速地浏览一下Optional的工作原理。
Optional 是一个简单的值容器，这个值容器可以是null ，也可以是non-null。考虑到一个方法可能会返回一个non-null的值，也可能返回一个空值。为了不直接返回null，我们在Java 8 中就返回一个 Optional。
Optional<String> optional = Optional.of("bam");
optional.isPresent(); // true
optional.get(); //"bam"
optional.orElse("fallback"); //"bam"
optional.ifPresent((s) -> System.out.println(s.charAt(0)); // "b"
Streams
java.util.Stream 表示了某一种元素的序列，在这些元素上可以进行各种操作。Streams操作可以是中间操作，也可以是完结操作。完结操作会返回一个某种类型的值，而中间操作会返回流对象本身，并且你可以通过多次调用同一个流操作方法来将操作结果串起来(就像StringBuffer的append方法一样)。Stream是在一个源的基础上创建出来的，例如java.util.Collection中的 list 或者 set (map不能作为Stream的源)。Stream操作往往可以通过顺序或者并行两种方式来执行。
我们先了解一下序列流。首先，我们通过String 类型的 list 的形式创建示例数据：
List<String> stringCollection = new ArrayList<>();
stringCollection.add("ddd2");
stringCollection.add("aaa2");
stringCollection.add("bbb1");
stringCollection.add("aaa1");
stringCollection.add("bbb3");
stringCollection.add("ccc");
stringCollection.add("bbb2");
stringCollection.add("ddd1");
Java 8 中的 Collections类的功能已经有所增强，你可以直接调用Collections.stream()或者Collection.parallelStream()方法来创建一个流对象。等会会解释这个最常用的操作。
Filter
Filter接受一个predicate接口类型的变量，并将所有流对象中的元素进行过滤。该操作是一个中间操作，因此它允许我们在返回结果的基础上再进行其他的流操作(forEach)。ForEach接受一个function接口类型的变量，用来执行对每一个元素的操作。ForEach是一个终止操作。它不返回流，所以我们不能再调用其他的流操作。
stringCollection
.stream()
.filter((s) -> s.startsWith("a"))
.forEach(System.out::println);
// "aaa2","aaa1"
Sorted
Sorted 是一个中间操作，能够返回一个排过序的流对象的视图。流对象中的元素会默认按照自然顺序进行排序，除非你中间指定一个Comparator接口来改变排序规则。
stringCollection
.stream()
.sorted()
.filter((s) -> s.startsWith("a"))
.forEach(System.out :: println);
// "aaa2","aaa1"
一定要记住，sorted只是创建一个流对象排序的视图，而不会改变原来集合中元素的顺序。原来string集合中的元素顺序是没有改变的。
System.out.println(stringCollection);
// ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1
Map
map 是一个对于流对象的中间操作，通过给定的方法，它能够把流对象中的每一个元素对应到另外一个对象上。下面的例子就演示了如何把每个String都转换成大写的String.不但如此，你还可以把每一种对象映射成为其他类型。对于带泛型结果的流对象，具体的类型还要由传递给map的泛型方法来决定。
stringCollection
.stream()
.map(String :: toUpperCase)
.sorted((a,b) -> b.compareTo(a))
.forEach(System.out::println);
// "DDD2", "DDD1", "CCC", "BBB3", "BBB2", "AAA2", "AAA1"
Match
匹配操作有多重不同的类型，都是用来判断某一种规则是否与流对象相互吻合的所有的佩佩操作都是终结操作，只返回一个boolean类型的结果。
boolean anyStartsWithA =
stringCollection
.stream()
.anyMatch((s) -> s.startsWith("a"));
System.out.println(anyStartsWithA); // true
boolean allStartsWithA = stringCollection
.stream()
.allMatch((s) -> s.startsWith("a"));
System.out.println(allStartsWithA); // false
boolean noneStartsWithZ = stringCollection
.stream()
.noneMatch((s) -> s.startsWith("z"));
System.out.println(noneStartsWithZ); // true
Count
Count是一个终结操作，它的作用是返回一个数值，用来标识当前流对象中包含的元素数量。
long startsWithB =
stringCollection
.stream()
.filter((s) -> s.startsWith("b"))
.count();
System.out.println(startsWithB); // 3
Reduce
该操作是一个终结操作，它能够通过某一个方法，对元素进行削减操作。该操作的结果会放在一个Optional变量里返回。
Optional<String> reduced =
stringCollection
.stream()
.sorted()
.reduce((s1, s2) -> s1 + "#" + s2);
reduced.ifPresent(System.out::println);
// "aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ddd1#ddd2"
Parallel Streams
像上面所说的，流操作可以是顺序的，也可以是并行的。顺序操作通过单线程执行，而并行操作则通过多线程执行。
下面的例子就演示了如何使用并行流进行操作来提高运行效率，代码非常简单。
首先我们创建一个大的 list，里面的元素都是唯一的：
int max = 1000000;
List<String> values = new ArrayList<>(max);
for(int i= 0; i< max; i++){
UUID uuid = UUID.randomUUID();
values.add(uuid.toString());
}
现在我们测量一下对这个集合进行排序所使用的时间。
顺序排序
long t0 = System.nanoTime();
long count = values.stream().sorted().count();
System.out.println(count);
long t1 = System.nanoTime();
long millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0);
System.out.println(String.format("sequential sort took: %d ms", millis));
// sequential sort took: 899 ms
并行排序
long t0 = System.nanoTime();
long count = values.parallelStream().sorted().count();
System.out.println(count);
long t1 = System.nanoTime();
long millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0);
System.out.println(String.format("parallel sort took: %d ms", millis));
// parallel sort took: 472 ms
如你所见，所有的代码段几乎都相同，唯一的不同就是把stream()改成了parallelStream(), 结果并行排序快了50%。
Map
正如前面已经提到的那样，map 是不支持流操作的而更新后的map 现在则支持多种实用的新方法，来完成常规的任务。
Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
for(int i = 0; i< 10; i++){
map.putIfAbsent(i,"val"+i);
}
map.forEach((id,val) -> System.out.println(val));
上面的代码风格是完全自解释的：putIfAbsent避免我们将null写入；forEach接受一个消费者对象，从而将操作实施到每一个map中的值上。
下的这个例子展示了如何使用函数来计算map的编码：
map.computeIfPresent(3, (num, val) -> val + num);
map.get(3); // val33
map.computeIfPresent(9, (num, val) -> null);
map.containsKey(9); // false
map.computeIfAbsent(23, num -> "val" + num);
map.containsKey(23); // true
map.computeIfAbsent(3, num -> "bam");
map.get(3); // val33
接下来，我们将学习，当给定一个key值时，如何把一个实例从对应的key中移除：
map.remove(3, "val3");
map.get(3); // val33
map.remove(3, "val33");
map.get(3); // null
另一个有用的方法：
map.getOrDefault(42, "not found"); // not found
将map中的实例合并也是非常容易的：
map.merge(9,"val9",(value, newValue) -> value.concat(newValue));
map.get(9); // val9
map.merge(9,"concat",(value, newValue) -> value.concat(newValue));
map.get(9); // val9concat
合并操作先看map中是否没有特定的key/value存在，如果是，则把key/value存入map，否则merging函数就会被调用，对现有的数值进行修改。
时间日期API
Java 8包含了全新的时间日期API，这些功能都放在了java.time 包下。新的时间日期API是基于joda-Time库开发的，但是也不尽相同。下面的例子就涵盖了大多数新的API的重要部分。
Clock
Clock 提供了对当前时间和日期的访问功能。Clock是对当前时区敏感的，并可用于替代System.currentTimeMillis()方法来获取当前的毫秒时间。当前时间线上的时刻可以用Instance类来表示。Instance也能够用于创建原先的java.util.Date对象。
Clock clock = Clock.systemDefaultZone();
long millis = clock.millis();
Instant instant = clock.instant();
Date legacyDate = Date.from(instant); // legacy java.util.Date
Timezones
时区类可以用一个 Zoneld来表示。 时区类的对象可以通过静态工厂方法方便地获取。时区类还定义了一个偏移量，用来在当前时刻或某时间与目标时区时间之间进行转换。
System.out.println(ZoneId.getAvailableZoneIds());
// prints all available timezone ids
ZoneId zone1 = ZoneId.of("Europe/Berlin");
ZoneId zone2 = ZoneId.of("Brazil/East");
System.out.println(zone1.getRules());
System.out.println(zone2.getRules());
// ZoneRules[currentStandardOffset=+01:00]
// ZoneRules[currentStandardOffset=-03:00]
LocalTime
本地时间类表示一个没有指定时区的时间，例如，10 p.m.或者17:30:15，下面的例子会用上面的例子定义的时区创建两个本地时间对象。然后我们会比较两个时间，并计算它们之间的小时和分钟的不同。
LocalTime now1 = LocalTime.now(zone1);
LocalTime now2 = LocalTime.now(zone2);
System.out.println(now1.isBefore(now2)); // false
long hoursBetween = ChronoUnit.HOURS.between(now1, now2);
long minutesBetween = ChronoUnit.MINUTES.between(now1, now2);
System.out.println(hoursBetween); // -3
System.out.println(minutesBetween); // -239
LocalTime是由多个工厂方法组成，其目的是为了简化对时间对象实例的创建和操作，包括对时间字符串进行解析的操作。
LocalTime late = LocalTime.of(23, 59, 59);
System.out.println(late); // 23:59:59
DateTimeFormatter germanFormatter =
DateTimeFormatter
.ofLocalizedTime(FormatStyle.SHORT)
.withLocale(Locale.GERMAN);
LocalTime leetTime = LocalTime.parse("13:37", germanFormatter);
System.out.println(leetTime); // 13:37
LocalDate
本地时间表示了一个独一无二的时间，例如：2014-03-11。这个时间是不可变的，与LocalTime是同源的。下面的例子演示了如何通过加减日，月，年等指标来计算新的日期。记住，每一次操作都会返回一个新的时间对象。
LocalDate today = LocalDate.now();
LocalDate tomorrow = today.plus(1, ChronoUnit.DAYS);
LocalDate yesterday = tomorrow.minusDays(2);
LocalDate independenceDay = LocalDate.of(2014, Month.JULY, 4);
DayOfWeek dayOfWeek = independenceDay.getDayOfWeek();
System.out.println(dayOfWeek); // FRIDAY
解析字符串并形成LocalDate对象，这个操作和解析LocalTime一样简单。
DateTimeFormatter germanFormatter =
DateTimeFormatter
.ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM)
.withLocale(Locale.GERMAN);
LocalDate xmas = LocalDate.parse("24.12.2014", germanFormatter);
System.out.println(xmas); // 2014-12-24
LocalDateTime
LocalDateTime表示的是日期-时间。它将刚才介绍的日期对象和时间对象结合起来，形成了一个对象实例。LocalDateTime是不可变的，与LocalTime和LocalDate的工作原理相同。我们可以通过调用方法来获取日期时间对象中特定的数据域。
LocalDateTime sylvester = LocalDateTime.of(2014, Month.DECEMBER, 31, 23, 59, 59);
DayOfWeek dayOfWeek = sylvester.getDayOfWeek();
System.out.println(dayOfWeek); // WEDNESDAY
Month month = sylvester.getMonth();
System.out.println(month); // DECEMBER
long minuteOfDay = sylvester.getLong(ChronoField.MINUTE_OF_DAY);
System.out.println(minuteOfDay); // 1439
如果再加上的时区信息，LocalDateTime能够被转换成Instance实例。Instance能够被转换成以前的java.util.Date对象。
Instant instant = sylvester
.atZone(ZoneId.systemDefault())
.toInstant();
Date legacyDate = Date.from(instant);
System.out.println(legacyDate); // Wed Dec 31 23:59:59 CET 2014
格式化日期-时间对象就和格式化日期对象或者时间对象一样。除了使用预定义的格式以外，我们还可以创建自定义的格式化对象，然后匹配我们自定义的格式。
DateTimeFormatter formatter =
DateTimeFormatter
.ofPattern("MMM dd, yyyy - HH:mm");
LocalDateTime parsed = LocalDateTime.parse("Nov 03, 2014 - 07:13", formatter);
String string = formatter.format(parsed);
System.out.println(string); // Nov 03, 2014 - 07:13
不同于 java.text.NumberFormat，新的DateTimeFormatter类是不可变的，也是线程安全的。
Annotations
Java 8中的注解是可重复的。让我们直接深入看看例子，弄明白它是什么意思。
首先，我们定义一个包装注解，它包括了一个实际注解的数组
@interface Hints {
Hint[] value();
}
@Repeatable(Hints.class)
@interface Hint {
String value();
}
只要在前面加上注解名：@Repeatable，Java 8 允许我们对同一类型使用多重注解，
变体1：使用注解容器（老方法）
@Hints({@Hint("hint1"), @Hint("hint2")})
class Person {}
变体2：使用可重复注解（新方法）
@Hint("hint1")
@Hint("hint2")
class Person {}
使用变体2，Java编译器能够在内部自动对@Hint进行设置。这对于通过反射来读取注解信息来说，是非常重要的。
Hint hint = Person.class.getAnnotation(Hint.class);
System.out.println(hint); // null
Hints hints1 = Person.class.getAnnotation(Hints.class);
System.out.println(hints1.value().length); // 2
Hint[] hints2 = Person.class.getAnnotationsByType(Hint.class);
System.out.println(hints2.length); // 2
尽管我们绝对不会在Person类上声@Hints注解，但是它的信息仍然可以通过getAnnotation(Hints.class)来读取。并且，getAnnotationsByType方法会更方便，因为它赋予了所有@Hints注解的方法直接的访问权限。
@Target({ElementType.TYPE_PARAMETER, ElementType.TYPE_USE})
@interface MyAnnotation {}
