Java 8 新特性
介绍
Java 8 是 Java 编程语言的一个重要版本，于 2014 年发布。它引入了许多新特性，旨在提高开发效率、简化代码并增强功能。这些新特性不仅改变了 Java 的编程方式，还为开发者提供了更强大的工具来处理数据和编写简洁的代码。
本文将详细介绍 Java 8 的主要新特性，包括：
- Lambda 表达式
- Stream API
- 默认方法
- 方法引用
- Optional 类
- 新的日期和时间 API
让我们逐步了解这些特性，并通过代码示例和实际案例展示它们的应用。
Lambda 表达式
Lambda 表达式是 Java 8 中最引人注目的新特性之一。它允许你将函数作为方法参数传递，或者将代码作为数据处理。Lambda 表达式简化了匿名内部类的写法，使代码更加简洁。
语法
Lambda 表达式的基本语法如下：
(parameters) -> expression
或者：
(parameters) -> { statements; }
示例
以下是一个简单的 Lambda 表达式示例，用于对列表进行排序：
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
names.sort((a, b) -> a.compareTo(b));
System.out.println(names); // 输出: [Alice, Bob, Charlie]
实际应用
Lambda 表达式常用于集合操作、事件处理和并行计算。例如，在 GUI 编程中，可以使用 Lambda 表达式简化事件监听器的实现：
button.addActionListener(e -> System.out.println("Button clicked!"));
Stream API
Stream API 是 Java 8 中引入的另一个重要特性，用于处理集合数据的流式操作。它支持函数式编程风格，可以高效地执行过滤、映射、排序等操作。
示例
以下是一个使用 Stream API 过滤和映射列表的示例：
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
List<String> result = names.stream()
.filter(name -> name.startsWith("A"))
.map(String::toUpperCase)
.collect(Collectors.toList());
System.out.println(result); // 输出: [ALICE]
实际应用
Stream API 非常适合处理大数据集，例如从数据库中查询数据并进行处理。它还可以与并行流结合使用，以提高性能：
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int sum = numbers.parallelStream()
.mapToInt(Integer::intValue)
.sum();
System.out.println(sum); // 输出: 15
默认方法
默认方法允许在接口中定义具有默认实现的方法。这是 Java 8 引入的一个重要特性，旨在支持接口的演化，而不会破坏现有的实现类。
示例
以下是一个包含默认方法的接口示例：
interface Greeting {
void sayHello();
default void sayGoodbye() {
System.out.println("Goodbye!");
}
}
class EnglishGreeting implements Greeting {
@Override
public void sayHello() {
System.out.println("Hello!");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Greeting greeting = new EnglishGreeting();
greeting.sayHello(); // 输出: Hello!
greeting.sayGoodbye(); // 输出: Goodbye!
}
}
实际应用
默认方法常用于为接口添加新功能，而无需修改所有实现类。例如，Java 8 中的 Collection 接口新增了 stream() 方法作为默认方法。
方法引用
方法引用是 Lambda 表达式的一种简化形式，用于直接引用已有方法。它使代码更加简洁和易读。
语法
方法引用的语法如下：
ClassName::methodName
示例
以下是一个使用方法引用的示例：
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
names.forEach(System.out::println);
实际应用
方法引用常用于 Stream API 中的操作，例如 map 和 filter：
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
List<String> upperCaseNames = names.stream()
.map(String::toUpperCase)
.collect(Collectors.toList());
System.out.println(upperCaseNames); // 输出: [ALICE, BOB, CHARLIE]
Optional 类
Optional 类是 Java 8 引入的一个容器类，用于表示一个值可能存在或不存在。它可以帮助避免空指针异常，并使代码更加健壮。
示例
以下是一个使用 Optional 的示例：
Optional<String> name = Optional.ofNullable(getName());
name.ifPresent(System.out::println); // 如果值存在，则打印
实际应用
Optional 常用于处理可能为 null 的返回值，例如从数据库中查询数据：
Optional<User> user = userRepository.findById(1);
user.ifPresent(u -> System.out.println("User found: " + u.getName()));
新的日期和时间 API
Java 8 引入了全新的日期和时间 API（java.time 包），以替代旧的 Date 和 Calendar 类。新 API 更加直观且线程安全。
示例
以下是一个使用新日期和时间 API 的示例：
LocalDate today = LocalDate.now();
LocalDate nextWeek = today.plusWeeks(1);
System.out.println("Today: " + today); // 输出: Today: 2023-10-01
System.out.println("Next week: " + nextWeek); // 输出: Next week: 2023-10-08
实际应用
新日期和时间 API 非常适合处理复杂的日期计算和格式化操作，例如计算两个日期之间的天数：
LocalDate startDate = LocalDate.of(2023, 10, 1);
LocalDate endDate = LocalDate.of(2023, 10, 10);
long daysBetween = ChronoUnit.DAYS.between(startDate, endDate);
System.out.println("Days between: " + daysBetween); // 输出: Days between: 9
总结
Java 8 引入了许多强大的新特性，包括 Lambda 表达式、Stream API、默认方法、方法引用、Optional 类和新的日期时间 API。这些特性不仅简化了代码，还提高了开发效率和程序的可读性。
通过本文的学习，你应该已经掌握了这些新特性的基本用法，并了解了它们的实际应用场景。接下来，你可以尝试在自己的项目中应用这些特性，以进一步提升代码质量。
附加资源与练习
- 练习：尝试使用 Stream API 对一个包含整数的列表进行排序、过滤和求和。
- 资源：
- 挑战：使用 Lambda 表达式和 Stream API 实现一个简单的购物车系统，支持添加商品、计算总价和过滤商品。
Happy coding! 🚀