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官方翻譯 Java 8的新特性—完整版1. 簡介2. Java語言的新特性3. Java編譯器的新特性4. Java官方庫的新特性5. 新的Java工具6. JVM的新特性7. 結論8. 參考資料

轉載自:

https://www.jianshu.com/p/5b800057f2d8

聲明:本文翻譯自Java 8 Features Tutorial – The ULTIMATE Guide,翻譯過程中發現并發程式設計網已經有同學翻譯過了:Java 8 特性 – 終極手冊,我還是堅持自己翻譯了一版(寫作驅動學習,加深印象),有些地方參考了該同學的。
官方翻譯 Java 8的新特性—完整版1. 簡介2. Java語言的新特性3. Java編譯器的新特性4. Java官方庫的新特性5. 新的Java工具6. JVM的新特性7. 結論8. 參考資料

Java 8

前言: Java 8 已經釋出很久了,很多報道表明Java 8 是一次重大的版本更新。在Java Code Geeks上已經有很多介紹Java 8新特性的文章,例如Playing with Java 8 – Lambdas and Concurrency、Java 8 Date Time API Tutorial : LocalDateTime和Abstract Class Versus Interface in the JDK 8 Era。本文還參考了一些其他資料,例如:15 Must Read Java 8 Tutorials和The Dark Side of Java 8。本文綜合了上述資料,整理成一份關于Java 8新特性的參考教材,希望你有所收獲。

1. 簡介

毫無疑問,Java 8是Java自Java 5(釋出于2004年)之後的最重要的版本。這個版本包含語言、編譯器、庫、工具和JVM等方面的十多個新特性。在本文中我們将學習這些新特性,并用實際的例子說明在什麼場景下适合使用。

這個教程包含Java開發者經常面對的幾類問題:

  • 語言
  • 編譯器
  • 工具
  • 運作時(JVM)

2. Java語言的新特性

Java 8是Java的一個重大版本,有人認為,雖然這些新特性領Java開發人員十分期待,但同時也需要花不少精力去學習。在這一小節中,我們将介紹Java 8的大部分新特性。

2.1 Lambda表達式和函數式接口

Lambda表達式(也稱為閉包)是Java 8中最大和最令人期待的語言改變。它允許我們将函數當成參數傳遞給某個方法,或者把代碼本身當作資料處理:函數式開發者非常熟悉這些概念。很多JVM平台上的語言(Groovy、Scala等)從誕生之日就支援Lambda表達式,但是Java開發者沒有選擇,隻能使用匿名内部類代替Lambda表達式。

Lambda的設計耗費了很多時間和很大的社群力量,最終找到一種折中的實作方案,可以實作簡潔而緊湊的語言結構。最簡單的Lambda表達式可由逗号分隔的參數清單、->符号和語句塊組成,例如:

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

在上面這個代碼中的參數e的類型是由編譯器推理得出的,你也可以顯式指定該參數的類型,例如:

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

如果Lambda表達式需要更複雜的語句塊,則可以使用花括号将該語句塊括起來,類似于Java中的函數體,例如:

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( e -> {
    System.out.print( e );
    System.out.print( e );
} );
           

Lambda表達式可以引用類成員和局部變量(會将這些變量隐式得轉換成final的),例如下列兩個代碼塊的效果完全相同:

String separator = ",";
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( 
    ( String e ) -> System.out.print( e + separator ) );
           

final String separator = ",";
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( 
    ( String e ) -> System.out.print( e + separator ) );
           

Lambda表達式有傳回值,傳回值的類型也由編譯器推理得出。如果Lambda表達式中的語句塊隻有一行,則可以不用使用return語句,下列兩個代碼片段效果相同:

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

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).sort( ( e1, e2 ) -> {
    int result = e1.compareTo( e2 );
    return result;
} );
           

Lambda的設計者們為了讓現有的功能與Lambda表達式良好相容,考慮了很多方法,于是産生了函數接口這個概念。函數接口指的是隻有一個函數的接口,這樣的接口可以隐式轉換為Lambda表達式。java.lang.Runnable和java.util.concurrent.Callable是函數式接口的最佳例子。在實踐中,函數式接口非常脆弱:隻要某個開發者在該接口中添加一個函數,則該接口就不再是函數式接口進而導緻編譯失敗。為了克服這種代碼層面的脆弱性,并顯式說明某個接口是函數式接口,Java 8 提供了一個特殊的注解@FunctionalInterface(Java 庫中的所有相關接口都已經帶有這個注解了),舉個簡單的函數式接口的定義:

@FunctionalInterface
public interface Functional {
    void method();
}
           

不過有一點需要注意,預設方法和靜态方法不會破壞函數式接口的定義,是以如下的代碼是合法的。

@FunctionalInterface
public interface FunctionalDefaultMethods {
    void method();
        
    default void defaultMethod() {            
    }        
}
           

Lambda表達式作為Java 8的最大賣點,它有潛力吸引更多的開發者加入到JVM平台,并在純Java程式設計中使用函數式程式設計的概念。如果你需要了解更多Lambda表達式的細節,可以參考官方文檔。

2.2 接口的預設方法和靜态方法

Java 8使用兩個新概念擴充了接口的含義:預設方法和靜态方法。預設方法使得接口有點類似traits,不過要實作的目标不一樣。預設方法使得開發者可以在 不破壞二進制相容性的前提下,往現存接口中添加新的方法,即不強制那些實作了該接口的類也同時實作這個新加的方法。

預設方法和抽象方法之間的差別在于抽象方法需要實作,而預設方法不需要。接口提供的預設方法會被接口的實作類繼承或者覆寫,例子代碼如下:

private interface Defaulable {
    // Interfaces now allow default methods, the implementer may or 
    // may not implement (override) them.
    default String notRequired() { 
        return "Default implementation"; 
    }        
}
        
private static class DefaultableImpl implements Defaulable {
}
    
private static class OverridableImpl implements Defaulable {
    @Override
    public String notRequired() {
        return "Overridden implementation";
    }
}
           

Defaulable接口使用關鍵字default定義了一個預設方法notRequired()。DefaultableImpl類實作了這個接口,同時預設繼承了這個接口中的預設方法;OverridableImpl類也實作了這個接口,但覆寫了該接口的預設方法,并提供了一個不同的實作。

Java 8帶來的另一個有趣的特性是在接口中可以定義靜态方法,例子代碼如下:

private interface DefaulableFactory {
    // Interfaces now allow static methods
    static Defaulable create( Supplier< Defaulable > supplier ) {
        return supplier.get();
    }
}
           

下面的代碼片段整合了預設方法和靜态方法的使用場景:

public static void main( String[] args ) {
    Defaulable defaulable = DefaulableFactory.create( DefaultableImpl::new );
    System.out.println( defaulable.notRequired() );
        
    defaulable = DefaulableFactory.create( OverridableImpl::new );
    System.out.println( defaulable.notRequired() );
}
           

這段代碼的輸出結果如下:

Default implementation
Overridden implementation
           

由于JVM上的預設方法的實作在位元組碼層面提供了支援,是以效率非常高。預設方法允許在不打破現有繼承體系的基礎上改進接口。該特性在官方庫中的應用是:給java.util.Collection接口添加新方法,如stream()、parallelStream()、forEach()和removeIf()等等。

盡管預設方法有這麼多好處,但在實際開發中應該謹慎使用:在複雜的繼承體系中,預設方法可能引起歧義和編譯錯誤。如果你想了解更多細節,可以參考官方文檔。

2.3 方法引用

方法引用使得開發者可以直接引用現存的方法、Java類的構造方法或者執行個體對象。方法引用和Lambda表達式配合使用,使得java類的構造方法看起來緊湊而簡潔,沒有很多複雜的模闆代碼。

西門的例子中,Car類是不同方法引用的例子,可以幫助讀者區分四種類型的方法引用。

public static class Car {
    public static Car create( final Supplier< Car > supplier ) {
        return supplier.get();
    }              
        
    public static void collide( final Car car ) {
        System.out.println( "Collided " + car.toString() );
    }
        
    public void follow( final Car another ) {
        System.out.println( "Following the " + another.toString() );
    }
        
    public void repair() {   
        System.out.println( "Repaired " + this.toString() );
    }
}
           

第一種方法引用的類型是構造器引用,文法是Class::new,或者更一般的形式:Class<T>::new。注意:這個構造器沒有參數。

final Car car = Car.create( Car::new );
final List< Car > cars = Arrays.asList( car );
           

第二種方法引用的類型是靜态方法引用,文法是Class::static_method。注意:這個方法接受一個Car類型的參數。

cars.forEach( Car::collide );
           

第三種方法引用的類型是某個類的成員方法的引用,文法是Class::method,注意,這個方法沒有定義入參:

cars.forEach( Car::repair );
           

第四種方法引用的類型是某個執行個體對象的成員方法的引用,文法是instance::method。注意:這個方法接受一個Car類型的參數:

final Car police = Car.create( Car::new );
cars.forEach( police::follow );
           

運作上述例子,可以在控制台看到如下輸出(Car執行個體可能不同):

Collided [email protected]a81197d
Repaired [email protected]a81197d
Following the [email protected]a81197d
           

如果想了解和學習更詳細的内容,可以參考官方文檔

2.4 重複注解

自從Java 5中引入注解以來,這個特性開始變得非常流行,并在各個架構和項目中被廣泛使用。不過,注解有一個很大的限制是:在同一個地方不能多次使用同一個注解。Java 8打破了這個限制,引入了重複注解的概念,允許在同一個地方多次使用同一個注解。

在Java 8中使用@Repeatable注解定義重複注解,實際上,這并不是語言層面的改進,而是編譯器做的一個trick,底層的技術仍然相同。可以利用下面的代碼說明:

package com.javacodegeeks.java8.repeatable.annotations;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Repeatable;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

public class RepeatingAnnotations {
    @Target( ElementType.TYPE )
    @Retention( RetentionPolicy.RUNTIME )
    public @interface Filters {
        Filter[] value();
    }
    
    @Target( ElementType.TYPE )
    @Retention( RetentionPolicy.RUNTIME )
    @Repeatable( Filters.class )
    public @interface Filter {
        String value();
    };
    
    @Filter( "filter1" )
    @Filter( "filter2" )
    public interface Filterable {        
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        for( Filter filter: Filterable.class.getAnnotationsByType( Filter.class ) ) {
            System.out.println( filter.value() );
        }
    }
}
           

正如我們所見,這裡的Filter類使用@Repeatable(Filters.class)注解修飾,而Filters是存放Filter注解的容器,編譯器盡量對開發者屏蔽這些細節。這樣,Filterable接口可以用兩個Filter注解注釋(這裡并沒有提到任何關于Filters的資訊)。

另外,反射API提供了一個新的方法:getAnnotationsByType(),可以傳回某個類型的重複注解,例如

Filterable.class.getAnnoation(Filters.class)

将傳回兩個Filter執行個體,輸出到控制台的内容如下所示:

filter1
filter2
           

如果你希望了解更多内容,可以參考官方文檔。

2.5 更好的類型推斷

Java 8編譯器在類型推斷方面有很大的提升,在很多場景下編譯器可以推導出某個參數的資料類型,進而使得代碼更為簡潔。例子代碼如下:

package com.javacodegeeks.java8.type.inference;

public class Value< T > {
    public static< T > T defaultValue() { 
        return null; 
    }
    
    public T getOrDefault( T value, T defaultValue ) {
        return ( value != null ) ? value : defaultValue;
    }
}
           

下列代碼是Value<String>類型的應用:

package com.javacodegeeks.java8.type.inference;

public class TypeInference {
    public static void main(String[] args) {
        final Value< String > value = new Value<>();
        value.getOrDefault( "22", Value.defaultValue() );
    }
}
           

參數Value.defaultValue()的類型由編譯器推導得出,不需要顯式指明。在Java 7中這段代碼會有編譯錯誤,除非使用

Value.<String>defaultValue()

2.6 拓寬注解的應用場景

Java 8拓寬了注解的應用場景。現在,注解幾乎可以使用在任何元素上:局部變量、接口類型、超類和接口實作類,甚至可以用在函數的異常定義上。下面是一些例子:

package com.javacodegeeks.java8.annotations;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class Annotations {
    @Retention( RetentionPolicy.RUNTIME )
    @Target( { ElementType.TYPE_USE, ElementType.TYPE_PARAMETER } )
    public @interface NonEmpty {        
    }
        
    public static class Holder< @NonEmpty T > extends @NonEmpty Object {
        public void method() throws @NonEmpty Exception {           
        }
    }
        
    @SuppressWarnings( "unused" )
    public static void main(String[] args) {
        final Holder< String > holder = new @NonEmpty Holder< String >();       
        @NonEmpty Collection< @NonEmpty String > strings = new ArrayList<>();       
    }
}
           

ElementType.TYPE_USER和ElementType.TYPE_PARAMETER是Java 8新增的兩個注解,用于描述注解的使用場景。Java 語言也做了對應的改變,以識别這些新增的注解。

3. Java編譯器的新特性

3.1 參數名稱

為了在運作時獲得Java程式中方法的參數名稱,老一輩的Java程式員必須使用不同方法,例如Paranamer liberary。Java 8終于将這個特性規範化,在語言層面(使用反射API和Parameter.getName()方法)和位元組碼層面(使用新的javac編譯器以及-parameters參數)提供支援。

package com.javacodegeeks.java8.parameter.names;

import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Parameter;

public class ParameterNames {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Method method = ParameterNames.class.getMethod( "main", String[].class );
        for( final Parameter parameter: method.getParameters() ) {
            System.out.println( "Parameter: " + parameter.getName() );
        }
    }
}
           

在Java 8中這個特性是預設關閉的,是以如果不帶-parameters參數編譯上述代碼并運作,則會輸出如下結果:

Parameter: arg0
           

如果帶-parameters參數,則會輸出如下結果(正确的結果):

Parameter: args
           

如果你使用Maven進行項目管理,則可以在maven-compiler-plugin編譯器的配置項中配置-parameters參數:

<plugin>
    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
    <version>3.1</version>
    <configuration>
        <compilerArgument>-parameters</compilerArgument>
        <source>1.8</source>
        <target>1.8</target>
    </configuration>
</plugin>
           

4. Java官方庫的新特性

Java 8增加了很多新的工具類(date/time類),并擴充了現存的工具類,以支援現代的并發程式設計、函數式程式設計等。

4.1 Optional

Java應用中最常見的bug就是空值異常。在Java 8之前,Google Guava引入了Optionals類來解決NullPointerException,進而避免源碼被各種null檢查污染,以便開發者寫出更加整潔的代碼。Java 8也将Optional加入了官方庫。

Optional僅僅是一個容易:存放T類型的值或者null。它提供了一些有用的接口來避免顯式的null檢查,可以參考Java 8官方文檔了解更多細節。

接下來看一點使用Optional的例子:可能為空的值或者某個類型的值:

Optional< String > fullName = Optional.ofNullable( null );
System.out.println( "Full Name is set? " + fullName.isPresent() );        
System.out.println( "Full Name: " + fullName.orElseGet( () -> "[none]" ) ); 
System.out.println( fullName.map( s -> "Hey " + s + "!" ).orElse( "Hey Stranger!" ) );
           

如果Optional執行個體持有一個非空值,則isPresent()方法傳回true,否則傳回false;orElseGet()方法,Optional執行個體持有null,則可以接受一個lambda表達式生成的預設值;map()方法可以将現有的Opetional執行個體的值轉換成新的值;orElse()方法與orElseGet()方法類似,但是在持有null的時候傳回傳入的預設值。

上述代碼的輸出結果如下:

Full Name is set? false
Full Name: [none]
Hey Stranger!
           

再看下另一個簡單的例子:

Optional< String > firstName = Optional.of( "Tom" );
System.out.println( "First Name is set? " + firstName.isPresent() );        
System.out.println( "First Name: " + firstName.orElseGet( () -> "[none]" ) ); 
System.out.println( firstName.map( s -> "Hey " + s + "!" ).orElse( "Hey Stranger!" ) );
System.out.println();
           

這個例子的輸出是:

First Name is set? true
First Name: Tom
Hey Tom!
           

如果想了解更多的細節,請參考官方文檔。

4.2 Streams

新增的Stream API(java.util.stream)将生成環境的函數式程式設計引入了Java庫中。這是目前為止最大的一次對Java庫的完善,以便開發者能夠寫出更加有效、更加簡潔和緊湊的代碼。

Stream API極大得簡化了集合操作(後面我們會看到不止是集合),首先看下這個叫Task的類:

public class Streams  {
    private enum Status {
        OPEN, CLOSED
    };
    
    private static final class Task {
        private final Status status;
        private final Integer points;

        Task( final Status status, final Integer points ) {
            this.status = status;
            this.points = points;
        }
        
        public Integer getPoints() {
            return points;
        }
        
        public Status getStatus() {
            return status;
        }
        
        @Override
        public String toString() {
            return String.format( "[%s, %d]", status, points );
        }
    }
}
           

Task類有一個分數(或僞複雜度)的概念,另外還有兩種狀态:OPEN或者CLOSED。現在假設有一個task集合:

final Collection< Task > tasks = Arrays.asList(
    new Task( Status.OPEN, 5 ),
    new Task( Status.OPEN, 13 ),
    new Task( Status.CLOSED, 8 ) 
);
           

首先看一個問題:在這個task集合中一共有多少個OPEN狀态的點?在Java 8之前,要解決這個問題,則需要使用foreach循環周遊task集合;但是在Java 8中可以利用steams解決:包括一系列元素的清單,并且支援順序和并行處理。

// Calculate total points of all active tasks using sum()
final long totalPointsOfOpenTasks = tasks
    .stream()
    .filter( task -> task.getStatus() == Status.OPEN )
    .mapToInt( Task::getPoints )
    .sum();
        
System.out.println( "Total points: " + totalPointsOfOpenTasks );
           

運作這個方法的控制台輸出是:

Total points: 18
           

這裡有很多知識點值得說。首先,tasks集合被轉換成steam表示;其次,在steam上的filter操作會過濾掉所有CLOSED的task;第三,mapToInt操作基于每個task執行個體的Task::getPoints方法将task流轉換成Integer集合;最後,通過sum方法計算總和,得出最後的結果。

在學習下一個例子之前,還需要記住一些steams(點此更多細節)的知識點。Steam之上的操作可分為中間操作和晚期操作。

中間操作會傳回一個新的steam——執行一個中間操作(例如filter)并不會執行實際的過濾操作,而是建立一個新的steam,并将原steam中符合條件的元素放入新建立的steam。

晚期操作(例如forEach或者sum),會周遊steam并得出結果或者附帶結果;在執行晚期操作之後,steam處理線已經處理完畢,就不能使用了。在幾乎所有情況下,晚期操作都是立刻對steam進行周遊。

steam的另一個價值是創造性地支援并行處理(parallel processing)。對于上述的tasks集合,我們可以用下面的代碼計算所有任務的點數之和:

// Calculate total points of all tasks
final double totalPoints = tasks
   .stream()
   .parallel()
   .map( task -> task.getPoints() ) // or map( Task::getPoints ) 
   .reduce( 0, Integer::sum );
    
System.out.println( "Total points (all tasks): " + totalPoints );
           

這裡我們使用parallel方法并行處理所有的task,并使用reduce方法計算最終的結果。控制台輸出如下:

Total points(all tasks): 26.0
           

對于一個集合,經常需要根據某些條件對其中的元素分組。利用steam提供的API可以很快完成這類任務,代碼如下:

// Group tasks by their status
final Map< Status, List< Task > > map = tasks
    .stream()
    .collect( Collectors.groupingBy( Task::getStatus ) );
System.out.println( map );
           

控制台的輸出如下:

{CLOSED=[[CLOSED, 8]], OPEN=[[OPEN, 5], [OPEN, 13]]}
           

最後一個關于tasks集合的例子問題是:如何計算集合中每個任務的點數在集合中所占的比重,具體處理的代碼如下:

// Calculate the weight of each tasks (as percent of total points) 
final Collection< String > result = tasks
    .stream()                                        // Stream< String >
    .mapToInt( Task::getPoints )                     // IntStream
    .asLongStream()                                  // LongStream
    .mapToDouble( points -> points / totalPoints )   // DoubleStream
    .boxed()                                         // Stream< Double >
    .mapToLong( weigth -> ( long )( weigth * 100 ) ) // LongStream
    .mapToObj( percentage -> percentage + "%" )      // Stream< String> 
    .collect( Collectors.toList() );                 // List< String > 
        
System.out.println( result );
           

控制台輸出結果如下:

[19%, 50%, 30%]
           

最後,正如之前所說,Steam API不僅可以作用于Java集合,傳統的IO操作(從檔案或者網絡一行一行得讀取資料)可以受益于steam處理,這裡有一個小例子:

final Path path = new File( filename ).toPath();
try( Stream< String > lines = Files.lines( path, StandardCharsets.UTF_8 ) ) {
    lines.onClose( () -> System.out.println("Done!") ).forEach( System.out::println );
}
           

Stream的方法onClose 傳回一個等價的有額外句柄的Stream,當Stream的close()方法被調用的時候這個句柄會被執行。Stream API、Lambda表達式還有接口預設方法和靜态方法支援的方法引用,是Java 8對軟體開發的現代範式的響應。

4.3 Date/Time API(JSR 310)

Java 8引入了新的Date-Time API(JSR 310)來改進時間、日期的處理。時間和日期的管理一直是最令Java開發者痛苦的問題。java.util.Date和後來的java.util.Calendar一直沒有解決這個問題(甚至令開發者更加迷茫)。

因為上面這些原因,誕生了第三方庫Joda-Time,可以替代Java的時間管理API。Java 8中新的時間和日期管理API深受Joda-Time影響,并吸收了很多Joda-Time的精華。新的java.time包包含了所有關于日期、時間、時區、Instant(跟日期類似但是精确到納秒)、duration(持續時間)和時鐘操作的類。新設計的API認真考慮了這些類的不變性(從java.util.Calendar吸取的教訓),如果某個執行個體需要修改,則傳回一個新的對象。

我們接下來看看java.time包中的關鍵類和各自的使用例子。首先,Clock類使用時區來傳回目前的納秒時間和日期。Clock可以替代System.currentTimeMillis()和TimeZone.getDefault()。

// Get the system clock as UTC offset 
final Clock clock = Clock.systemUTC();
System.out.println( clock.instant() );
System.out.println( clock.millis() );
           

這個例子的輸出結果是:

2014-04-12T15:19:29.282Z
1397315969360
           

第二,關注下LocalDate和LocalTime類。LocalDate僅僅包含ISO-8601月曆系統中的日期部分;LocalTime則僅僅包含該月曆系統中的時間部分。這兩個類的對象都可以使用Clock對象建構得到。

// Get the local date and local time
final LocalDate date = LocalDate.now();
final LocalDate dateFromClock = LocalDate.now( clock );
        
System.out.println( date );
System.out.println( dateFromClock );
        
// Get the local date and local time
final LocalTime time = LocalTime.now();
final LocalTime timeFromClock = LocalTime.now( clock );
        
System.out.println( time );
System.out.println( timeFromClock );
           

上述例子的輸出結果如下:

2014-04-12
2014-04-12
11:25:54.568
15:25:54.568
           

LocalDateTime類包含了LocalDate和LocalTime的資訊,但是不包含ISO-8601月曆系統中的時區資訊。這裡有一些關于LocalDate和LocalTime的例子:

// Get the local date/time
final LocalDateTime datetime = LocalDateTime.now();
final LocalDateTime datetimeFromClock = LocalDateTime.now( clock );
        
System.out.println( datetime );
System.out.println( datetimeFromClock );
           

上述這個例子的輸出結果如下:

2014-04-12T11:37:52.309
2014-04-12T15:37:52.309
           

如果你需要特定時區的data/time資訊,則可以使用ZoneDateTime,它儲存有ISO-8601日期系統的日期和時間,而且有時區資訊。下面是一些使用不同時區的例子:

// Get the zoned date/time
final ZonedDateTime zonedDatetime = ZonedDateTime.now();
final ZonedDateTime zonedDatetimeFromClock = ZonedDateTime.now( clock );
final ZonedDateTime zonedDatetimeFromZone = ZonedDateTime.now( ZoneId.of( "America/Los_Angeles" ) );
        
System.out.println( zonedDatetime );
System.out.println( zonedDatetimeFromClock );
System.out.println( zonedDatetimeFromZone );
           

這個例子的輸出結果是:

2014-04-12T11:47:01.017-04:00[America/New_York]
2014-04-12T15:47:01.017Z
2014-04-12T08:47:01.017-07:00[America/Los_Angeles]
           

最後看下Duration類,它持有的時間精确到秒和納秒。這使得我們可以很容易得計算兩個日期之間的不同,例子代碼如下:

// Get duration between two dates
final LocalDateTime from = LocalDateTime.of( 2014, Month.APRIL, 16, 0, 0, 0 );
final LocalDateTime to = LocalDateTime.of( 2015, Month.APRIL, 16, 23, 59, 59 );

final Duration duration = Duration.between( from, to );
System.out.println( "Duration in days: " + duration.toDays() );
System.out.println( "Duration in hours: " + duration.toHours() );
           

這個例子用于計算2014年4月16日和2015年4月16日之間的天數和小時數,輸出結果如下:

Duration in days: 365
Duration in hours: 8783
           

對于Java 8的新日期時間的總體印象還是比較積極的,一部分是因為Joda-Time的積極影響,另一部分是因為官方終于聽取了開發人員的需求。如果希望了解更多細節,可以參考官方文檔。

4.4 Nashorn JavaScript引擎

Java 8提供了新的Nashorn JavaScript引擎,使得我們可以在JVM上開發和運作JS應用。Nashorn JavaScript引擎是javax.script.ScriptEngine的另一個實作版本,這類Script引擎遵循相同的規則,允許Java和JavaScript互動使用,例子代碼如下:

ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
ScriptEngine engine = manager.getEngineByName( "JavaScript" );
        
System.out.println( engine.getClass().getName() );
System.out.println( "Result:" + engine.eval( "function f() { return 1; }; f() + 1;" ) );
           

這個代碼的輸出結果如下:

jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine
Result: 2
           

4.5 Base64

對Base64編碼的支援已經被加入到Java 8官方庫中,這樣不需要使用第三方庫就可以進行Base64編碼,例子代碼如下:

package com.javacodegeeks.java8.base64;

import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;

public class Base64s {
    public static void main(String[] args) {
        final String text = "Base64 finally in Java 8!";
        
        final String encoded = Base64
            .getEncoder()
            .encodeToString( text.getBytes( StandardCharsets.UTF_8 ) );
        System.out.println( encoded );
        
        final String decoded = new String( 
            Base64.getDecoder().decode( encoded ),
            StandardCharsets.UTF_8 );
        System.out.println( decoded );
    }
}
           

這個例子的輸出結果如下:

QmFzZTY0IGZpbmFsbHkgaW4gSmF2YSA4IQ==
Base64 finally in Java 8!
           

新的Base64API也支援URL和MINE的編碼解碼。

(Base64.getUrlEncoder()** / Base64.getUrlDecoder(), Base64.getMimeEncoder() / Base64.getMimeDecoder()**)。

4.6 并行數組

Java8版本新增了很多新的方法,用于支援并行數組處理。最重要的方法是parallelSort(),可以顯著加快多核機器上的數組排序。下面的例子論證了parallexXxx系列的方法:

package com.javacodegeeks.java8.parallel.arrays;

import java.util.Arrays;
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

public class ParallelArrays {
    public static void main( String[] args ) {
        long[] arrayOfLong = new long [ 20000 ];        
        
        Arrays.parallelSetAll( arrayOfLong, 
            index -> ThreadLocalRandom.current().nextInt( 1000000 ) );
        Arrays.stream( arrayOfLong ).limit( 10 ).forEach( 
            i -> System.out.print( i + " " ) );
        System.out.println();
        
        Arrays.parallelSort( arrayOfLong );     
        Arrays.stream( arrayOfLong ).limit( 10 ).forEach( 
            i -> System.out.print( i + " " ) );
        System.out.println();
    }
}
           

上述這些代碼使用parallelSetAll()方法生成20000個随機數,然後使用parallelSort()方法進行排序。這個程式會輸出亂序數組和排序數組的前10個元素。上述例子的代碼輸出的結果是:

Unsorted: 591217 891976 443951 424479 766825 351964 242997 642839 119108 552378 
Sorted: 39 220 263 268 325 607 655 678 723 793
           

4.7 并發性

基于新增的lambda表達式和steam特性,為Java 8中為java.util.concurrent.ConcurrentHashMap類添加了新的方法來支援聚焦操作;另外,也為java.util.concurrentForkJoinPool類添加了新的方法來支援通用線程池操作(更多内容可以參考我們的并發程式設計課程)。

Java 8還添加了新的java.util.concurrent.locks.StampedLock類,用于支援基于容量的鎖——該鎖有三個模型用于支援讀寫操作(可以把這個鎖當做是java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock的替代者)。

在java.util.concurrent.atomic包中也新增了不少工具類,列舉如下:

  • DoubleAccumulator
  • DoubleAdder
  • LongAccumulator
  • LongAdder

5. 新的Java工具

Java 8提供了一些新的指令行工具,這部分會講解一些對開發者最有用的工具。

5.1 Nashorn引擎:jjs

jjs是一個基于标準Nashorn引擎的指令行工具,可以接受js源碼并執行。例如,我們寫一個func.js檔案,内容如下:

function f() { 
     return 1; 
}; 

print( f() + 1 );
           

可以在指令行中執行這個指令:

jjs func.js

,控制台輸出結果是:

2
           

如果需要了解細節,可以參考官方文檔。

5.2 類依賴分析器:jdeps

jdeps是一個相當棒的指令行工具,它可以展示包層級和類層級的Java類依賴關系,它以.class檔案、目錄或者Jar檔案為輸入,然後會把依賴關系輸出到控制台。

我們可以利用jedps分析下Spring Framework庫,為了讓結果少一點,僅僅分析一個JAR檔案:org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar。

jdeps org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar
           

這個指令會輸出很多結果,我們僅看下其中的一部分:依賴關系按照包分組,如果在classpath上找不到依賴,則顯示"not found".

org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar -> C:\Program Files\Java\jdk1.8.0\jre\lib\rt.jar
   org.springframework.core (org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar)
      -> java.io                                            
      -> java.lang                                          
      -> java.lang.annotation                               
      -> java.lang.ref                                      
      -> java.lang.reflect                                  
      -> java.util                                          
      -> java.util.concurrent                               
      -> org.apache.commons.logging                         not found
      -> org.springframework.asm                            not found
      -> org.springframework.asm.commons                    not found
   org.springframework.core.annotation (org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar)
      -> java.lang                                          
      -> java.lang.annotation                               
      -> java.lang.reflect                                  
      -> java.util
           

更多的細節可以參考官方文檔。

6. JVM的新特性

使用Metaspace(JEP 122)代替持久代(PermGen space)。在JVM參數方面,使用-XX:MetaSpaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize代替原來的-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize。

7. 結論

通過為開發者提供很多能夠提高生産力的特性,Java 8使得Java平台前進了一大步。現在還不太适合将Java 8應用在生産系統中,但是在之後的幾個月中Java 8的應用率一定會逐漸提高(PS:原文時間是2014年5月9日,現在在很多公司Java 8已經成為主流,我司由于體量太大,現在也在一點點上Java 8,雖然慢但是好歹在更新了)。作為開發者,現在應該學習一些Java 8的知識,為更新做好準備。

關于Spring:對于企業級開發,我們也應該關注Spring社群對Java 8的支援,可以參考這篇文章——Spring 4支援的Java 8新特性一覽

8. 參考資料

  • What’s New in JDK 8
  • The Java Tutorials
  • WildFly 8, JDK 8, NetBeans 8, Java EE
  • Java 8 Tutorial
  • JDK 8 Command-line Static Dependency Checker
  • The Illuminating Javadoc of JDK
  • The Dark Side of Java 8
  • Installing Java™ 8 Support in Eclipse Kepler SR2
  • Java 8
  • Oracle Nashorn. A Next-Generation JavaScript Engine for the JVM

作者:杜琪

連結:https://www.jianshu.com/p/5b800057f2d8

來源:簡書

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