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jdk1.5，1.6，1.7，1.8特性

本文轉載：https://www.jb51.net/article/48304.htm 和 http://www.cnblogs.com/tony-yang-flutter

看到一句話  “Java is still not dead—and people are starting to figure that out.”  

一、Java JDK1.5的新特性

　1.泛型：

List<String> strs = new ArrayList<String>();//給集合指定存入類型，上面這個集合在存入資料的時候必須存入String類型的資料，否則編譯器會報錯

 2.for-each

例如上面這個集合我們可以通過for-each周遊，這樣更加簡單清晰
    for(String s : strs){
     System.out.println(s);
    }
    注意：使用for-each周遊集合時，要周遊的集合必須實作了Iterator接口

 3.自動拆箱和裝箱功能

什麼意思呢？
    JDK1.5為每一個基本資料類型定義了一個封裝類。使java中的基本資料類型也有自己的對象
    例如：int -->Integer,
    double --> Double,
    long --> Long,
    char --> Character,
    float --> Float,
    boolean --> Boolean,
    short --> Short,
    byte -- > Byte
    自動裝包：将基本類型轉換成為對象，例如：int --> Integer
    自動拆包：将對象轉換成為基本資料類型，例如：Integer --> int
    對于JDK1.5之前集合總不能存放基本資料類型的問題，現在也能夠解決。

4.枚舉

枚舉是JDK1.5推出的一個比較中要的特性。其關鍵字為enum
    例如：定義代表交通燈的枚舉
    public enum MyEnum{
        RED,GREEN,YELLOW
    }

5.可變參數

什麼意思呢？先舉個例子：在JDK1.5以前，當我們要為一個方法傳遞多個類型相同的參數時，我們有兩種方法解決，1.直接傳遞一個數組過去，2.有多少個參數就傳遞多少個參數。
    例如：
    public void printColor(String red,String green,String yellow){

    }
    或者
    public void printColor(String[] colors){

    }
    這樣編寫方法參數雖然能夠實作我們想要的效果，但是，這樣是不是有點麻煩呢？再者，如果參數個數不确定，我們怎麼辦呢？Java JDK1.5為我們提供的可變參數就能夠完美的解決這個問題
    例如：
    public void printColor(String... colors){

    }
    可以這樣定義，什麼意思呢？如果參數的類型相同，那麼可以使用“類型+三個點，後面跟一個參數名稱”的形式。這樣的好處就是，隻要參數類型相同，無論傳遞幾個參數都沒有限制
    注意：可變參數必須是參數清單的最後一項（該特性對對象和基本資料類型都适用）

6.靜态導入

優點：使用靜态導入可以使被導入類的所有靜态變量和靜态方法在目前類直接可見，使用這些靜态成員無需再給出他們的類名。
    缺點：過度使用會降低代碼的可讀性

7.線程并發庫

線程并發庫是Java1.5提出的關于多線程處理的進階功能，所在包：java.util.concurrent
    包括
    1.線程互斥
        工具類描述：Lock，RedWriteLock
    2.線程通信
        描述：Condition
    3.線程池
        ExecutorService
    3.同步隊列
        ArrayBlockingQueue
    4.同步集合
        ConcurrentHashMap，CopyOnWriteArrayList
    5.線程同步工具
        Semaphore

    關于線程并發庫的内容還有很多（很重要），這裡就不一一列舉了，感興趣的朋友可以檢視一下幫助文檔。

二、JDK1.6新特性

1.Desktop類和SystemTray類

前者可以用來打開系統預設浏覽器浏覽指定的URL，打開系統預設郵件用戶端給指定的郵箱發郵件，用預設應用程式打開或編輯檔案(比如，用記事本打開以txt為字尾名的檔案)，
    用系統預設的列印機列印文檔；後者可以用來在系統托盤區建立一個托盤程式

2.使用JAXB2來實作對象與XML之間的映射

JAXB是Java Architecture for XML Binding的縮寫，可以将一個Java對象轉變成為XML格式，反之亦然。
　　    我們把對象與關系資料庫之間的映射稱為ORM，其實也可以把對象與XML之間的映射稱為OXM(Object XML Mapping)。原來JAXB是Java EE的一部分，在JDK1.6中，
    SUN将其放到了Java SE中，這也是SUN的一貫做法。JDK1.6中自帶的這個JAXB版本是2.0，比起1.0(JSR 31)來，JAXB2(JSR 222)用JDK5的新特性Annotation來辨別要作綁定的類和屬性等，
    這就極大簡化了開發的工作量。實際上，在Java EE 5.0中，EJB和Web Services也通過Annotation來簡化開發工作。另外，JAXB2在底層是用StAX(JSR 173)來處理XML文檔。
    除了JAXB之外，我們還可以通過XMLBeans和Castor等來實作同樣的功能。

3. 了解StAX

StAX(JSR 173)是JDK1.6.0中除了DOM和SAX之外的又一種處理XML文檔的API。
　　    StAX 的來曆：在JAXP1.3(JSR 206)有兩種處理XML文檔的方法：DOM(Document Object Model)和SAX(Simple API for XML)。
　　    由于JDK1.6.0中的JAXB2(JSR 222)和JAX-WS 2.0(JSR 224)都會用到StAX是以Sun決定把StAX加入到JAXP家族當中來，
    并将JAXP的版本更新到1.4(JAXP1.4是JAXP1.3的維護版本)。
    JDK1.6裡面JAXP的版本就是1.4。StAX是The Streaming API for XML的縮寫，一種利用拉模式解析(pull-parsing)XML文檔的API.StAX通過提供一種基于事件疊代器(Iterator)的API讓程式員去控制xml文檔解析過程
    ，程式周遊這個事件疊代器去處理每一個解析事件，解析事件可以看做是程式拉出來的，也就是程式促使解析器産生一個解析事件然後處理該事件，之後又促使解析器産生下一個解析事件，如此循環直到碰到文檔結束符；
　　    SAX也是基于事件處理xml文檔，但卻是用推模式解析，解析器解析完整個xml文檔後，才産生解析事件，然後推給程式去處理這些事件；DOM采用的方式是将整個xml文檔映射到一顆記憶體樹，        這樣就可以很容易地得到父節點和子結點以及兄弟節點的資料，但如果文檔很大，将會嚴重影響性能。

4.使用Compiler API

現在我 們可以用JDK1.6 的Compiler API(JSR 199)去動态編譯Java源檔案，Compiler API結合反射功能就可以實作動态的産生Java代碼并編譯執行這些代碼，有點動态語言的特征。
　　    這個特性對于某些需要用到動态編譯的應用程式相當有用，比如JSP Web Server，當我們手動修改JSP後，是不希望需要重新開機Web Server才可以看到效果的，這時候我們就可以用Compiler        API來實作動态編譯JSP檔案，當然，現在的JSP Web Server也是支援JSP熱部署的，現在的JSP Web Server通過在運作期間通過Runtime.exec或ProcessBuilder來調用javac來編譯代碼，這        種方式需要我們産生另一個程序去做編譯工作，不夠優雅而且容易使代碼依賴與特定的作業系統；Compiler API通過一套易用的标準的API提供了更加豐富的方式去做動态編譯，而且是跨平        台的。

5.輕量級Http Server API

JDK1.6 提供了一個簡單的Http Server API，據此我們可以建構自己的嵌入式Http Server，它支援Http和Https協定，提供了HTTP1.1的部分實作，沒有被實作的那部分可以通過擴充已有的Http Server API來實作，程式員必須自己實作HttpHandler接口，HttpServer會調用HttpHandler實作類的回調方法來處理用戶端請求，在這裡，我們把一個Http請求和它的響應稱為一個交換，包裝成HttpExchange類，HttpServer負責将HttpExchange傳給HttpHandler實作類的回調方法。

6.插入式注解處理API(Pluggable Annotation Processing API)

插入式注解處理API(JSR 269)提供一套标準API來處理Annotations(JSR 175)
　　    實際上JSR 269不僅僅用來處理Annotation，我覺得更強大的功能是它建立了Java 語言本身的一個模型，它把method，package，constructor，type，variable， enum，annotation等Java語言元素映射為Types和Elements(兩者有什麼差別?)，進而将Java語言的語義映射成為對象，我們可以在javax.lang.model包下面可以看到這些類。 是以我們可以利用JSR 269提供的API來建構一個功能豐富的元程式設計(metaprogramming)環境。JSR 269用Annotation Processor在編譯期間而不是運作期間處理Annotation，Annotation Processor相當于編譯器的一個插件，是以稱為插入式注解處理.如果Annotation Processor處理Annotation時(執行process方法)産生了新的Java代碼，編譯器會再調用一次Annotation Processor，如果第二次處理還有新代碼産生，就會接着調用Annotation Processor，直到沒有新代碼産生為止.每執行一次process()方法被稱為一個"round"，這樣整個Annotation processing過程可以看作是一個round的序列。
　　    JSR 269主要被設計成為針對Tools或者容器的API. 舉個例子，我們想建立一套基于Annotation的單元測試架構(如TestNG)，在測試類裡面用Annotation來辨別測試期間需要執行的測試方法

7.用Console開發控制台程式

JDK1.6中提供了java.io.Console 類專用來通路基于字元的控制台裝置。你的程式如果要與Windows下的cmd或者Linux下的Terminal互動，就可以用Console類代勞。但我們不總是能得到可用的Console，一個JVM是否有可用的Console依賴于底層平台和JVM如何被調用。如果JVM是在互動式指令行(比如Windows的cmd)中啟動的，并且輸入輸出沒有重定向到另外的地方，那麼就可以得到一個可用的Console執行個體

8.對腳本語言的支援

如： ruby，groovy，javascript

9..Common Annotations

Common annotations原本是Java EE 5.0(JSR 244)規範的一部分，現在SUN把它的一部分放到了Java SE 6.0中。
　　    随着Annotation中繼資料功能(JSR 175)加入到Java SE 5.0裡面，很多Java 技術(比如EJB，Web Services)都會用Annotation部分代替XML檔案來配置運作參數（或者說是支援聲明式程式設計，如EJB的聲明式事務），如果這些技術為通用目的都單獨定義了自己的otations，顯然有點重複建設，是以，為其他相關的Java技術定義一套公共的Annotation是有價值的，可以避免重複建設的同時，也保證Java SE和Java EE 各種技術的一緻性。
　　    下面列舉出Common Annotations 1.0裡面的10個Annotations Common Annotations Annotation Retention Target Description Generated SourceANNOTATION_TYPE，CONSTRUCTOR，FIELD，LOCAL_VARIABLE，METHOD，PACKAGE，PARAMETER，TYPE 用于标注生成的源代碼Resource Runtime TYPE，METHOD，FIELD用于标注所依賴的資源，容器據此注入外部資源依賴，有基于字段的注入和基于setter方法的注入兩種方式 Resources Runtime TYPE同時标注多個外部依賴，容器會把所有這些外部依賴注入PostConstructRuntime METHOD标注當容器注入所有依賴之後運作的方法，用來進行依賴注入後的初始化工作，隻有一個方法可以标注為PostConstruct PreDestroy Runtime METHOD當對象執行個體将要被從容器當中删掉之前，要執行的回調方法要标注為PreDestroy RunAs Runtime TYPE用于标注用什麼安全角色來執行被标注類的方法，這個安全角色必須和Container的Security角色一緻的。RolesAllowed Runtime TYPE，METHOD用于标注允許執行被标注類或方法的安全角色，這個安全角色必須和Container的Security角色一緻的 PermitAll Runtime TYPE，METHOD允許所有角色執行被标注的類或方法DenyAll Runtime TYPE，METHOD不允許任何角色執行被标注的類或方法，表明該類或方法不能在Java EE容器裡面運作DeclareRoles Runtime TYPE用來定義可以被應用程式檢驗的安全角色，通常用isUserInRole來檢驗安全角色。
　　    注意：
　　    1.RolesAllowed，PermitAll，DenyAll不能同時應用到一個類或方法上标注在方法上的RolesAllowed，PermitAll，DenyAll會覆寫标注在類上的    RolesAllowed，PermitAll，DenyAllRunAs，RolesAllowed，PermitAll，DenyAll和DeclareRoles還沒有加到Java SE 6.0上來 處理以上Annotations的工作是由Java EE容器來做，Java SE6.0隻是包含了上面表格的前五種Annotations的定義類，并沒有包含處理這些Annotations的引擎，這個工作可以由Pluggable Annotation Processing API(JSR 269)來做。

三、JDK1.7的新特性

1.二進制面值

在java7裡，整形(byte,short,int,long)類型的值可以用二進制類型來表示了，在使用二進制的值時，需要在前面加上ob或oB，例如：
    int a =0b01111_00000_11111_00000_10101_01010_10; 
    short b = (short)0b01100_00000_11111_0; 
    byte c = (byte)0B0000_0001;

2.數字變量對下滑線的支援

JDK1.7可以在數值類型的變量裡添加下滑線。
    但是有幾個地方是不能添加的
    1.數字的開頭和結尾 
    2.小數點前後 
    3. F或者L前 
    例如：
    int num = 1234_5678_9; 
    float num2 = 222_33F; 
    long num3 = 123_000_111L;

3.switch對String的支援

之前就一直有一個打問号？為什麼C#可以Java卻不行呢？哈，不過還有JDK1.7以後Java也可以了
    例如： 
    String status = "orderState";     
    switch (status) {   
        case "ordercancel":   
            System.out.println("訂單取消");   
            break;   
        case "orderSuccess":   
            System.out.println("預訂成功");   
            break;   
        default:   
            System.out.println("狀态未知");   
    }

4.try-with-resource

try-with-resources 是一個定義了一個或多個資源的try 聲明，這個資源是指程式處理完它之後需要關閉它的對象。try-with-resources 確定每一個資源在處理完成後都會被關閉。 
    可以使用try-with-resources的資源有： 
    任何實作了java.lang.AutoCloseable 接口java.io.Closeable 接口的對象。
    例如：
    public static String readFirstLineFromFile(String path) throws IOException {   

        try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path))) {   
            return br.readLine();   
        }   
    }   
     在java 7 以及以後的版本裡，BufferedReader實作了java.lang.AutoCloseable接口。 
    由于BufferedReader定義在try-with-resources 聲明裡，無論try語句正常還是異常的結束，
    它都會自動的關掉。而在java7以前，你需要使用finally塊來關掉這個對象。

5.捕獲多種異常并用改進後的類型檢查來重新抛出異常

例如：
 public static void first(){   
 try {   
   BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(""));   
   Connection con = null;   
   Statement stmt = con.createStatement();   
  } catch (IOException | SQLException e) {   
    //捕獲多個異常，e就是final類型的   
    e.printStackTrace();   
    }   
 } 
 優點：用一個catch處理多個異常，比用多個catch每個處理一個異常生成的位元組碼要更小更高效。

6..建立泛型時類型推斷

隻要編譯器可以從上下文中推斷出類型參數，你就可以用一對空着的尖括号<>來代替泛型參數。這對括号私下被稱為菱形(diamond)。 在Java SE 7之前，你聲明泛型對象時要這樣
    List<String> list = new ArrayList<String>(); 
    而在Java SE7以後，你可以這樣 
    List<String> list = new ArrayList<>(); 
    因為編譯器可以從前面(List)推斷出推斷出類型參數，是以後面的ArrayList之後可以不用寫泛型參數了，隻用一對空着的尖括号就行。當然，你必須帶着”菱形”<>，否則會有警告的。 
    Java SE7 隻支援有限的類型推斷：隻有構造器的參數化類型在上下文中被顯著的聲明了，你才可以使用類型推斷，否則不行。 
    List<String> list = new ArrayList<>(); 
    list.add("A"); 
    //這個不行 
    list.addAll(new ArrayList<>()); 
    // 這個可以 
    List<? extends String> list2 = new ArrayList<>(); 
    list.addAll(list2);

7.全新的集合聲明以及擷取集合中的值的方式

JDK1.7以前聲明集合的方式
        List<String> strs  = new ArrayList<String>();
        Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
        strs.add("abc");
        strs.get(index);
        map.put("key","全新集合");
        map.get(key);
    JDK1.7以後
    List<String> list = [item1,item2,item3];
    String item1 = list[0];
    String item2 = list[1];
    String item3 = list[2];
    Map<String,String> map = {key:value,key:value}
    String mapValue = map[key];
    這樣的定義是不是非常友善？肯定的！（有點象JSON）呵呵

8.新增一些取環境資訊的工具方法

File System.getUserHomeDir() // 目前使用者目錄
    File System.getUserDir() // 啟動java程序時所在的目錄5
    File System.getJavaIoTempDir() // IO臨時檔案夾
    File System.getJavaHomeDir() // JRE的安裝目錄

9.安全的加減乘除

例如：
    int Math.safeToInt(long value)
    int Math.safeNegate(int value)
    long Math.safeSubtract(long value1, int value2)
    long Math.safeSubtract(long value1, long value2)
    int Math.safeMultiply(int value1, int value2)
    long Math.safeMultiply(long value1, int value2)
    long Math.safeMultiply(long value1, long value2)
    long Math.safeNegate(long value)
    int Math.safeAdd(int value1, int value2)
    long Math.safeAdd(long value1, int value2)
    long Math.safeAdd(long value1, long value2)
    int Math.safeSubtract(int value1, int value2)

四. JDK1.8 十大新特性

一、接口的預設方法

Java 8允許我們給接口添加一個非抽象的方法實作，隻需要使用 default關鍵字即可，這個特征又叫做擴充方法，示例如下：

interface Formula {
    double calculate(int a);


    default double sqrt(int a) {
        return Math.sqrt(a);
    }
}

Formula接口在擁有calculate方法之外同時還定義了sqrt方法，實作了Formula接口的子類隻需要實作一個calculate方法，預設方法sqrt将在子類上可以直接使用。

Formula formula = new Formula() {
    @Override
    public double calculate(int a) {
        return sqrt(a * 100);
    }
};



formula.calculate(100);     // 100.0
formula.sqrt(16);           // 4.0

文中的formula被實作為一個匿名類的執行個體，該代碼非常容易了解，6行代碼實作了計算 sqrt(a * 100)。在下一節中，我們将會看到實作單方法接口的更簡單的做法。

譯者注： 在Java中隻有單繼承，如果要讓一個類賦予新的特性，通常是使用接口來實作，在C++中支援多繼承，允許一個子類同時具有多個父類的接口與功能，在其他語言中，讓一個類同時具有其他的可複用代碼的方法叫做mixin。新的Java 8 的這個特新在編譯器實作的角度上來說更加接近Scala的trait。 在C#中也有名為擴充方法的概念，允許給已存在的類型擴充方法，和Java 8的這個在語義上有差别。

二、Lambda 表達式

首先看看在老版本的Java中是如何排列字元串的：

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);
    }
});

隻需要給靜态方法 Collections.sort 傳入一個List對象以及一個比較器來按指定順序排列。通常做法都是建立一個匿名的比較器對象然後将其傳遞給sort方法。

在Java 8 中你就沒必要使用這種傳統的匿名對象的方式了，Java 8提供了更簡潔的文法，lambda表達式：

Collections.sort(names, (String a, String b) -> {
    return b.compareTo(a);
});

看到了吧，代碼變得更段且更具有可讀性，但是實際上還可以寫得更短：

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

對于函數體隻有一行代碼的，你可以去掉大括号{}以及return關鍵字，但是你還可以寫得更短點：

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

Java編譯器可以自動推導出參數類型，是以你可以不用再寫一次類型。

三、函數式接口

Lambda表達式是如何在java的類型系統中表示的呢？每一個lambda表達式都對應一個類型，通常是接口類型。而“函數式接口”是指僅僅隻包含一個抽象方法的接口，每一個該類型的lambda表達式都會被比對到這個抽象方法。因為 預設方法 不算抽象方法，是以你也可以給你的函數式接口添加預設方法。

我們可以将lambda表達式當作任意隻包含一個抽象方法的接口類型，確定你的接口一定達到這個要求，你隻需要給你的接口添加 @FunctionalInterface 注解，編譯器如果發現你标注了這個注解的接口有多于一個抽象方法的時候會報錯的。

示例如下：

@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

需要注意如果@FunctionalInterface如果沒有指定，上面的代碼也是對的。

譯者注 将lambda表達式映射到一個單方法的接口上，這種做法在Java 8之前就有别的語言實作，比如Rhino JavaScript解釋器，如果一個函數參數接收一個單方法的接口而你傳遞的是一個function，Rhino 解釋器會自動做一個單接口的執行個體到function的擴充卡，典型的應用場景有 org.w3c.dom.events.EventTarget 的addEventListener 第二個參數 EventListener。

四、方法與構造函數引用

前一節中的代碼還可以通過靜态方法引用來表示：

Converter<String, Integer> converter = Integer::valueOf;
Integer converted = converter.convert("123");
System.out.println(converted);   // 123

Java 8 允許你使用 :: 關鍵字來傳遞方法或者構造函數引用，上面的代碼展示了如何引用一個靜态方法，我們也可以引用一個對象的方法：

 converter = something::startsWith;
String converted = converter.convert("Java");
System.out.println(converted);    // "J"

接下來看看構造函數是如何使用::關鍵字來引用的，首先我們定義一個包含多個構造函數的簡單類：

class Person {
    String firstName;
    String lastName;


    Person() {}

    Person(String firstName, String lastName) {
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }
}

接下來我們指定一個用來建立Person對象的對象工廠接口：

interface PersonFactory<P extends Person> {
    P create(String firstName, String lastName);
}

這裡我們使用構造函數引用來将他們關聯起來，而不是實作一個完整的工廠：

PersonFactory<Person> personFactory = Person::new;
Person person = personFactory.create("Peter", "Parker");

我們隻需要使用 Person::new 來擷取Person類構造函數的引用，Java編譯器會自動根據PersonFactory.create方法的簽名來選擇合适的構造函數。

五、Lambda 作用域

在lambda表達式中通路外層作用域和老版本的匿名對象中的方式很相似。你可以直接通路标記了final的外層局部變量，或者執行個體的字段以及靜态變量。

六、通路局部變量

我們可以直接在lambda表達式中通路外層的局部變量：

final int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter =
        (from) -> String.valueOf(from + num);


stringConverter.convert(2);     // 3

但是和匿名對象不同的是，這裡的變量num可以不用聲明為final，該代碼同樣正确：

int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter =
        (from) -> String.valueOf(from + num);


stringConverter.convert(2);     // 3

不過這裡的num必須不可被後面的代碼修改（即隐性的具有final的語義），例如下面的就無法編譯：

int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter =
        (from) -> String.valueOf(from + num);
num = 3;

在lambda表達式中試圖修改num同樣是不允許的。

七、通路對象字段與靜态變量

和本地變量不同的是，lambda内部對于執行個體的字段以及靜态變量是即可讀又可寫。該行為和匿名對象是一緻的：

class Lambda4 {
    static int outerStaticNum;
    int outerNum;



    void testScopes() {
        Converter<Integer, String> stringConverter1 = (from) -> {
            outerNum = 23;
            return String.valueOf(from);
        };

        Converter<Integer, String> stringConverter2 = (from) -> {
            outerStaticNum = 72;
            return String.valueOf(from);
        };
    }
}

八、通路接口的預設方法

還記得第一節中的formula例子麼，接口Formula定義了一個預設方法sqrt可以直接被formula的執行個體包括匿名對象通路到，但是在lambda表達式中這個是不行的。

Lambda表達式中是無法通路到預設方法的，以下代碼将無法編譯：

Formula formula = (a) -> sqrt( a * 100);
Built-in Functional Interfaces

JDK 1.8 API包含了很多内建的函數式接口，在老Java中常用到的比如Comparator或者Runnable接口，這些接口都增加了@FunctionalInterface注解以便能用在lambda上。

Java 8 API同樣還提供了很多全新的函數式接口來讓工作更加友善，有一些接口是來自Google Guava庫裡的，即便你對這些很熟悉了，還是有必要看看這些是如何擴充到lambda上使用的。

Predicate接口

Predicate 接口隻有一個參數，傳回boolean類型。該接口包含多種預設方法來将Predicate組合成其他複雜的邏輯（比如：與，或，非）：

Predicate<String> predicate = (s) -> s.length() > 0;


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();

Function 接口

Function 接口有一個參數并且傳回一個結果，并附帶了一些可以和其他函數組合的預設方法（compose, andThen）：

Function<String, Integer> toInteger = Integer::valueOf;
Function<String, String> backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);



backToString.apply("123");     // "123"

Supplier 接口

Supplier 接口傳回一個任意範型的值，和Function接口不同的是該接口沒有任何參數

Supplier<Person> personSupplier = Person::new;
personSupplier.get();   // new Person

Consumer 接口

Consumer 接口表示執行在單個參數上的操作。

Consumer<Person> greeter = (p) -> System.out.println("Hello, " + p.firstName);
greeter.accept(new Person("Luke", "Skywalker"));

Comparator 接口

Comparator 是老Java中的經典接口， Java 8在此之上添加了多種預設方法：

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

Optional 接口

Optional 不是函數是接口，這是個用來防止NullPointerException異常的輔助類型，這是下一屆中将要用到的重要概念，現在先簡單的看看這個接口能幹什麼：

Optional 被定義為一個簡單的容器，其值可能是null或者不是null。在Java 8之前一般某個函數應該傳回非空對象但是偶爾卻可能傳回了null，而在Java 8中，不推薦你傳回null而是傳回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"

Stream 接口

java.util.Stream 表示能應用在一組元素上一次執行的操作序列。Stream 操作分為中間操作或者最終操作兩種，最終操作傳回一特定類型的計算結果，而中間操作傳回Stream本身，這樣你就可以将多個操作依次串起來。Stream 的建立需要指定一個資料源，比如 java.util.Collection的子類，List或者Set， Map不支援。Stream的操作可以串行執行或者并行執行。

首先看看Stream是怎麼用，首先建立執行個體代碼的用到的資料List：

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擴充了集合類，可以通過 Collection.stream() 或者 Collection.parallelStream() 來建立一個Stream。下面幾節将詳細解釋常用的Stream操作：

Filter 過濾

過濾通過一個predicate接口來過濾并隻保留符合條件的元素，該操作屬于中間操作，是以我們可以在過濾後的結果來應用其他Stream操作（比如forEach）。forEach需要一個函數來對過濾後的元素依次執行。forEach是一個最終操作，是以我們不能在forEach之後來執行其他Stream操作。

stringCollection
    .stream()
    .filter((s) -> s.startsWith("a"))
    .forEach(System.out::println);


// "aaa2", "aaa1"

Sort 排序

排序是一個中間操作，傳回的是排序好後的Stream。如果你不指定一個自定義的Comparator則會使用預設排序。

stringCollection
    .stream()
    .sorted()
    .filter((s) -> s.startsWith("a"))
    .forEach(System.out::println);



// "aaa1", "aaa2"

需要注意的是，排序隻建立了一個排列好後的Stream，而不會影響原有的資料源，排序之後原資料stringCollection是不會被修改的：

System.out.println(stringCollection);
// ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1

Map 映射

中間操作map會将元素根據指定的Function接口來依次将元素轉成另外的對象，下面的示例展示了将字元串轉換為大寫字元串。你也可以通過map來講對象轉換成其他類型，map傳回的Stream類型是根據你map傳遞進去的函數的傳回值決定的。

stringCollection
    .stream()
    .map(String::toUpperCase)
    .sorted((a, b) -> b.compareTo(a))
    .forEach(System.out::println);


// "DDD2", "DDD1", "CCC", "BBB3", "BBB2", "AAA2", "AAA1"

Match 比對

Stream提供了多種比對操作，允許檢測指定的Predicate是否比對整個Stream。所有的比對操作都是最終操作，并傳回一個boolean類型的值。

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 計數

計數是一個最終操作，傳回Stream中元素的個數，傳回值類型是long。

long startsWithB = 
    stringCollection
        .stream()
        .filter((s) -> s.startsWith("b"))
        .count();



System.out.println(startsWithB);    // 3

Reduce 規約

這是一個最終操作，允許通過指定的函數來講stream中的多個元素規約為一個元素，規越後的結果是通過Optional接口表示的：

Optional<String> reduced =
    stringCollection
        .stream()
        .sorted()
        .reduce((s1, s2) -> s1 + "#" + s2);


reduced.ifPresent(System.out::println);
// "aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ddd1#ddd2"

并行Streams

前面提到過Stream有串行和并行兩種，串行Stream上的操作是在一個線程中依次完成，而并行Stream則是在多個線程上同時執行。

下面的例子展示了是如何通過并行Stream來提升性能：

首先我們建立一個沒有重複元素的大表：

int max = 1000000;
List<String> values = new ArrayList<>(max);
for (int i = 0; i < max; i++) {
    UUID uuid = UUID.randomUUID();
    values.add(uuid.toString());
}

然後我們計算一下排序這個Stream要耗時多久，

串行排序：

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));


// 串行耗時: 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));


// 并行排序耗時: 472 ms

上面兩個代碼幾乎是一樣的，但是并行版的快了50%之多，唯一需要做的改動就是将stream()改為parallelStream()。

Map

前面提到過，Map類型不支援stream，不過Map提供了一些新的有用的方法來處理一些日常任務。

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));

以上代碼很容易了解， putIfAbsent 不需要我們做額外的存在性檢查，而forEach則接收一個Consumer接口來對map裡的每一個鍵值對進行操作。

下面的例子展示了map上的其他有用的函數：

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

接下來展示如何在Map裡删除一個鍵值全都比對的項：

map.remove(3, "val3");
map.get(3);             // val33



map.remove(3, "val33");
map.get(3);             // null

另外一個有用的方法：

map.getOrDefault(42, "not found");  // not found

對Map的元素做合并也變得很容易了：

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

Merge做的事情是如果鍵名不存在則插入，否則則對原鍵對應的值做合并操作并重新插入到map中。

九、Date API

Java 8 在包java.time下包含了一組全新的時間日期API。新的日期API和開源的Joda-Time庫差不多，但又不完全一樣，下面的例子展示了這組新API裡最重要的一些部分：

Clock 時鐘

Clock類提供了通路目前日期和時間的方法，Clock是時區敏感的，可以用來取代 System.currentTimeMillis() 來擷取目前的微秒數。某一個特定的時間點也可以使用Instant類來表示，Instant類也可以用來建立老的java.util.Date對象。

Clock clock = Clock.systemDefaultZone();
long millis = clock.millis();


Instant instant = clock.instant();
Date legacyDate = Date.from(instant);   // legacy java.util.Date

Timezones 時區

在新API中時區使用ZoneId來表示。時區可以很友善的使用靜态方法of來擷取到。 時區定義了到UTS時間的時間差，在Instant時間點對象到本地日期對象之間轉換的時候是極其重要的。

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 本地時間

LocalTime 定義了一個沒有時區資訊的時間，例如 晚上10點，或者 17:30:15。下面的例子使用前面代碼建立的時區建立了兩個本地時間。之後比較時間并以小時和分鐘為機關計算兩個時間的時間差：

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 提供了多種工廠方法來簡化對象的建立，包括解析時間字元串。

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 本地日期

LocalDate 表示了一個确切的日期，比如 2014-03-11。該對象值是不可變的，用起來和LocalTime基本一緻。下面的例子展示了如何給Date對象加減天/月/年。另外要注意的是這些對象是不可變的，操作傳回的總是一個新執行個體。

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

從字元串解析一個LocalDate類型和解析LocalTime一樣簡單：

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 本地日期時間

LocalDateTime 同時表示了時間和日期，相當于前兩節内容合并到一個對象上了。LocalDateTime和LocalTime還有LocalDate一樣，都是不可變的。LocalDateTime提供了一些能通路具體字段的方法。

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

隻要附加上時區資訊，就可以将其轉換為一個時間點Instant對象，Instant時間點對象可以很容易的轉換為老式的java.util.Date。

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LocalDateTime和格式化時間和日期一樣的，除了使用預定義好的格式外，我們也可以自己定義格式：

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

和java.text.NumberFormat不一樣的是新版的DateTimeFormatter是不可變的，是以它是線程安全的。

關于時間日期格式的詳細資訊：http://download.java.net/jdk8/docs/api/java/time/format/DateTimeFormatter.html

十、Annotation 注解

在Java 8中支援多重注解了，先看個例子來了解一下是什麼意思。

首先定義一個包裝類Hints注解用來放置一組具體的Hint注解：

@interface Hints {
    Hint[] value();
}


@Repeatable(Hints.class)
@interface Hint {
    String value();
}

Java 8允許我們把同一個類型的注解使用多次，隻需要給該注解标注一下@Repeatable即可。

例 1: 使用包裝類當容器來存多個注解（老方法）

@Hints({@Hint("hint1"), @Hint("hint2")})
class Person {}

例 2：使用多重注解（新方法）

@Hint("hint1")
@Hint("hint2")
class Person {}

第二個例子裡java編譯器會隐性的幫你定義好@Hints注解，了解這一點有助于你用反射來擷取這些資訊：

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

即便我們沒有在Person類上定義@Hints注解，我們還是可以通過 getAnnotation(Hints.class) 來擷取 @Hints注解，更加友善的方法是使用 getAnnotationsByType 可以直接擷取到所有的@Hint注解。

另外Java 8的注解還增加到兩種新的target上了：

@Target({ElementType.TYPE_PARAMETER, ElementType.TYPE_USE})
@interface MyAnnotation {}
Java Standard Edition jdk 新特性 1.5 1.6 1.7  1.8 5 6 7 8
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