Java 8 新特性详解

Java 8 是 Java 语言的一个重要版本,于 2014 年 3 月发布。它引入了许多新特性,这些特性不仅改变了 Java 代码的编写方式,也解决了之前版本中存在的一些问题。本文将详细介绍 Java 8 的主要新特性,包括它们的概念、解决的问题、代码示例以及应用场景。

一、Lambda 表达式

概念

Lambda 表达式是一种匿名函数,它允许我们将函数作为参数传递给方法,或者将代码作为数据处理。Lambda 表达式的语法简洁明了,使代码更加紧凑。

解决的问题

  • 代码冗余:之前的匿名内部类代码冗长,Lambda 表达式提供了更简洁的语法。
  • 函数式编程:Java 8 之前,Java 是一种面向对象的语言,不支持函数式编程。Lambda 表达式引入了函数式编程的思想。
  • 可读性差:匿名内部类的代码可读性差,Lambda 表达式使代码更加清晰。

语法

1
2
3
4
5
(parameters) -> expression
// 或
(parameters) -> {
statements;
}

代码示例

基本用法

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
// 使用 Lambda 表达式实现 Runnable 接口
Runnable runnable = () -> System.out.println("Hello Lambda!");
runnable.run(); // 输出: Hello Lambda!

// 使用 Lambda 表达式实现 Comparator 接口
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
names.sort((s1, s2) -> s1.compareTo(s2));
System.out.println(names); // 输出: [Alice, Bob, Charlie]

// 使用 Lambda 表达式作为方法参数
names.forEach(name -> System.out.println(name));

类型推断

1
2
3
4
5
6
7
// Java 编译器会根据上下文推断参数类型
BinaryOperator<Integer> add = (a, b) -> a + b;
System.out.println(add.apply(1, 2)); // 输出: 3

// 显式指定参数类型
BinaryOperator<Integer> subtract = (Integer a, Integer b) -> a - b;
System.out.println(subtract.apply(5, 3)); // 输出: 2

多行 Lambda 表达式

1
2
3
4
5
6
// 多行 Lambda 表达式需要使用花括号和 return 语句
BinaryOperator<Integer> multiply = (a, b) -> {
System.out.println("Multiplying " + a + " and " + b);
return a * b;
};
System.out.println(multiply.apply(3, 4)); // 输出: 12

应用场景

  • 函数式接口:实现只包含一个抽象方法的接口,如 Runnable、Comparator 等。
  • 集合操作:使用 forEach、sort 等方法操作集合。
  • 事件处理:处理 GUI 事件或其他回调函数。
  • Stream API:与 Stream API 结合使用,进行数据处理。

二、Stream API

概念

Stream API 是 Java 8 引入的一个新的抽象,它允许我们以声明式的方式处理数据集合。Stream API 提供了丰富的操作,如过滤、映射、排序、聚合等。

解决的问题

  • 代码冗余:之前的集合处理代码冗长,Stream API 提供了更简洁的语法。
  • 并行处理:Stream API 内置了并行处理能力,简化了并行代码的编写。
  • 可读性差:传统的集合处理代码可读性差,Stream API 使代码更加清晰。
  • 性能优化:Stream API 可以自动优化处理过程,提高性能。

基本操作

  • 中间操作:返回一个新的 Stream,如 filter、map、sorted 等。
  • 终端操作:返回一个结果或副作用,如 forEach、collect、reduce 等。

代码示例

基本操作

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David", "Eve");

// 过滤长度大于 3 的名字,并转换为大写
List<String> result = names.stream()
.filter(name -> name.length() > 3)
.map(String::toUpperCase)
.collect(Collectors.toList());
System.out.println(result); // 输出: [ALICE, CHARLIE, DAVID]

// 计算名字长度的总和
int totalLength = names.stream()
.mapToInt(String::length)
.sum();
System.out.println(totalLength); // 输出: 20

// 查找第一个长度大于 3 的名字
Optional<String> first = names.stream()
.filter(name -> name.length() > 3)
.findFirst();
System.out.println(first.orElse("Not found")); // 输出: Alice

并行处理

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
// 并行处理大型集合
List<Integer> numbers = IntStream.rangeClosed(1, 1000000)
.boxed()
.collect(Collectors.toList());

// 串行处理
long start = System.currentTimeMillis();
int sum1 = numbers.stream()
.filter(n -> n % 2 == 0)
.mapToInt(Integer::intValue)
.sum();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("串行处理结果: " + sum1 + ", 用时: " + (end - start) + "ms");

// 并行处理
start = System.currentTimeMillis();
int sum2 = numbers.parallelStream()
.filter(n -> n % 2 == 0)
.mapToInt(Integer::intValue)
.sum();
end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("并行处理结果: " + sum2 + ", 用时: " + (end - start) + "ms");

高级操作

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
// 分组
Map<Integer, List<String>> groupByLength = names.stream()
.collect(Collectors.groupingBy(String::length));
System.out.println(groupByLength); // 输出: {3=[Bob, Eve], 4=[Alice, Dave], 7=[Charlie]}

// 分区
Map<Boolean, List<String>> partitionByLength = names.stream()
.collect(Collectors.partitioningBy(name -> name.length() > 3));
System.out.println(partitionByLength); // 输出: {false=[Bob, Eve], true=[Alice, Charlie, Dave]}

// 归约
Optional<String> concatenated = names.stream()
.reduce((s1, s2) -> s1 + ", " + s2);
System.out.println(concatenated.orElse("")); // 输出: Alice, Bob, Charlie, Dave, Eve

应用场景

  • 数据过滤和转换:过滤集合中的元素,转换元素类型。
  • 数据聚合:计算总和、平均值、最大值、最小值等。
  • 数据分组和分区:根据条件对数据进行分组或分区。
  • 并行处理:处理大型数据集,提高性能。
  • 链式操作:将多个操作链接在一起,形成一个处理管道。

三、Optional 类

概念

Optional 类是 Java 8 引入的一个容器类,它可以包含一个非空值,或者表示一个空值。Optional 类的目的是解决空指针异常(NullPointerException)的问题。

解决的问题

  • 空指针异常:Java 中最常见的异常之一,Optional 类提供了一种优雅的方式来处理可能为 null 的值。
  • 代码可读性:Optional 类的方法使代码更加清晰,表达了值可能不存在的意图。
  • 防御性编程:Optional 类鼓励程序员编写更加健壮的代码,避免空指针异常。

主要方法

方法签名 描述
of(T value) 创建一个包含非空值的 Optional 对象
ofNullable(T value) 创建一个可能包含 null 值的 Optional 对象
empty() 创建一个空的 Optional 对象
isPresent() 检查 Optional 对象是否包含值
ifPresent(Consumer<? super T> consumer) 如果 Optional 对象包含值,则执行消费者操作
get() 获取 Optional 对象中的值,如果值为 null,则抛出异常
orElse(T other) 获取 Optional 对象中的值,如果值为 null,则返回默认值
orElseGet(Supplier<? extends T> other) 获取 Optional 对象中的值,如果值为 null,则通过供应商函数获取默认值
orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) 获取 Optional 对象中的值,如果值为 null,则抛出供应商函数提供的异常
map(Function<? super T, ? extends U> mapper) 如果 Optional 对象包含值,则对值应用映射函数
flatMap(Function<? super T, Optional> mapper) 如果 Optional 对象包含值,则对值应用映射函数,返回映射后的 Optional 对象
filter(Predicate<? super T> predicate) 如果 Optional 对象包含值,并且值满足谓词条件,则返回该 Optional 对象,否则返回空的 Optional 对象

代码示例

基本用法

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
// 创建 Optional 对象
Optional<String> optional1 = Optional.of("Hello");
Optional<String> optional2 = Optional.ofNullable(null);
Optional<String> optional3 = Optional.empty();

// 检查值是否存在
System.out.println(optional1.isPresent()); // 输出: true
System.out.println(optional2.isPresent()); // 输出: false
System.out.println(optional3.isPresent()); // 输出: false

// 获取值
System.out.println(optional1.get()); // 输出: Hello
// System.out.println(optional2.get()); // 抛出 NoSuchElementException

// 获取值,提供默认值
System.out.println(optional1.orElse("Default")); // 输出: Hello
System.out.println(optional2.orElse("Default")); // 输出: Default

// 获取值,通过供应商函数提供默认值
System.out.println(optional1.orElseGet(() -> "Default")); // 输出: Hello
System.out.println(optional2.orElseGet(() -> "Default")); // 输出: Default

// 获取值,抛出异常
System.out.println(optional1.orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("Value is null"))); // 输出: Hello
// System.out.println(optional2.orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("Value is null"))); // 抛出 IllegalArgumentException

函数式操作

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Optional<String> optional = Optional.of("Hello");

// map 操作
Optional<Integer> lengthOptional = optional.map(String::length);
System.out.println(lengthOptional.orElse(0)); // 输出: 5

// flatMap 操作
Optional<String> flatMapped = optional.flatMap(s -> Optional.of(s.toUpperCase()));
System.out.println(flatMapped.orElse("")); // 输出: HELLO

// filter 操作
Optional<String> filtered = optional.filter(s -> s.length() > 3);
System.out.println(filtered.orElse("Not found")); // 输出: Hello

Optional<String> filtered2 = optional.filter(s -> s.length() > 10);
System.out.println(filtered2.orElse("Not found")); // 输出: Not found

实际应用

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
// 传统方式:可能会导致空指针异常
public String getUserName(User user) {
if (user != null) {
return user.getName();
}
return "Unknown";
}

// 使用 Optional:更加优雅
public String getUserNameWithOptional(User user) {
return Optional.ofNullable(user)
.map(User::getName)
.orElse("Unknown");
}

// 链式操作
public String getAddressCity(User user) {
return Optional.ofNullable(user)
.map(User::getAddress)
.map(Address::getCity)
.orElse("Unknown City");
}

应用场景

  • 避免空指针异常:处理可能为 null 的值,避免空指针异常。
  • 方法返回值:当方法可能返回 null 时,使用 Optional 作为返回类型,明确表达值可能不存在的意图。
  • 链式调用:通过 Optional 的 map 和 flatMap 方法,实现安全的链式调用。
  • 配置值处理:处理可能不存在的配置值,提供默认值。
  • API 设计:设计更加健壮的 API,避免 null 返回值。

四、默认方法

概念

默认方法是 Java 8 引入的一个新特性,它允许在接口中定义带有默认实现的方法。默认方法的目的是为了向后兼容,使得接口可以在不破坏现有实现的情况下添加新方法。

解决的问题

  • 向后兼容:在 Java 8 之前,接口不能添加新方法,否则会破坏所有现有实现。默认方法解决了这个问题。
  • 代码复用:默认方法允许在接口中提供方法实现,实现了接口级别的代码复用。
  • 函数式接口:默认方法使得接口可以包含多个方法,同时仍然保持函数式接口的特性(只需要一个抽象方法)。

语法

1
2
3
4
5
6
7
8
9
interface MyInterface {
// 抽象方法
void abstractMethod();

// 默认方法
default void defaultMethod() {
System.out.println("Default method implementation");
}
}

代码示例

基本用法

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
interface Vehicle {
void start();

default void honk() {
System.out.println("Beep beep!");
}
}

class Car implements Vehicle {
@Override
public void start() {
System.out.println("Car started");
}

// 可选:重写默认方法
@Override
public void honk() {
System.out.println("Car honks: Beep beep!");
}
}

class Bicycle implements Vehicle {
@Override
public void start() {
System.out.println("Bicycle started");
}
// 不重写默认方法,使用接口提供的实现
}

// 测试
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Vehicle car = new Car();
car.start(); // 输出: Car started
car.honk(); // 输出: Car honks: Beep beep!

Vehicle bicycle = new Bicycle();
bicycle.start(); // 输出: Bicycle started
bicycle.honk(); // 输出: Beep beep!
}
}

接口冲突

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
interface A {
default void method() {
System.out.println("A.method()");
}
}

interface B {
default void method() {
System.out.println("B.method()");
}
}

// 实现两个接口,必须重写冲突的默认方法
class C implements A, B {
@Override
public void method() {
// 可以选择调用其中一个接口的默认方法
A.super.method();
// 或者提供自己的实现
System.out.println("C.method()");
}
}

// 测试
public class Main {
public static void main(String[] args) {
C c = new C();
c.method(); // 输出: A.method() 和 C.method()
}
}

实际应用

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
// Java 8 中的 Collection 接口添加了默认方法
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");

// forEach 是一个默认方法
names.forEach(name -> System.out.println(name));

// removeIf 是一个默认方法
names.removeIf(name -> name.length() > 3);
System.out.println(names); // 输出: [Bob]

// replaceAll 是一个默认方法
names.replaceAll(String::toUpperCase);
System.out.println(names); // 输出: [BOB]

应用场景

  • 接口扩展:在不破坏现有实现的情况下,为接口添加新方法。
  • 代码复用:在接口中提供通用的方法实现,实现接口级别的代码复用。
  • 函数式接口:创建包含多个默认方法的函数式接口,只需要一个抽象方法。
  • 向后兼容:为老接口添加新功能,同时保持向后兼容。

五、方法引用

概念

方法引用是 Java 8 引入的一个新特性,它允许我们直接引用已有的方法,而不需要创建 Lambda 表达式。方法引用的语法简洁明了,使代码更加紧凑。

解决的问题

  • 代码冗余:当 Lambda 表达式只是调用一个已有的方法时,方法引用提供了更简洁的语法。
  • 可读性差:方法引用使代码更加清晰,直接表达了要调用的方法。

类型

  • 静态方法引用ClassName::staticMethod
  • 实例方法引用instance::instanceMethod
  • 类的实例方法引用ClassName::instanceMethod
  • 构造方法引用ClassName::new

代码示例

静态方法引用

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
// 静态方法引用
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");

// 使用 Lambda 表达式
names.forEach(name -> System.out.println(name));

// 使用方法引用
names.forEach(System.out::println);

// 静态方法引用作为函数式接口的实现
Function<Integer, String> converter = String::valueOf;
System.out.println(converter.apply(42)); // 输出: 42

实例方法引用

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
// 实例方法引用
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");

// 创建一个实例
StringFormatter formatter = new StringFormatter();

// 使用 Lambda 表达式
names.forEach(name -> formatter.format(name));

// 使用方法引用
names.forEach(formatter::format);

class StringFormatter {
public void format(String str) {
System.out.println("Formatted: " + str);
}
}

类的实例方法引用

1
2
3
4
5
6
7
8
9
// 类的实例方法引用
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");

// 使用 Lambda 表达式
names.sort((s1, s2) -> s1.compareTo(s2));

// 使用方法引用
names.sort(String::compareTo);
System.out.println(names); // 输出: [Alice, Bob, Charlie]

构造方法引用

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
// 构造方法引用
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");

// 使用 Lambda 表达式
List<User> users = names.stream()
.map(name -> new User(name))
.collect(Collectors.toList());

// 使用方法引用
List<User> users2 = names.stream()
.map(User::new)
.collect(Collectors.toList());

class User {
private String name;

public User(String name) {
this.name = name;
}

@Override
public String toString() {
return "User{name='" + name + "'}";
}
}

应用场景

  • 简化 Lambda 表达式:当 Lambda 表达式只是调用一个已有的方法时,使用方法引用使代码更加简洁。
  • 提高可读性:方法引用直接表达了要调用的方法,使代码更加清晰。
  • 与 Stream API 结合:在 Stream API 的操作中,使用方法引用可以使代码更加紧凑。

六、日期时间 API

概念

日期时间 API 是 Java 8 引入的一个新的日期时间处理库,它位于 java.time 包中。新的日期时间 API 解决了旧的 java.util.Datejava.util.Calendar 类存在的问题,提供了更加清晰、更加易用的日期时间处理功能。

解决的问题

  • 可变性:旧的日期时间类是可变的,容易导致并发问题。新的日期时间类是不可变的,更加安全。
  • 设计混乱:旧的日期时间类设计混乱,Date 类同时包含日期和时间,Calendar 类用于日期时间的计算。新的日期时间 API 有明确的职责划分。
  • 时区处理:旧的日期时间类时区处理复杂。新的日期时间 API 提供了更好的时区支持。
  • 格式化和解析:旧的日期时间类的格式化和解析功能有限。新的日期时间 API 提供了更强大的格式化和解析功能。

主要类

  • LocalDate:表示日期,不包含时间和时区。
  • LocalTime:表示时间,不包含日期和时区。
  • LocalDateTime:表示日期和时间,不包含时区。
  • ZonedDateTime:表示日期、时间和时区。
  • Instant:表示时间戳,从 UTC 1970-01-01 00:00:00 开始的秒数。
  • Duration:表示时间间隔。
  • Period:表示日期间隔。
  • DateTimeFormatter:用于日期时间的格式化和解析。

代码示例

基本操作

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
// 获取当前日期
LocalDate today = LocalDate.now();
System.out.println("Today: " + today); // 输出: 2026-01-23

// 获取当前时间
LocalTime now = LocalTime.now();
System.out.println("Now: " + now); // 输出: 10:00:00.123

// 获取当前日期时间
LocalDateTime current = LocalDateTime.now();
System.out.println("Current: " + current); // 输出: 2026-01-23T10:00:00.123

// 获取当前时间戳
Instant instant = Instant.now();
System.out.println("Instant: " + instant); // 输出: 2026-01-23T10:00:00.123Z

// 创建指定日期
LocalDate date = LocalDate.of(2026, 1, 23);
System.out.println("Date: " + date); // 输出: 2026-01-23

// 创建指定时间
LocalTime time = LocalTime.of(10, 30, 45);
System.out.println("Time: " + time); // 输出: 10:30:45

// 创建指定日期时间
LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(2026, 1, 23, 10, 30, 45);
System.out.println("DateTime: " + dateTime); // 输出: 2026-01-23T10:30:45

日期时间计算

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
// 日期计算
LocalDate today = LocalDate.now();
LocalDate tomorrow = today.plusDays(1);
System.out.println("Tomorrow: " + tomorrow); // 输出: 2026-01-24

LocalDate nextWeek = today.plusWeeks(1);
System.out.println("Next week: " + nextWeek); // 输出: 2026-01-30

LocalDate nextMonth = today.plusMonths(1);
System.out.println("Next month: " + nextMonth); // 输出: 2026-02-23

// 时间计算
LocalTime now = LocalTime.now();
LocalTime later = now.plusHours(1).plusMinutes(30);
System.out.println("Later: " + later); // 输出: 11:30:00.123

// 日期时间计算
LocalDateTime current = LocalDateTime.now();
LocalDateTime future = current.plusDays(1).plusHours(2);
System.out.println("Future: " + future); // 输出: 2026-01-24T12:00:00.123

// 计算时间间隔
Duration duration = Duration.between(LocalTime.of(10, 0), LocalTime.of(12, 30));
System.out.println("Duration in hours: " + duration.toHours()); // 输出: 2
System.out.println("Duration in minutes: " + duration.toMinutes()); // 输出: 150

// 计算日期间隔
Period period = Period.between(LocalDate.of(2026, 1, 1), LocalDate.of(2026, 12, 31));
System.out.println("Period in months: " + period.getMonths()); // 输出: 11
System.out.println("Period in days: " + period.getDays()); // 输出: 30

格式化和解析

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
// 格式化日期时间
LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String formattedDateTime = dateTime.format(formatter);
System.out.println("Formatted: " + formattedDateTime); // 输出: 2026-01-23 10:00:00

// 解析日期时间
String dateTimeStr = "2026-01-23 10:30:45";
LocalDateTime parsedDateTime = LocalDateTime.parse(dateTimeStr, formatter);
System.out.println("Parsed: " + parsedDateTime); // 输出: 2026-01-23T10:30:45

// 预定义格式化器
LocalDate date = LocalDate.now();
String isoDate = date.format(DateTimeFormatter.ISO_DATE);
System.out.println("ISO date: " + isoDate); // 输出: 2026-01-23

LocalDateTime dateTime2 = LocalDateTime.now();
String isoDateTime = dateTime2.format(DateTimeFormatter.ISO_DATE_TIME);
System.out.println("ISO date time: " + isoDateTime); // 输出: 2026-01-23T10:00:00.123

时区处理

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
// 时区处理
ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.now();
System.out.println("Current zoned date time: " + zonedDateTime); // 输出: 2026-01-23T10:00:00.123+08:00[Asia/Shanghai]

// 创建指定时区的日期时间
ZonedDateTime newYorkTime = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("America/New_York"));
System.out.println("New York time: " + newYorkTime); // 输出: 2026-01-22T21:00:00.123-05:00[America/New_York]

// 时区转换
ZonedDateTime tokyoTime = newYorkTime.withZoneSameInstant(ZoneId.of("Asia/Tokyo"));
System.out.println("Tokyo time: " + tokyoTime); // 输出: 2026-01-23T11:00:00.123+09:00[Asia/Tokyo]

应用场景

  • 日期时间处理:处理日期、时间、日期时间等。
  • 日期时间计算:计算日期时间的差值、添加或减去时间间隔等。
  • 日期时间格式化:将日期时间格式化为字符串,或者将字符串解析为日期时间。
  • 时区处理:处理不同时区的日期时间,进行时区转换。
  • 时间戳处理:处理时间戳,进行时间戳和日期时间的转换。

七、其他新特性

1. Base64 编码

Java 8 引入了内置的 Base64 编码和解码功能,位于 java.util.Base64 类中。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
// Base64 编码
String original = "Hello, Base64!";
String encoded = Base64.getEncoder().encodeToString(original.getBytes());
System.out.println("Encoded: " + encoded); // 输出: SGVsbG8sIEJhc2U2NCE=

// Base64 解码
byte[] decodedBytes = Base64.getDecoder().decode(encoded);
String decoded = new String(decodedBytes);
System.out.println("Decoded: " + decoded); // 输出: Hello, Base64!

2. 并行数组操作

Java 8 为数组添加了并行操作方法,位于 java.util.Arrays 类中。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
// 并行排序
int[] numbers = {5, 3, 8, 1, 2, 9, 4, 7, 6};
Arrays.parallelSort(numbers);
System.out.println(Arrays.toString(numbers)); // 输出: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

// 并行前缀
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
Arrays.parallelPrefix(arr, (a, b) -> a + b);
System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 输出: [1, 3, 6, 10, 15]

// 并行设置
int[] arr2 = new int[5];
Arrays.parallelSetAll(arr2, i -> i * 2);
System.out.println(Arrays.toString(arr2)); // 输出: [0, 2, 4, 6, 8]

3. 重复注解

Java 8 允许在同一位置重复使用相同的注解。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
// 定义可重复的注解
@Repeatable(Filters.class)
@interface Filter {
String value();
}

// 容器注解
@interface Filters {
Filter[] value();
}

// 使用重复注解
class MyClass {
@Filter("filter1")
@Filter("filter2")
public void doSomething() {
}
}

4. 类型注解

Java 8 允许在更多的位置使用注解,包括类型参数、类型变量、数组元素等。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
// 类型注解
class MyClass {
// 类型参数注解
public <@NonNull T> void method1(T t) {
}

// 类型变量注解
public void method2(List<@NonNull String> list) {
}

// 数组元素注解
public void method3(@NonNull String[] array) {
}
}

八、Java 8 新特性的实际应用

1. Web 开发

  • Stream API:处理 HTTP 请求和响应中的数据。
  • Lambda 表达式:简化事件处理和回调函数。
  • Optional:处理可能不存在的请求参数和响应数据。
  • 日期时间 API:处理时间戳和日期时间数据。

2. 大数据处理

  • Stream API:处理大型数据集,支持并行处理。
  • Lambda 表达式:简化数据处理逻辑。
  • 方法引用:简化代码,提高可读性。

3. 移动应用开发

  • Lambda 表达式:简化事件处理和异步操作。
  • Optional:处理可能不存在的数据,避免空指针异常。
  • 日期时间 API:处理时间和日期数据。

4. 企业应用开发

  • Stream API:处理业务数据,支持并行处理。
  • Lambda 表达式:简化业务逻辑代码。
  • Optional:处理可能不存在的业务数据,避免空指针异常。
  • 默认方法:为接口添加新功能,保持向后兼容。
  • 日期时间 API:处理业务时间和日期数据。

九、总结

Java 8 引入了许多重要的新特性,这些特性不仅改变了 Java 代码的编写方式,也解决了之前版本中存在的一些问题:

  1. Lambda 表达式:引入了函数式编程的思想,简化了代码。
  2. Stream API:提供了一种声明式的数据处理方式,支持并行处理。
  3. Optional 类:解决了空指针异常的问题,使代码更加健壮。
  4. 默认方法:允许在接口中定义默认实现,实现了向后兼容。
  5. 方法引用:简化了 Lambda 表达式,使代码更加清晰。
  6. 日期时间 API:提供了更加清晰、更加易用的日期时间处理功能。

这些新特性的引入,使得 Java 8 成为了 Java 语言发展的一个重要里程碑。它们不仅提高了开发效率,也使代码更加清晰、更加健壮。在实际开发中,我们应该充分利用这些新特性,编写更加优雅、更加高效的 Java 代码。

Java 8 的新特性为我们打开了一扇新的大门,让我们能够以一种更加现代、更加函数式的方式编写 Java 代码。无论是处理集合数据、处理日期时间,还是避免空指针异常,Java 8 都提供了更加优雅的解决方案。让我们拥抱这些新特性,享受 Java 8 带来的编程乐趣!