Java8简明教程

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java基础

jdk1.8 java

Java 8已于2014年3月18日正式发布了，新版本带来了诸多改进，包括Lambda表达式、Streams、日期时间API等等。本文就带你领略Java 8的全新特性。

一.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：

package com.bijian.study;

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。

package com.bijian.study;

public class FormulaTest {

	public static void main(String[] args) {
		Formula formula = new Formula() {
		    @Override
		    public double calculate(int a) {
		        return sqrt(a * 100);
		    }
		};
		 
		double calRes = formula.calculate(100);     // 100.0
		System.out.println(calRes);
		
		double sqRes = formula.sqrt(16);           // 4.0
		System.out.println(sqRes);
	}
}

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。我们在下一节会看到，Java 8 还有一种更加优美的方法，能够实现包含单个函数的对象。

二.Lambda表达式

让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：

package com.bijian.study;

import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;

public class Lambda {

	public static void main(String[] args) {
		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);
			}
		});
		System.out.println(names);//[xenia, peter, mike, anna]
	}
}

静态工具方法Collections.sort接受一个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。

package com.bijian.study;

import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class LambdaTest {

	public static void main(String[] args) {  
        List<String> names = Arrays.asList("peter", "anna", "mike", "xenia");  
        Collections.sort(names, (String a, String b) -> {
            return b.compareTo(a);
        });
        System.out.println(names);//[xenia, peter, mike, anna]  
    }
}

你可以看到，这段代码就比之前的更加简短和易读。但是，它还可以更加简短：

package com.bijian.study;

import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class LambdaTest {

	public static void main(String[] args) {  
        List<String> names = Arrays.asList("peter", "anna", "mike", "xenia");  
        Collections.sort(names, (String a, String b) -> b.compareTo(a));
        System.out.println(names);//[xenia, peter, mike, anna]  
    }
}

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：

package com.bijian.study;

import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class LambdaTest {

	public static void main(String[] args) {  
        List<String> names = Arrays.asList("peter", "anna", "mike", "xenia");  
        Collections.sort(names, (a, b) -> b.compareTo(a));
        System.out.println(names);//[xenia, peter, mike, anna]  
    }
}

Java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。让我们再深入地研究一下lambda表达式的威力吧。

三.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。为了让你定义的接口满足要求，你应当在接口前加上@FunctionalInterface 标注。编译器会注意到这个标注，如果你的接口中定义了第二个抽象方法的话，编译器会抛出异常。

举例：

package com.bijian.study;

@FunctionalInterface  
public interface Converter <F, T> {  
    T convert(F from); 
    
    default double add100(int a) {
        return a + 100;
    }
    
    default double mul3(double a) {
        return a*3;
    }
}

package com.bijian.study;

public class ConverterImpl {

	public static void main(String[] args) {
		Converter<String, Integer> converter = (from) -> Integer.valueOf(from);  
		Integer converted = converter.convert("123");  
		System.out.println(converted);    // 123
		
		System.out.println(converter.mul3(converter.add100(converted)));//669.0
	}
}

注意，如果你不写@FunctionalInterface 标注，程序也是正确的。

四.方法与构造函数引用

上面的代码实例可以通过静态方法引用，使之更加简洁：

package com.bijian.study;

public class ConverterImpl {

	public static void main(String[] args) {

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

Java 8 允许你通过::关键字获取方法或者构造函数的的引用。上面的例子就演示了如何引用一个静态方法。而且，我们还可以对一个对象的方法进行引用：

package com.bijian.study;

public class Something {

	String startsWith(String s) {
        return String.valueOf(s.charAt(0));
    }
	
	public static void main(String[] args) {
		Something something = new Something();
		Converter<String, String> converter = something::startsWith;
		String converted = converter.convert("Java");
		System.out.println(converted);    // "J"
	}
}

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，包含不同的构造方法：

package com.bijian.study;

class Person {
    String firstName;
    String lastName;
 
    Person() {}
 
    Person(String firstName, String lastName) {
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }
    
    public String toString() {
    	return this.firstName + " " + this.lastName;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
    	PersonFactory<Person> personFactory = Person::new;
    	Person person = personFactory.create("Peter", "Parker");
    	System.out.println(person);
    }
}

接下来，我们定义一个person工厂接口，用来创建新的person对象：

package com.bijian.study;

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，如上Person类中的main方法。

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。

五.Lambda的作用域

对于lambdab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。
1.访问局部变量
我们可以访问lambda表达式外部的final局部变量：

package com.bijian.study;

public class LambdaScope {
	
	public static void main(String[] args) {
		final int num = 1;
		Converter<Integer, String> stringConverter =
		        (from) -> String.valueOf(from + num);
		 
		System.out.println(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。下面的代码依然是合法的：

package com.bijian.study;

public class LambdaScope {
	
	public static void main(String[] args) {
		int num = 1;
		Converter<Integer, String> stringConverter =
		        (from) -> String.valueOf(from + num);
		 
		System.out.println(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：

package com.bijian.study;

public class LambdaScope {
	
	public static void main(String[] args) {
		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。

2.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 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);
        };
    }
}

3.访问默认接口方法
还记得第一节里面formula的那个例子么？接口Formula定义了一个默认的方法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);

六.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 标注来启用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。

1.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）：

package com.bijian.study;

import java.util.Objects;
import java.util.function.Predicate;

public class Predicates {

	public static void main(String[] args) {
		Predicate<String> predicate = (s) -> s.length() > 0;
		 
		predicate.test("foo");              // true
		predicate.negate().test("foo");     // false
		 
		Predicate<Boolean> nonNull = Objects::nonNull;
		System.out.println(nonNull.test(false));//true
		Predicate<Boolean> isNull = Objects::isNull;
		System.out.println(isNull.test(false));//false
		 
		Predicate<String> isEmpty = String::isEmpty;
		System.out.println(isEmpty.test(""));//true
		Predicate<String> isNotEmpty = isEmpty.negate();
		System.out.println(isNotEmpty.test(""));//false
	}
}

说明：java.math.BigDecimal.negate() 返回一个BigDecimal，其值是(-this)，即此方法返回的对象的负值

2.Function 接口

Function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）：

package com.bijian.study;

import java.util.function.Function;

public class Functions {

	public static void main(String[] args) {
		Function<String, Integer> toInteger = Integer::valueOf;
		Function<String, String> backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);
		 
		System.out.println(backToString.apply("123"));     // "123"
	}
}

3.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。

package com.bijian.study;

import java.util.function.Supplier;

public class Suppliers {

	public static void main(String[] args) {
		Supplier<Person> personSupplier = Person::new;
		System.out.println(personSupplier.get());   // new Person
	}
}

运行结果：firstName lastName

Person.java

package com.bijian.study;

class Person {
    String firstName;
    String lastName;
 
    Person() {
    	this.firstName = "firstName";
    	this.lastName = "lastName";
    }
 
    Person(String firstName, String lastName) {
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }
    
    public String toString() {
    	return this.firstName + " " + this.lastName;
    }
}

4.Consumers

Consumer代表了在一个输入参数上需要进行的操作。

package com.bijian.study;

import java.util.function.Consumer;

public class Consumers {

	public static void main(String[] args) {
		Consumer<Person> greeter = (p) -> System.out.println("Hello, " + p.firstName);
		greeter.accept(new Person("Luke", "Skywalker"));
	}
}

运行结果：Hello, Luke

5.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。

package com.bijian.study;

import java.util.Comparator;

public class Comparators {

	public static void main(String[] args) {
		Comparator<Person> comparator = (p1, p2) -> p1.firstName.compareTo(p2.firstName);
		 
		Person p1 = new Person("John", "Doe");
		Person p2 = new Person("Alice", "Wonderland");
		 
		System.out.println(comparator.compare(p1, p2));             // 9
		System.out.println(comparator.reversed().compare(p1, p2));  // -9
	}
}

6.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NullPointerEception产生。这个概念在下一节会显得很重要，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。

package com.bijian.study;

import java.util.Optional;

public class Optionals {

	public static void main(String[] args) {
		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"
	}
}

七.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。Stream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——译者注）。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：

package com.bijian.study;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class StreamsTest {

	public static void main(String[] args) {
		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");
		System.out.println(stringCollection);//[ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1]
	}
}

Java 8中的Collections类的功能已经有所增强，你可以之直接通过调用Collections.stream()或者Collection.parallelStream()方法来创建一个流对象。下面的章节会解释这个最常用的操作。

1.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是一个中止操作。它不返回流，所以我们不能再调用其他的流操作。

package com.bijian.study;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class StreamsTest {

	public static void main(String[] args) {
		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");
		System.out.println(stringCollection);// [ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3,
												// ccc, bbb2, ddd1]

		stringCollection.stream().filter((s) -> s.startsWith("a"))
				.forEach(System.out::println);// "aaa2", "aaa1"
	}
}

2.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，除非你自己指定一个Comparator接口来改变排序规则。

package com.bijian.study;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class StreamsTest {

	public static void main(String[] args) {
		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");
		System.out.println(stringCollection);// [ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3,
												// ccc, bbb2, ddd1]

		stringCollection.stream().filter((s) -> s.startsWith("a"))
				.forEach(System.out::println);// "aaa2", "aaa1"

		stringCollection.stream().sorted().filter((s) -> s.startsWith("a"))
				.forEach(System.out::println); // "aaa1", "aaa2"
	}
}

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。

package com.bijian.study;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class StreamsTest {

	public static void main(String[] args) {
		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");
		System.out.println(stringCollection);// [ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1]

		stringCollection.stream().filter((s) -> s.startsWith("a"))
				.forEach(System.out::println);// "aaa2", "aaa1"

		stringCollection.stream().sorted().filter((s) -> s.startsWith("a"))
				.forEach(System.out::println); // "aaa1", "aaa2"
		
		System.out.println(stringCollection); // [ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1]
	}
}

3.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。

package com.bijian.study;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class StreamsTest {

	public static void main(String[] args) {
		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");
		System.out.println(stringCollection);// [ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1]
		stringCollection.stream().map(String::toUpperCase)
				.sorted((a, b) -> b.compareTo(a)).forEach(System.out::println); // "DDD2", "DDD1", "CCC", "BBB3", "BBB2", "AAA2", "AAA1"
	}
}

4.Match

匹配操作有多种不同的类型，都是用来判断某一种规则是否与流对象相互吻合的。所有的匹配操作都是终结操作，只返回一个boolean类型的结果。

package com.bijian.study;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class StreamsTest {

	public static void main(String[] args) {
		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");
		System.out.println(stringCollection);// [ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1]
		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
	}
}

5.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。

package com.bijian.study;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class StreamsTest {

	public static void main(String[] args) {
		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");
		System.out.println(stringCollection);// [ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1]
		long startsWithB = stringCollection.stream()
				.filter((s) -> s.startsWith("b")).count();
		System.out.println(startsWithB); // 3
	}
}

6.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。

package com.bijian.study;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Optional;

public class StreamsTest {

	public static void main(String[] args) {
		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");
		System.out.println(stringCollection);// [ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1]
		Optional<String> reduced = stringCollection.stream().sorted()
				.reduce((s1, s2) -> s1 + "#" + s2);
		reduced.ifPresent(System.out::println);
		// "aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ddd1#ddd2"
	}
}

八.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：

package com.bijian.study;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.UUID;

public class ParallelStreamsTest {

	public static void main(String[] args) {
		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。

1.顺序排序

package com.bijian.study;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ParallelStreamsTest {

	public static void main(String[] args) {
		int max = 1000000;
		List<String> values = new ArrayList<>(max);
		for (int i = 0; i < max; i++) {
		    UUID uuid = UUID.randomUUID();
		    values.add(uuid.toString());
		}
		
		//顺序排序
		long t0 = System.nanoTime();
		long count = values.stream().sorted().count();
		System.out.println(count);//1000000
		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: 3778 ms
	}
}

2.并行排序

package com.bijian.study;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ParallelStreamsTest {

	public static void main(String[] args) {
		int max = 1000000;
		List<String> values = new ArrayList<>(max);
		for (int i = 0; i < max; i++) {
		    UUID uuid = UUID.randomUUID();
		    values.add(uuid.toString());
		}
		
		//并行排序
		long t0 = System.nanoTime();
		long count = values.parallelStream().sorted().count();
		System.out.println(count);//1000000
		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: 773 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%（在我机器实验的结果快了近5倍）。

九.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。

package com.bijian.study;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class MapTest {

	public static void main(String[] args) {
		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。

下面的这个例子展示了如何使用函数来计算map的编码：

package com.bijian.study;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class MapTest {

	public static void main(String[] args) {
		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));
		
		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：

package com.bijian.study;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class MapTest {

	public static void main(String[] args) {
		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));
		
		
		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
		
		
		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：

package com.bijian.study;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class MapTest {

	public static void main(String[] args) {
		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));
		
		
		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
		
		
		map.remove(3, "val3");
		map.get(3);             // val33
		 
		map.remove(3, "val33");
		map.get(3);             // null
		
		
		System.out.println(map.getOrDefault(42, "not found"));  // not found
		
		
		map.merge(9, "val9", (value, newValue) -> value.concat(newValue));
		System.out.println(map.get(9));             // val9
		 
		map.merge(9, "concat", (value, newValue) -> value.concat(newValue));
		System.out.println(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。

十.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。

1.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。

package com.bijian.study;

import java.time.Clock;
import java.time.Instant;
import java.util.Date;

public class ClockTest {

	public static void main(String[] args) {
		Clock clock = Clock.systemDefaultZone();
		long millis = clock.millis();
		System.out.println(millis);//1436107808483
		 
		Instant instant = clock.instant();
		Date legacyDate = Date.from(instant);   // legacy java.util.Date
		System.out.println(legacyDate);//Sun Jul 05 22:50:08 CST 2015
	}
}

2.Timezones

时区类可以用一个ZoneId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。

package com.bijian.study;

import java.time.ZoneId;

public class TimezonesTest {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(ZoneId.getAvailableZoneIds());
		// prints all available timezone ids
		//[Asia/Aden, America/Cuiaba, Etc/GMT+9, Etc/GMT+8, ...]
		 
		ZoneId zone1 = ZoneId.of("Europe/Berlin");
		ZoneId zone2 = ZoneId.of("Brazil/East");
		System.out.println(zone1.getRules());// ZoneRules[currentStandardOffset=+01:00]
		System.out.println(zone2.getRules());// ZoneRules[currentStandardOffset=-03:00]
	}
}

3.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。

package com.bijian.study;

import java.time.LocalTime;
import java.time.ZoneId;
import java.time.temporal.ChronoUnit;

public class TimezonesTest {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(ZoneId.getAvailableZoneIds());
		// prints all available timezone ids
		//[Asia/Aden, America/Cuiaba, Etc/GMT+9, Etc/GMT+8, Africa/Nairobi, America/Marigot, ...]
		 
		ZoneId zone1 = ZoneId.of("Europe/Berlin");
		ZoneId zone2 = ZoneId.of("Brazil/East");
		System.out.println(zone1.getRules());// ZoneRules[currentStandardOffset=+01:00]
		System.out.println(zone2.getRules());// ZoneRules[currentStandardOffset=-03:00]
		
		
		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);       // -4
		System.out.println(minutesBetween);     // -299
	}
}

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。

package com.bijian.study;

import java.time.LocalTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.time.format.FormatStyle;
import java.util.Locale;

public class TimezonesTest {

	public static void main(String[] args) {
		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
	}
}

4.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。

package com.bijian.study;

import java.time.DayOfWeek;
import java.time.LocalDate;
import java.time.Month;
import java.time.temporal.ChronoUnit;

public class LocalDateTest {

	public static void main(String[] args) {
		LocalDate today = LocalDate.now();
		LocalDate tomorrow = today.plus(1, ChronoUnit.DAYS);
		LocalDate yesterday = tomorrow.minusDays(2);
		System.out.println("today:" + today + ",tomorrow:" + tomorrow + ",yesterday:" + yesterday);
		//today:2015-07-05,tomorrow:2015-07-06,yesterday:2015-07-04
		
		LocalDate independenceDay = LocalDate.of(2014, Month.JULY, 4);
		System.out.println(independenceDay);//2014-07-04
		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。

package com.bijian.study;

import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.time.format.FormatStyle;
import java.util.Locale;

public class LocalDateTest {

	public static void main(String[] args) {
		DateTimeFormatter germanFormatter = DateTimeFormatter.ofLocalizedDate(
				FormatStyle.MEDIUM).withLocale(Locale.GERMAN);
		LocalDate xmas = LocalDate.parse("24.12.2014", germanFormatter);
		System.out.println(xmas); // 2014-12-24
	}
}

5.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。

package com.bijian.study;

import java.time.DayOfWeek;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.Month;
import java.time.temporal.ChronoField;

public class LocalDateTimeTest {

	public static void main(String[] args) {
		LocalDateTime sylvester = LocalDateTime.of(2014, Month.DECEMBER, 31, 23, 59, 59);
		System.out.println(sylvester);//2014-12-31T23:59:59
		 
		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。

package com.bijian.study;

import java.time.DayOfWeek;
import java.time.Instant;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.Month;
import java.time.ZoneId;
import java.time.temporal.ChronoField;
import java.util.Date;

public class LocalDateTimeTest {

	public static void main(String[] args) {
		LocalDateTime sylvester = LocalDateTime.of(2014, Month.DECEMBER, 31,
				23, 59, 59);
		System.out.println(sylvester);// 2014-12-31T23:59:59

		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

		
		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。

package com.bijian.study;

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class LocalDateTimeTest {

	public static void main(String[] args) {
		DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("MM dd, yyyy - HH:mm");
		LocalDateTime parsed = LocalDateTime.parse("11 03, 2014 - 07:13", formatter);
		String string = formatter.format(parsed);
		System.out.println(string); // 11 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。

PS：原文的如下实例运行报错

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

错误信息如下：

Exception in thread "main" java.time.format.DateTimeParseException: Text 'Nov 03, 2014 - 07:13' could not be parsed at index 0
	at java.time.format.DateTimeFormatter.parseResolved0(Unknown Source)
	at java.time.format.DateTimeFormatter.parse(Unknown Source)
	at java.time.LocalDateTime.parse(Unknown Source)
	at com.bijian.study.LocalDateTimeTest.main(LocalDateTimeTest.java:43)

十一.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类上声明@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注解标注的方法直接的访问权限。

@Target({ElementType.TYPE_PARAMETER, ElementType.TYPE_USE})
@interface MyAnnotation {}

十二.总结

Java 8编程指南就到此告一段落。当然，还有很多内容需要进一步研究和说明。这就需要靠读者您来对JDK 8进行探究了，例如：Arrays.parallelSort, StampedLock和CompletableFuture等等——我这里只是举几个例子而已。

文章来源：http://www.importnew.com/10360.html

原文链接： winterbe 翻译： ImportNew.com - 黄小非

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java中的BigDecimal | MySQL性能优化

2015-07-05 23:32
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