编程没有银弹：探讨 Java 8 新增特性的优缺点

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2013-08-06 10:39 by 副主编 WnouM 评论(32) 有27191人浏览

java scala Lambda 编程

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Java 8或许是迄今为止最令人期待的Java版本，最初定于今年的9月份发布，但由于一系列的安全漏洞问题，目前已推迟到明年的3月份。

Java 8试图“创新”，根据微软对这个词的定义，就是把其他框架或语言里成熟的特性“偷”进来。在新版本发布之前，Java社区就已经开始讨论Lambda项目、Streams、函数式接口等其他好东西。下面就让我们一起来看下这些伟大的功能，看看它们各自的优缺点，好让你更好地应用在项目中。

Streams

集合（Collections）的改进也是Java 8的一大亮点，而让集合越来越好的核心组件则是“Stream”。它与java.io包里的InputStream和OutputStream是完全不同的概念，它是一个全新的概念，大家不要混淆。

此外，Stream的出现也并不是要取代ArrayLists或其他集合，它提供了一种操作大数据接口，让数据操作更容易和更快。Stream是一次性使用对象，一旦被遍历，就无法再次遍历。在遍历时，它具有过滤、映射以及减少遍历数等功能。每个Stream都有两种模式：顺序执行和并行执行，其能够利用多核处理器的优势，并可以使用 fork/join并行方式来拆分任务和加速处理过程。

顺序流：

List <Person> people = list.getStream.collect(Collectors.toList());

并行流：

List <Person> people = list.getStream.parallel().collect(Collectors.toList());

顾名思义，当使用顺序方式去遍历时，每个item读完后再读下一个item。而使用并行去遍历时，数组会被分成多个段，其中每一个都在不同的线程中处理，然后将结果一起输出。

并行流实例：

List originalList = someData;
split1 = originalList(0, mid);
split2 = originalList(mid,end);
new Runnable(split1.process());
new Runnable(split2.process());
List revisedList = split1 + split2;

由于一个Stream只能被遍历一次，通常会返回另外一个Stream，可以使用终端方法（terminal method）来获取有用的结果，终端方法可以是sum()、collect()或toArray()等。在Stream被终止之前，操作的结果不会被实现。

Double result = list.getStream().mapToDouble(f -> f.getAmount()).sum();
List<Person> people = list.getStream().filter(f -> f.getAge() > 21).collect(Collectors.toList());

该功能最大的好处是允许使用多核处理器来处理集合，这样处理速度会更加快速。而最主要的问题则是可读性。随着流链的加长，很有可能影响可读性。其它问题则来源于内置的新东西来支持这个新路径，这些是功能接口和Lambda。

函数式接口

在Java 8里将会有一个全新的功能——函数式接口（functional interfaces），就是可以在接口里面添加默认方法，并且这些方法可以直接从接口中运行。

这样就可以在接口中实现集合的向后兼容，并且无需改变实现这个方法的类，就可以让Stream放置到接口中。一般而言，在接口中创建一个默认方法，然后实现该接口的所有类都可以使用Stream（无论是默认方法还是非默认方法）。

基本上就是一种多继承形式，这样就变成了实现者之间的问题，作为实现人员，必须重写这些方法，他们可以选择使用超方法（supermethod），这也就意味着，许多实现接口的类需要改写。

这有可能是Java 8里最让人关心的细节，也许Java 8里的函数式接口对于熟悉Scala的开发者来说不算新功能，但是他们可能会拿函数式接口与Scala的特征进行比较。然而，两者之间不同的是：Java 8里的函数式接口不能将一个引用指向实现类，而Scala允许通过self关键字来实现该操作。会有一些语言狂热者说，Java 8里的函数式接口只允许多继承行为，而不是状态。而Scala里的多继承特征既可以是行为也可以是状态。

在Java里实现事务和其它项目，我们一般会使用 JavaAssist或 cglib的扩展类来构建动态代理和字节码操作。而Scala的特行可以让我们更直接地实现。

一方面，函数式接口可能会被以继承方式滥用，另一方面，它们尽量不与Scala特征重复。

Lambda

Java 8的另一大亮点是引入Lambda表达式，使用它设计的代码会更加简洁。当开发者在编写Lambda表达式时，也会随之被编译成一个函数式接口。下面这个例子就是使用Lambda语法来代替匿名的内部类，代码不仅简洁，而且还可读。

没有使用Lambda的老方法：

button.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent ae) {
System.out.println(“Action Detected”);
}
}
);

使用Lambda：

button.addActionListener(e -> {
System.out.println(“Action Detected”);
}
);

让我们来看一个更明显的例子。

不采用Lambda的老方法：

Runnable runnable1 = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("Running without Lambda");
}
};

使用Lambda：

Runnable runnable2 = () -> { System.out.println("Running from Lambda"); };

正如你所看到的，使用Lambda表达式不仅让代码变的简单、而且可读、最重要的是代码量也随之减少很多。然而，在某种程度上，这些功能在Scala等这些JVM语言里已经被广泛使用。

并不奇怪，Sclala社区是难以置信的，因为许多Java 8里的内容看起来就像是从Scala里搬过来的。在某种程度上，Java 8的语法要比Scala的更详细但不是很清晰，但这并不能说明什么，如果可以，它可能会像Scala那样构建Lambda表达式。

一方面，如果Java继续围绕Lambda来发展和实现Scala都已经实现的功能，那么可能就不需要Scala了。另一方面，如果它只提供一些核心的功能，例如帮助匿名内部类，那么Scala和其他语言将会继续茁壮成长，并且有可能会凌驾于Java之上。其实这才是最好的结果，有竞争才有进步，其它语言继续发展和成长，并且无需担心是否会过时。

Java time

Time在Java里已有很长一段时间，首先出现的java.util.Date这个包，其次还有java.sql.Date、Calendar。但处理时间和日期需要大量的monkey代码，因此，像Joda Time等第三方库因此诞生。姗姗来迟，Oracle终于决定在Java里添加一个 java.time包来清理各种时间接口。它看起来很符合现在开发者的胃口，拥有各种各样的时间API。

Java API可以处理一些时空连续体方面的特性，比如距离、质量、重量等，这是值得称赞的，但我仍然认为 Currency会处理得更好。我认为Java API需要好好地修剪而不是添加更多的东西，并且首先Java API应该对这些基本元素提供标准的兼容。

Nashorn

Nashorn是Rhino的接替者，该项目的目的是基于Java实现一个轻量级高性能的JavaScript运行环境。

JDK 7中添加了invokeDynamic，其主要是用来支持非Java语言，尤其是动态语言。而JDK 8中的Nashorn将会给开发者提供一个更加实用的JavaScript实现。事实上，Oracle已经有了他自己的Node.js实现，叫做Node.jar。这似乎比在Java里运行JavaScript更加吸引人。

Accumulators

自从JDK中集成了 java.util.concurrent以来，该特性并没有停止发展。相反，JDK 8将构建于JDK 7和fork/join框架之上，并通过加法器（adders）和累加器（Accumulators）得到了进一步的发展。

首先是同步。但是，如果你使用同步在多线程之间进行增量计数，那么同步有可能难以负担。在Java 6中通过让非竞争锁更廉价（cheap）来使同步不那么难以负担。其中大多数会使用Vector来提升老应用程序性能，几乎每一个单线程都受到了Java Activation Framework的影响。

Java.util.concurrent包使得线程池和其他相对复杂的多线程结构变得更好，但是，倘若你想要通过跨线程来增加一个变量，那么就有点大材小用了。对此，我们采用一种比真正的锁更轻更快的原子。在JDK 8中，我们采用Accumulators和adders，这些要比原子轻量多了，对于大多数异构代码来说，这些足以满足它们的需求，如果线程太多，那么可以增加一个计数器。但想要看到类似map/reduce实现或统计跨线程之间的总和，你仍然需要使用原子，因为如果要读取这些跨线程的值，累积的顺序是无法得以保证的。

HashMap修复

在Java中使用String.hashCode()实现已是大家熟知的bug。如果在特定的代码中引入HashMap，可能会导致拒绝服务攻击。基本上，如果有足够多的参数hash到相同值，那么可能会消耗过多的CPU时间。

通常，HashMap bucket采用链表的方式来存储map条目。使用此算法存在大量的冲突，并且增加了O(1)到O(N)这种哈希变化的复杂性，为了解决这一问题，通过采用平衡tree算法来降低复杂度。

TLS SNI

SNI是服务器名称标识（Server Name Identification）的缩写，由于大多数公共网站的访客数量不是太多，几乎很少能达到数百万用户。很多网站都使用相同的IP地址和基于名字的虚拟主机，比如我访问 podcasts.infoworld.com和 [/url][url=http://www.infoworld.com/]www.infoworld.com，最后的网址是一样的，但访问的主机名是不一样的，所以我有可能会访问到不同的Web页面。然而，因为SSL，我可能无法分享IP地址。由于HTTP主机头是建立在基于命名的虚拟主机上，并且主机也是依赖SSL来实现加密/解密的，所以，不得不为每个SSL证书申请不同的IP地址。

在最近几年都是采用SNI来解决这一问题的，Java也不例外。这种方式得到了大多数浏览器的支持，现在Apache和Java也支持它。这意味着过不了多久，我们就可以看到Apache和基于Java的服务器使用Oracle的SSL实现来支持SNI，称作 JSSE。

总结

总之，Java 8包含了一大堆非常实用的特性，这也是许多开发者想使用最新版本的原因之一。在我看来，Stream是最好的一个特性。但愿并行集合也能够为其进程性能带来一些提升。而函数式接口可能并不会像预期中的那样好用，万一使用不当，可能会给开发者带来很多麻烦。

本文只是总结了部分Java 8新特性，我们相信，在发布的时候将会有更多新特性与大家见面。你可以通过Simon Ritter在JavaOne 2013大会上的演讲PPT来了解目前已经添加到Java 8中的55个新特性。

至于该如何取舍，各位开发者应该根据自己的实际需求去研究和使用，并不是所有的新特性就是好的，它们也存在优缺点。（编译：张红月/责编：王果）

英文来源： InfoWorld

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32 楼 flyshark 2014-11-12 14:01

lambda语法，函数式接口。。。我更情愿用内部类，多那几行影响不大，搞成这样JAVA倒是越来越像个脚本语言了。。。。杯具~

31 楼 jis117 2014-04-30 19:13

clxy 写道

icefishc 写道

几乎所有主流现代语言都支持的东西，在java圈子里还经常能看到有人反对。

误会了，我不是反对。只是觉得难看。还是有那么点区别的哈。
比如泛型的<>，我还是觉得难看，虽然其实觉得很好用。

再比如，我杜撰的段代码

List<Person> people = Arrays.asList(new Person[]{
		person1, person2, new Person(i++)
}).getStream().filter(f -> f.getAge() > 21).collect(Collectors.toList());

您说，这TYYD是标点符号们在玩过家家吗？！

好比一个原本话说得很清晰的孩子，看到“所有主流现代”都在玩手势，于是也开始跟着比划起来了，还越来越起劲...

30 楼 hantsy 2014-03-20 22:41

引用

使用Lambda表达式不仅让代码变的简单、而且可读、最重要的是代码量也随之减少很多。

Lambda, Scala 语法简洁了，，，，但可读性我感觉是越来越差，，，特别是 Scala 语法看得一头雾水。

29 楼 hantsy 2014-03-20 22:40

引用

使用Lambda表达式不仅让代码变的简单、而且可读、最重要的是代码量也随之减少很多。

Lambda, Scala 语法简洁了，，，，但可读性我感觉是越来越差，，，特别是 Scala 语法看得一头雾水。

28 楼 dsjt 2014-03-20 16:11

要不要简称为 J8呢？

27 楼 MrLee23 2014-03-20 14:58

lambda，无非就是用符号把以前的那些代码给封装了一下嘛。
类似javascrip与JQuery一样。本人瞎说，请勿喷。。。。

26 楼 priend 2013-10-11 15:32

bug很多，坐等java9

25 楼 docong 2013-10-09 13:30

“使用Lambda表达式不仅让代码变的简单、而且可读、最重要的是代码量也随之减少很多”
连主次关系都没高对。

24 楼 flashing 2013-09-15 22:15

iminto 写道

flashing 写道

icefishc 写道

SMCwwh 写道

clxy 写道

引用
...我认为Java API需要好好地修剪而不是添加更多的东西...

这才是最最重要的部分啊...

Stream比较酷，一个内置轻量Map/Reduce实现啊！

函数式接口，这个整个就是自打脸...

Lambda...好看？！老了...好看？！个毛！

我现在看Lambda也很别扭，估计后面用习惯了就不会了把，毕竟确实使代码更简洁了。

几乎所有主流现代语言都支持的东西，在java圈子里还经常能看到有人反对。

反对不至于吧，应该是觉得做的太难看了。groovy的闭包就好得多。

说实话，其他语言里，闭包什么的也不受欢迎，使用率也很低的

这个，太武断了啊，闭包简直无处不在啊。

23 楼 iminto 2013-09-15 18:43

flashing 写道

icefishc 写道

SMCwwh 写道

clxy 写道

我现在看Lambda也很别扭，估计后面用习惯了就不会了把，毕竟确实使代码更简洁了。

几乎所有主流现代语言都支持的东西，在java圈子里还经常能看到有人反对。

反对不至于吧，应该是觉得做的太难看了。groovy的闭包就好得多。

说实话，其他语言里，闭包什么的也不受欢迎，使用率也很低的

22 楼 windshome 2013-09-09 16:32

哈，你说的30行太极端了，30行和3000行的取舍比较简单，肯定不会选择3000行。

但是310行和360行代码的区别就没有那么大，与其追求把330行代码简化成310行，不如想办法在这310行代码中，让思路变得清晰，甚至如果为了让代码更清晰，变成了360，我觉得都能接受。

我的意思很简单，为了让思路清晰，逻辑清晰，可以去想办法让代码行数少一些，但是如果思路还是那样，逻辑还是那样，只是减少代码行数，甚至逻辑混乱，理解困难，那么不减少也罢。

21 楼 acoder 2013-09-09 13:58

windshome 写道

现代语言演变的趋势真不好。非要追求什么代码清晰，其实是否清晰，不在于需要些的代码行数多，还是行数少。关键是思路清晰，易于理解，过于追求行数是个很不好的事情。

代码的清晰，最终呈现出来的就是方法有多少行？类有多少行？
30行的代码远比3000行的代码要适合阅读

方法过大或类过大，绝对需要考虑解构了

20 楼 windshome 2013-09-09 13:21

19 楼 teasp 2013-09-09 11:31

String的hashcode方法的bug能否讲清楚点？

18 楼 flashing 2013-08-10 21:47

icefishc 写道

SMCwwh 写道

clxy 写道

我现在看Lambda也很别扭，估计后面用习惯了就不会了把，毕竟确实使代码更简洁了。

几乎所有主流现代语言都支持的东西，在java圈子里还经常能看到有人反对。

反对不至于吧，应该是觉得做的太难看了。groovy的闭包就好得多。

17 楼 god1990 2013-08-09 15:31

更新的好快啊，java7都没怎么用，8就出来了

16 楼闫老三 2013-08-08 12:17

说的不错~

15 楼 cnyangqi 2013-08-08 09:10

感觉不错，支持^_^

14 楼 zhaozengguang 2013-08-08 08:25

哥其实是来看语言之间互喷的。

13 楼 ray_linn 2013-08-08 07:22

stream?? C# 的东西又再次出现了.... 这哪是Java，明明是Java#嘛，

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