Java8/9/10/11新特性

一、 Lambda表达式
二、函数式(Functional)接口
三、方法引用与构造器引用
- 3.1、方法引用
- 3.2 构造器引用和数组引用
- - 3.2.1 构造器引用
  - 3.2.2 数组引用
四、强大的Stream API
- 4.1 Stream API说明
- 4.2 Stream 的操作三个步骤
- 4.3 创建 Stream方式
- 4.4 、Stream 的中间操作
- - 4.4.1 筛选与切片
  - 4.4.2 映射
  - 4.4.3 排序
- 4.5 Stream的终止操作
- - 4.5.1 匹配与查找
  - 4.5.2 归约
  - 4.5.3 收集
五、 Optional类
- 5.1 简述
Java 9新特性
- 9.1、模块化系统
- 9.2、语法改进：try语句
- 9.3、快速创建只读集合
- 9.4、InputStream 加强

一、 Lambda表达式

作为函数式接口的实例
接口中只能有一个抽象方法
1. Lambda表达式语法的使用

举例： (o1,o2) -> Integer.compare(o1,o2);
格式：
-> :lambda操作符或箭头操作符
->左边：lambda形参列表（其实就是接口中的抽象方法的形参列表）
->右边：lambda体（其实就是重写的抽象方法的方法体）

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二、函数式(Functional)接口

只包含一个抽象方法的接口，称为函数式接口。
你可以通过 Lambda 表达式来创建该接口的对象。
我们可以在一个接口上使用 @FunctionalInterface 注解，这样做可以检查它是否是一个函数式接口。同时 javadoc 也会包含一条声明，说明这个接口是一个函数式接口。
简单的说，在Java8中，Lambda表达式就是一个函数式接口的实例。这就是Lambda表达式和函数式接口的关系。也就是说，只要一个对象是函数式接口的实例，那么该对象就可以用Lambda表达式来表示
所以以前用匿名实现类表示的现在都可以用Lambda表达式来写
在java.util.function包下定义了Java 8 的丰富的函数式接口

三、方法引用与构造器引用

3.1、方法引用

当要传递给Lambda体的操作，已经有实现的方法了，可以使用方法引用！
方法引用可以看做是Lambda表达式深层次的表达。换句话说，方法引用就是Lambda表达式，也就是函数式接口的一个实例，通过方法的名字来指向一个方法，可以认为是Lambda表达式的一个语法糖。
要求：实现接口的抽象方法的参数列表和返回值类型，必须与方法引用的方法的参数列表和返回值类型保持一致！
格式：使用操作符::将类(或对象) 与方法名分隔开来。
如下三种主要使用情况：
- 对象::实例方法名
- 类::静态方法名
- 类::实例方法名

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3.2 构造器引用和数组引用

3.2.1 构造器引用

格式：ClassName::new
与函数式接口相结合，自动与函数式接口中方法兼容。
可以把构造器引用赋值给定义的方法，要求构造器参数列表要与接口中抽象方法的参数列表一致！且方法的返回值即为构造器对应类的对象。

3.2.2 数组引用

格式： type[] :: new

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四、强大的Stream API

4.1 Stream API说明

使用Stream API 对集合数据进行操作，就类似于使用SQL 执行的数据库查询。
使用Stream API 对集合数据进行操作，就类似于使用SQL 执行的数据库查询。
什么是 Stream
- 是数据渠道，用于操作数据源（集合、数组等）所生成的元素序列。“集合讲的是数据， Stream讲的是计算！”
- 注意：
  ①Stream 自己不会存储元素。
  ②Stream 不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream。
  ③Stream 操作是延迟执行的。这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。

4.2 Stream 的操作三个步骤

创建 Stream
一个数据源（如：集合、数组），获取一个流
中间操作
一个中间操作链，对数据源的数据进行处理
终止操作(终端操作)
一旦执行终止操作，就执行中间操作链，并产生结果。之后，不会再被使用

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4.3 创建 Stream方式

通过集合
Java8 中的 Collection 接口被扩展，提供了两个获取流
的方法：
default Stream<E> stream(): 返回一个顺序流
default Stream<E> parallelStream(): 返回一个并行流
通过数组
1.Java8 中的 Arrays 的静态方法 stream() 可以获取数组流：
static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流
2.重载形式，能够处理对应基本类型的数组：
public static IntStream stream(int[] array)
public static LongStream stream(long[] array)
public static DoubleStream stream(double[] array)
通过Stream的of()
可以调用Stream类静态方法 of(), 通过显示值创建一个流。它可以接收任意数量的参数。
public static<T> Stream<T> of(T... values): 返回一个流
创建无限流
可以使用静态方法 Stream.iterate() 和 Stream.generate(),创建无限流。
迭代
public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)
生成
public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)

package pers.chh3213.streamAPI;import org.junit.Test;import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.IntStream;
import java.util.stream.Stream;public class StreamAPITest {//创建 Stream方式一：通过集合@Testpublic void test01(){List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();//        default Stream<E> stream() : 返回一个顺序流Stream<Employee> stream = employees.stream();//        default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流Stream<Employee> parallelStream = employees.parallelStream();}//创建 Stream方式二：通过数组@Testpublic void test02(){int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5,6};//调用Arrays类的static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流IntStream stream = Arrays.stream(arr);Employee e1 = new Employee(1001,"Tom");Employee e2 = new Employee(1002,"Jerry");Employee[] arr1 = new Employee[]{e1,e2};Stream<Employee> stream1 = Arrays.stream(arr1);}//创建 Stream方式三：通过Stream的of()@Testpublic void test03(){Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);}//创建 Stream方式四：创建无限流@Testpublic void test04(){
//      迭代
//      public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)//遍历前10个偶数Stream.iterate(0, t -> t + 2).limit(10).forEach(System.out::println);//      生成
//      public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)Stream.generate(Math::random).limit(10).forEach(System.out::println);}}

4.4 、Stream 的中间操作

多个中间操作可以连接起来形成一个流水线，除非流水线上触发终止操作，否则中间操作不会执行任何的处理！而在终止操作时一次性全部处理，称为“惰性求值”。

4.4.1 筛选与切片

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package pers.chh3213.streamAPI;import org.junit.Test;import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;public class StreamAPITest2 {@Testpublic void test01(){List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();
//        filter(Predicate p)——接收 Lambda ， 从流中排除某些元素。Stream<Employee> stream = list.stream();//练习：查询员工表中薪资大于7000的员工信息stream.filter(e -> e.getSalary() > 7000).forEach(System.out::println);System.out.println("");
//        limit(n)——截断流，使其元素不超过给定数量。list.stream().limit(3).forEach(System.out::println);System.out.println("");//        skip(n) —— 跳过元素，返回一个扔掉了前 n 个元素的流。若流中元素不足 n 个，则返回一个空流。与 limit(n) 互补list.stream().skip(3).forEach(System.out::println);System.out.println("");
//        distinct()——筛选，通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素list.add(new Employee(1013,"chh",20,85000));list.add(new Employee(1013,"chh",20,85000));list.add(new Employee(1013,"chh",20,85000));list.add(new Employee(1013,"chh",20,85000));list.add(new Employee(1013,"chh",20,85000));//        System.out.println(list);list.stream().distinct().forEach(System.out::println);}
}

4.4.2 映射

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package pers.chh3213.streamAPI;import org.junit.Test;import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamAPITest3 {//2-映射@Testpublic void test2(){
//        map(Function f)——接收一个函数作为参数，将元素转换成其他形式或提取信息，该函数会被应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素。List<String> list = Arrays.asList("aa", "bb", "cc", "dd");list.stream().map(str -> str.toUpperCase()).forEach(System.out::println);//        练习1：获取员工姓名长度大于3的员工的姓名。List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();Stream<String> namesStream = employees.stream().map(Employee::getName);namesStream.filter(name -> name.length() > 3).forEach(System.out::println);System.out.println();//练习2：Stream<Stream<Character>> streamStream = list.stream().map(StreamAPITest3::fromStringToStream);streamStream.forEach(s ->{s.forEach(System.out::println);});System.out.println("================");
//        flatMap(Function f)——接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另一个流，然后把所有流连接成一个流。Stream<Character> characterStream = list.stream().flatMap(StreamAPITest3::fromStringToStream);characterStream.forEach(System.out::println);}//将字符串中的多个字符构成的集合转换为对应的Stream的实例public static Stream<Character> fromStringToStream(String str){//aaArrayList<Character> list = new ArrayList<>();for(Character c : str.toCharArray()){list.add(c);}return list.stream();}@Testpublic void test3(){ArrayList list1 = new ArrayList();list1.add(25);list1.add(33);list1.add(14);ArrayList list2 = new ArrayList();list2.add(51);list2.add(23);list2.add(61);//        list1.add(list2);list1.addAll(list2);System.out.println(list1);}}

4.4.3 排序

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package pers.chh3213.streamAPI;import org.junit.Test;import java.util.Arrays;
import java.util.List;public class StreamAPIOrderTest {@Testpublic void test(){/** 1.sorted()——自然排序*///List<Integer> list = Arrays.asList(10, 25, 13, 45, 68, 23, -5, -62, 4);//list.stream().sorted().forEach(System.out::println);//抛异常，原因:Employee没有实现Comparable接口//List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();//employees.stream().sorted().forEach(System.out::println);/*2. sorted(Comparator com)——定制排序*/List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();employees.stream().sorted( (e1,e2) -> {//按照age排序int ageValue = Integer.compare(e1.getAge(),e2.getAge());if(ageValue != 0){return ageValue;}else{return -Double.compare(e1.getSalary(),e2.getSalary());}}).forEach(System.out::println);}
}

4.5 Stream的终止操作

终端操作会从流的流水线生成结果。其结果可以是任何不是流的值，例如：List、Integer，甚至是void 。
流进行了终止操作后，不能再次使用。

4.5.1 匹配与查找

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package pers.chh3213.streamAPI;import org.junit.Test;import java.util.List;
import java.util.Optional;
import java.util.stream.Stream;public class StreamApiEndTest {@Testpublic void test1(){List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();//allMatch(Predicate p)——检查是否匹配所有元素。//  练习：是否所有的员工的年龄都大于18boolean allMatch = employees.stream().allMatch(e -> e.getAge() > 18);System.out.println(allMatch);//anyMatch(Predicate p)——检查是否至少匹配一个元素。// 练习：是否存在员工的工资大于 10000boolean anyMatch = employees.stream().anyMatch(e -> e.getSalary() > 10000);System.out.println(anyMatch);//noneMatch(Predicate p)——检查是否没有匹配的元素。//  练习：是否存在员工姓“马”boolean noneMatch = employees.stream().noneMatch(e -> e.getName().startsWith("马"));System.out.println(noneMatch);//findFirst——返回第一个元素Optional<Employee> employee = employees.stream().findFirst();System.out.println(employee);//findAny——返回当前流中的任意元素Optional<Employee> employee1 = employees.parallelStream().findAny();System.out.println(employee1);}@Testpublic void test2(){List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();// count——返回流中元素的总个数long count = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 4500).count();System.out.println(count);//max(Comparator c)——返回流中最大值//练习：返回最高的工资：Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(e -> e.getSalary());Optional<Double> maxSalary = salaryStream.max(Double::compare);System.out.println(maxSalary);//min(Comparator c)——返回流中最小值//练习：返回最低工资的员工Optional<Employee> employee = employees.stream().min((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary()));System.out.println(employee);System.out.println();//forEach(Consumer c)——内部迭代employees.stream().forEach(System.out::println);//使用集合的遍历操作employees.forEach(System.out::println);}
}

4.5.2 归约

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备注：map 和reduce 的连接通常称为map-reduce 模式，因Google 用它来进行网络搜索而出名。

package pers.chh3213.streamAPI;import org.junit.Test;import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Optional;
import java.util.stream.Stream;public class StreamApiEndTest1 {@Testpublic void test(){//        reduce(T identity, BinaryOperator)——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 T
//        练习1：计算1-10的自然数的和List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);Integer sum = list.stream().reduce(0, Integer::sum);System.out.println(sum);
//        reduce(BinaryOperator) ——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 Optional<T>
//        练习2：计算公司所有员工工资的总和List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(Employee::getSalary);//Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce(Double::sum);Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce((d1, d2) -> d1 + d2);System.out.println(sumMoney.get());}
}

4.5.3 收集

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Collector 接口中方法的实现决定了如何对流执行收集的操作(如收集到 List、 Set、
Map)。
另外， Collectors 实用类提供了很多静态方法，可以方便地创建常见收集器实例，
具体方法与实例如下表：

package pers.chh3213.streamAPI;import org.junit.Test;import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.stream.Collectors;public class StreamApiEndTest2 {@Testpublic void test() {
//        collect(Collector c)——将流转换为其他形式。接收一个 Collector接口的实现，用于给Stream中元素做汇总的方法
//        练习1：查找工资大于6000的员工，结果返回为一个List或SetList<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();List<Employee> employeeList = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toList());employeeList.forEach(System.out::println);System.out.println("========================");Set<Employee> employeeSet = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toSet());employeeSet.forEach(System.out::println);}
}

五、 Optional类

5.1 简述

到目前为止，空指针异常是导致Java应用程序失败的最常见原因。以前，为了解决空指针异常，Google公司著名的Guava项目引入了Optional类，Guava通过使用检查空值的方式来防止代码污染，它鼓励程序员写更干净的代码。受到Google Guava的启发，Optional类已经成为Java 8类库的一部分。
Optional 类(java.util.Optional) 是一个容器类，它可以保存类型T的值，代表这个值存在。或者仅仅保存null，表示这个值不存在。原来用null 表示一个值不存在，现在Optional 可以更好的表达这个概念。并且可以避免空指针异常。
Optional类的Javadoc描述如下：这是一个可以为null的容器对象。如果值存在则isPresent()方法会返回true，调用get()方法会返回该对象。
Optional提供很多有用的方法，这样我们就不用显式进行空值检测。
创建Optional类对象的方法：
- Optional.of(T t): 创建一个Optional 实例，t必须非空；
- Optional.empty() : 创建一个空的Optional 实例
- Optional.ofNullable(T t)：t可以为null
判断Optional容器中是否包含对象：
- boolean isPresent(): 判断是否包含对象
- void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) ：如果有值，就执行Consumer接口的实现代码，并且该值会作为参数传给它。
获取Optional容器的对象：
- T get(): 如果调用对象包含值，返回该值，否则抛异常
- T orElse(T other)：如果有值则将其返回，否则返回指定的other对象。
- T orElseGet(Supplier<? extends T> other) ：如果有值则将其返回，否则返回由Supplier接口实现提供的对象。
- T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)：如果有值则将其返回，否则抛出由Supplier接口实现提供的异常。

Java 9新特性

9.1、模块化系统

模块将由通常的类和新的模块声明文件（module-info.java）组成。
该文件是位于java代码结构的顶层，该模块描述符明确地定义了我们的模块需要什么依赖关系，以及哪些模块被外部使用。在exports子句中未提及的所有包默认情况下将封装在模块中，不能在外部使用。

在这里插入图片描述

要想在java9demo模块中调用java9test模块下包中的结构，需要在java9test的module-info.java中声明：

/**
*@author songhongkang
*@create 2019 下午 11:57
*/
module java9test {
//package we export
exports com.atguigui.bean;
}

exports：控制着哪些包可以被其它模块访问到。所有不被导出的包默认都被封装在模块里面。

对应在java 9demo 模块的src 下创建module-info.java文件：

/**
*@author songhongkang
*@create 2019 下午 11:51
*/
module java9demo {
requires java9test;
}

requires：指明对其它模块的依赖。

9.2、语法改进：try语句

Java 8 中，可以实现资源的自动关闭，但是要求执行后必须关闭的所有资源必须在try子句中初始化，否则编译不通过。如下例所示：

try(InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in)){
//读取数据细节省略
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}

Java 9 中，用资源语句编写try将更容易，我们可以在try子句中使用已经初始化过的资源，此时的资源是final的：

InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in);
OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(System.out);
try (reader; writer) {
//reader是final的，不可再被赋值
//reader = null;
//具体读写操作省略
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}

9.3、快速创建只读集合

java8中要创建一个只读、不可改变的集合，必须构造和分配它，然后添加元素，最后包装成一个不可修改的集合。

List namesList = new ArrayList <>();
namesList.add(“Joe”);
namesList.add(“Bob”);
namesList.add(“Bill”);
namesList = Collections.unmodifiableList(namesList);
System.out.println(namesList);
缺点：我们一下写了五行。即：它不能表达为单个表达式。List list = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(“a”, “b”, “c”));
Set set = Collections.unmodifiableSet(new HashSet<>(Arrays.asList(“a”,
“b”, “c”)));
// 如下操作不适用于jdk 8 及之前版本,适用于jdk 9
Map<String, Integer> map = Collections.unmodifiableMap(new HashMap<>() {
{
put(“a”, 1);
put(“b”, 2);
put(“c”, 3);
}
});
map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + “:” + v));

Java 9因此引入了方便的方法，这使得类似的事情更容易表达。
在这里插入图片描述

List<String> list = List.of(“a”, “b”, “c”);
Set<String> set = Set.of(“a”, “b”, “c”);
Map<String, Integer> map1 = Map.of(“Tom”, 12, “Jerry”, 21, “Lilei”, 33,
“HanMeimei”, 18);
Map<String, Integer> map2 = Map.ofEntries(Map.entry(“Tom”, 89),
Map.entry(“Jim”, 78), Map.entry(“Tim”, 98));

9.4、InputStream 加强

InputStream 终于有了一个非常有用的方法：transferTo，可以用来将数据直接传输到 OutputStream，这是在处理原始数据流时非常常见的一种用法，如下示例。

ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();
try (InputStream is = cl.getResourceAsStream(“hello.txt”);
OutputStream os = new FileOutputStream(“src\hello1.txt”)) {
is.transferTo(os); // 把输入流中的所有数据直接自动地复制到输出流中
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}