Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？

小咪咪 2022-02-23 06:04 233阅读 0赞

Java如今的版本迭代速度简直不要太快，一不留神，就错过了好几个版本了。官方版本虽然已经更新到Java12了，但是就目前来说，大多数Java系统还是运行在Java8上的，剩下一部分历史遗留系统还跑在Java7，甚至Java6上。我刚学Java的时候，正好处于Java7版本末期，彼时已经有很多关于Java8新特性的风声，当时作为初学者，其实对此关注不多，只是依稀记得“lambda表达式”、“函数式编程”之类的，也不甚明白其中真意。真正大量应用Java8，大概是我工作一年之后的事情了，还记得当时是从IBM论坛上的一篇文章开始的。

前几天和一位大学同学聊天的时候，谈到了他们公司的一些问题，他们的系统是基于JDK7的版本，并且大部分员工不愿意升级版本，因为不愿意接受Java8的新特性。

我是觉得非常惊讶的，都快Java13了，你还不愿意了解Java8的新（旧）特性？因此有了这篇文章，本文将结合通俗易懂的代码介绍Java8的lambda和stream相关的新（旧）特性，从中体会函数式编程的思想。

# **Lambda表达式** #

我们可以简单认为lambda表达式就是匿名内部类的更简洁的语法糖。看下面两种线程创建方式，直观感受一下。

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8]

想要熟练使用lambda表达式，首先要了解函数式接口，那么什么是函数式接口呢？首先必须得是interface修饰的接口，然后接口**有且只有一个**待实现的方法。有个简单的方法可以区分函数式接口与普通接口，那就是在接口上添加@FunctionalInterface注解，如果不报错，那就是函数式接口，就可以使用lambda表达式来代替匿名内部类了。看下面几个例子，很显然，A和B都是函数式接口，而C没有抽象方法，D不是接口，所以都不能使用lambda表达式。

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 1]

lambda表达式根据实现接口的方法参数、返回值、代码行数等，有几种不同的写法：

1. 无参数的

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 2]

2. 单个参数的

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 3]

3. 多个参数的

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 4]

4. 只有一行代码的，可以省略大括号

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 5]

5. 有返回值的

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 6]

有一点需要注意，lambda表达式和匿名内部类一样，都只能引用final修饰的外部的资源，虽然Java8中可以不用显示的声明变量为final的，但是在lambda表达式内部是不能修改的。

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 7]

lambda表达式还有更加简便的写法，看下面代码，这个"::"符号是不是很熟悉啊？果然还是脱离不了C体系的影响

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 8]

将上面的例子扩展一下，看下面的代码，体会一下函数式编程的思想。我们把函数作为参数，在真正调用compute方法的时候，才确定应该进行何种运算。

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 9]

# **内置函数式接口** #

Java8内置了很多函数式接口，全部放在java.util.function包下面，这些接口已经能满足日常开发中大部分的需求了，这些函数接口主要分为以下几类：

1. 无返回值、有参数的 Consumer 类型

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 10]

2. 有返回值、无参数的 Supplier 类型

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 11]

3. 有返回值、有参数的 Function 类型

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 12]

4. 返回boolean、有参数的Predicate类型，可以看做是Function的一种特例

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 13]

# **集合类的Stream** #

Java8为集合框架添加了流式处理的功能，为我们提供了一种很方便的处理集合数据的方式。

Stream大体上可以分为两种操作：中间操作和终端操作，这里先不考虑中间操作状态问题。中间操作可以有多个，但是终端操作只能有一个。中间操作一般是一些对流元素的附加操作，这些操作不会在添加中间操作的时候立即生效，只有当终端操作被添加时，才会开始启动整个流。而且流是不可复用的，一旦流启动了，就不能再为这个流附加任何终端操作了。

**Stream的创建方式**

流的创建方式大概有以下几种：

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 14]

**中间操作**

如果你熟悉spark或者flink的话，就会发现，中间操作其实和spark、flink中的算子是一样的，连命名都是一样的，流在调用中间操作的方法是，并不会立即执行这个操作，会等到调用终端操作时，才会执行，下面例子中都添加了一个toArray的终端操作，把流转换为一个数组。

1. filter操作，参数为Predicate，该操作会过滤掉数据流中断言结果为false的所有元素

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 15]

2. map操作，参数为Function，该操作会将数据流中元素都处理成新的元素，mapToInt、mapToLong、mapToDouble和map类似

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 16]

3. flatMap操作，参数为Function，不过Function返回值是个Stream，该操作和map一样，都会处理每个元素，不同的是map会将当前流中的一个元素处理成另一个元素，而flatMap则是将当前流中的一个元素处理成多个元素，flatMapToInt、flatMapToDouble、flatMapToLong和flatMap类似。

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 17]

4. peek操作，参数为Consumer，改操作会处理每个元素，但不会返回新的对象。

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 18]

5. distinct操作，很显然这是一个去重操作，会根据每个元素的equals方法去重。

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 19]

6. sorted操作，很显然这是个排序操作，如果使用无参数的sorted，则会先将元素转换成Comparable类型，如果不能转换会抛出异常。也可以传入一个比较器Comparator，然后会根据比较器的比较结果排序。

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 20]

7. limit操作，参数是一个非负的long类型整数，该操作会截取流的前n个元素，如果参数n大于流的长度，就相当于什么都没做。

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 21]

8. skip操作，参数是一个非负的long类型整数，该操作会跳过流的前n个元素，如果参数n大于流的长度，就会跳过全部元素。

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 22]

**终端操作**

每个流只能有一个终端操作，调用终端操作方法后，流才真正开始执行中间操作，经过多个中间操作的处理后，最终会在终端操作这里产生一个结果。

1. forEach操作，参数为Consumer，这相当于一个简单的遍历操作，会遍历处理过的流中的每个元素。

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 23]

2. toArray操作，这个操作在上面的已经多次提到了，该操作根据中间操作的处理结果，生成一个新的数组

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 24]

3. allMatch、anyMatch、noneMatch操作，都就接收一个Predicate，用于匹配查询

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 25]

4. findFirst、findAny操作，都会返回流中的一个元素，返回值使用Optional包装。

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 26]

5. reduce是比较复杂的一个操作，它有三个重载方法，单参数、双参数和三参数的。主要用来做累计运算的，无论哪个重载方法都需要我们提供一个双参数的BiFunction，这个BiFunction的第一个参数表示前面所有元素的累计值，第二个参数表示当前元素的值，我们看几个例子。

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 27]

6. max、min、count操作，这三个操作都比较简单，分别返回流中最大值、最小值和元素个数

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 28]

7. collect操作，这个操作类似于toArray，不过这里是把流转换成Collection或者Map。一般这个操作结合着Collectors工具类使用。看下面几个简单的例子：

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 29]

**单词统计的案例**

最后，我将上面介绍的一些操作结合起来，通过一个单词统计的例子，让大家更直观的感受流式处理的好处。

![Java13都要来了，你还不了解Java8的新（旧）特性？][Java13_Java8 30]

遗憾的是Java8的Stream并不支持分组和聚合操作，所以这里使用了toMap方法来统计单词的数量。

Java8的集合类提供了parallelStream方法用于获取一个并行流（底层是基于ForkJoin做的），一般不推荐这么做，数据规模较小时使用并行Stream反而不如串行来的高效，而数据规模很大的时候，单机的计算能力毕竟有限，我还是推荐使用更加强大的spark或者flink来做分布式计算。

至此，Java8关于lambda和Stream的特性就分析完毕了，当然Java8作为一个经典版本，肯定不止于此，Doug Lea大佬的并发包也在Java8版本更新了不少内容，提供了更加丰富多彩的并发工具，还有新的time包等等，这些都可以拿出来作为一个新的的话题讨论。期望之后的文章中能和大家继续分享相关内容。

[链文][Link 1]

[Java13_Java8]: http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/acdf2640ec6149afae33bf2801afc350
[Java13_Java8 1]: http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/496b4392b4ad46caacfe6ed4ff2d878a
[Java13_Java8 2]: http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/d9c07ea03a7346f09164ccdb9cd9453e
[Java13_Java8 3]: http://p9.pstatp.com/large/pgc-image/69f450a5f46d48bca22218e493d6e506
[Java13_Java8 4]: /images/20220223/7c6df35e0df24b7ca61290dd13f3f6ac.png
[Java13_Java8 5]: /images/20220223/771e8210322849f6a9a81fe2071c7b6e.png
[Java13_Java8 6]: http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/2151aae46a9d48298883817ec1120030
[Java13_Java8 7]: /images/20220223/8ff1e4ff0094406a822c1d8641e3986d.png
[Java13_Java8 8]: http://p9.pstatp.com/large/pgc-image/3a43f9a01199412e8b3df4d73535f023
[Java13_Java8 9]: /images/20220223/ee49a221a8aa4bed8079079745e595db.png
[Java13_Java8 10]: /images/20220223/5b6a817f666e4274bf93e796782c0087.png
[Java13_Java8 11]: /images/20220223/95d5e09fa7f84112b6e1726e2545f3ff.png
[Java13_Java8 12]: http://p9.pstatp.com/large/pgc-image/9cfd7e75558543f4a70999f179721298
[Java13_Java8 13]: http://p9.pstatp.com/large/pgc-image/5465fac15c7d4a98b512467701d9ff43
[Java13_Java8 14]: http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/ac8c2f9f2bc04e7c838ae141d7624c62
[Java13_Java8 15]: http://p9.pstatp.com/large/pgc-image/f1b5cae73b224b89a9e63b54ea831695
[Java13_Java8 16]: /images/20220223/268cfe9094c1404dad6ad955c5c58ef7.png
[Java13_Java8 17]: http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/838e0ff760474797881d8e0fa937d851
[Java13_Java8 18]: /images/20220223/ba5caa4dad104da89c027fc1c89ea43b.png
[Java13_Java8 19]: http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/5f83bbdc18c34660a0a4612f2d4c675f
[Java13_Java8 20]: http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/8d88a1190d9c43bd8433057e5f8dd39a
[Java13_Java8 21]: http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/a6d40e5162f548efa34720be9f8f3a52
[Java13_Java8 22]: http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/bcce0c12c4ae43549a4302bb48dab7c1
[Java13_Java8 23]: /images/20220223/1fea260e45324a0caecbf72e167b044c.png
[Java13_Java8 24]: http://p9.pstatp.com/large/pgc-image/24dbd40ea57849e98465568af001051f
[Java13_Java8 25]: /images/20220223/47834435817843ada3087ed97d51048f.png
[Java13_Java8 26]: http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/3af6b6c1c06d40b486dd7aa21d8033f2
[Java13_Java8 27]: /images/20220223/4cfd4775eb0746b5b430f378118a193e.png
[Java13_Java8 28]: http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/7d1e3abf75d74355b18e2d382a8c9e21
[Java13_Java8 29]: http://p9.pstatp.com/large/pgc-image/d753eaa9088043259375d9720468c3f5
[Java13_Java8 30]: http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/92947346754c4c179f5d9684d1abc328
[Link 1]: https://url.cn/5EEh64F