Java8新特性

Java8新特性简介

代码更少(增加了新的语法：Lambda 表达式)

强大的 Stream API
速度更快
最大化减少空指针异常：Optional
Nashorn引擎，允许在JVM上运行JS应用
便于并行

1. 接口的新特性

Java 8中，你可以为接口添加静态方法和默认方法。从技术角度来说，这是完全合法的，只是它看起来违反了接口作为一个抽象定义的理念。
静态方法：使用 static 关键字修饰。可以通过接口直接调用静态方法，并执行其方法体。我们经常在相互一起使用的类中使用静态方法。你可以在标准库中找到像Collection/Collections或者Path/Paths这样成对的接口和类。
默认方法：默认方法使用 default 关键字修饰。可以通过实现类对象来调用。我们在已有的接口中提供新方法的同时，还保持了与旧版本代码的兼容性。

比如：java 8 API中对Collection、List、Comparator等接口提供了丰富的默认方法。

1.2接口默认方法的“类优先”原则

若一个接口中定义了一个默认方法，而另外一个父类或接口中又定义了一个同名的方法时
选择父类中的方法。如果一个父类提供了具体的实现，那么接口中具有相同名称和参数的默认方法会被忽略。

接口冲突。如果一个父接口提供一个默认方法，而另一个接口也提供了一个具有相同名称和参数列表的方法（不管方法是否是默认方法），那么实现类必须覆盖该方法来解决冲突

2. 注解的新特性

2.1关于注解的修改

Java 8对注解处理提供了两点改进：可重复的注解及可用于类型的注解。此外，反射也得到了加强，在Java8中能够得到方法参数的名称。这会简化标注在方法参数上的注解。

2.2应用场景

3.集合的底层源码实现

3.1

|------List子接口：存储序的、可重复的数据 ---->"动态"数组

|-----ArrayList:作为List的主要实现类；线程不安全的，效率高；底层使用数组实现
(Collections中定义了synchronizedList(List list)将此ArrayList转化为线程安全的)

|-----LinkedList:对于频繁的插入、删除操作，我们建议使用此类，因为效率高；内存消耗较ArrayList大；底层使用双向链表实现

|-----Vector:List的古老实现类；线程安全的，效率低；底层使用数组实现

然后可以分析一下ArrayList和LinkedList的底层源码实现

3.2ArrayList 源码分析：

jdk7：
ArrayList list = new ArrayList();//初始化一个长度为10的Object[] elementData
sysout(list.size());//返回存储的元素的个数:0
list.add(123);
list.add(345);
...
当添加第11个元素时，需要扩容，默认扩容为原来的1.5倍。还需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。
删除操作：如果删除某一个数组位置的元素，需要其后面的元素依次前移。
remove(Object obj) / remove(int index)
jdk8:
ArrayList list = new ArrayList();//初始化一个长度为0的Object[] elementData
sysout(list.size());//返回存储的元素的个数:0
list.add(123);//此时才创建一个长度为10的Object[] elementData
list.add(345);
...
当添加第11个元素时，需要扩容，默认扩容为原来的1.5倍。还需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。
开发时的启示：
1. 建议使用：ArrayList list = new ArrayList(int length);
2. jdk8延迟了底层数组的创建：内存的使用率；对象的创建更快

LinkedList 源码分析：

LinkedList：底层使用双向链表存储添加的元素
void linkLast(E e) {
        final Node<E> l = last;
        final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
        last = newNode;
        if (l == null)
            first = newNode;
        else
            l.next = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }
内部类体现：
private static class Node<E> {
        E item;
        Node<E> next;
        Node<E> prev;
}

3.3

3.4

HashMap map = new HashMap();//底层创建了长度为16的Entry数组
向HashMap中添加entry1(key，value)，需要首先计算entry1中key的哈希值(根据key所在类的hashCode()计算得到)，此哈希值经过处理以后，得到在底层Entry[]数组中要存储的位置i.如果位置i上没有元素，则entry1直接添加成功。如果位置i上已经存在entry2(或还有链表存在的entry3，entry4),则需要通过循环的方法，依次比较entry1中key和其他的entry是否equals.如果返回值为true.则使用entry1的value去替换equals为true的entry的value.如果遍历一遍以后，发现所有的equals返回都为false,则entry1仍可添加成功。entry1指向原有的entry元素。
默认情况下，如果添加元素的长度 >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR (临界值threshold默认值为12)且新要添加的数组位置不为null的情况下，就进行扩容。默认扩容为原有长度的2倍。将原有的数据复制到新的数组中。

3.5

jdk 8.0 :
1.HashMap map = new HashMap();//默认情况下，先不创建长度为16的数组。
2.当首次调用map.put()时，再创建长度为16的数组
3.当数组指定索引位置的链表长度>8时，且map中的数组的长度> 64时，此索引位置上的所有entry使用红黑树进行存储。而jdk 7 中没有红黑树结构
4.新添加的元素如果与现有的元素以链表方式存储的时候：“七上八下”：jdk7：新添加的当链表头，jdk8:新添加的当链表尾

4. 新日期时间的API

5. Optional类的使用

6. Lambda 表达式(Lambda Expressions)

Lambda 是一个匿名函数，我们可以把 Lambda 表达式理解为是一段可以传递的代码（将代码像数据一样进行传递）。使用它可以写出更简洁、更灵活的代码。作为一种更紧凑的代码风格，使Java的语言表达能力得到了提升。

eg:

6.2函数式接口

什么是函数式(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。（若 Lambda 表达式抛出一个受检异常(即：非运行时异常)，那么该异常需要在目标接口的抽象方法上进行声明）。
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。
在java.util.function包下定义了java 8 的丰富的函数式接口

如何理解函数式接口

Java从诞生日起就是一直倡导“一切皆对象”，在java里面面向对象(OOP)编程是一切。但是随着python、scala等语言的兴起和新技术的挑战，java不得不做出调整以便支持更加广泛的技术要求，也即java不但可以支持OOP还可以支持OOF（面向函数编程）

在函数式编程语言当中，函数被当做一等公民对待。在将函数作为一等公民的编程语言中，Lambda表达式的类型是函数。但是在Java8中，有所不同。在Java8中，Lambda表达式是对象，而不是函数，它们必须依附于一类特别的对象类型——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。
所以以前用匿名内部类表示的现在都可以用Lambda表达式来写。

eg:

自定义的函数式接口 /|\

作为参数传递的lambda表达式

java内置对象四大核心函数式接口

6.3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！
方法引用就是Lambda表达式，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！
方法引用：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

构造器引用

数组引用

7. Stream API

说明

Java8中有两大最为重要的改变。第一个是 Lambda 表达式；另外一个则是 Stream API。
Stream API ( java.util.stream) 把真正的函数式编程风格引入到Java中。这是目前为止对Java类库最好的补充，因为Stream API可以极大提供Java程序员的生产力，让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。

Stream 是 Java8 中处理集合的关键抽象概念，它可以指定你希望对集合进行的操作，可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。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。也可以使用 Stream API 来并行执行操作。简言之，Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。

Stream到底是什么呢？
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