Java8新特性 十二大总结 （面试篇）
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一、Lambda表达式
什么是Lambda表达式？
Lambda 表达式是一个匿名函数（指的是没有函数名的函数），直接对应于其中的 Lambda 抽象，Lambda 表达式可以表示闭包
我们可以把 Lambda 表达式理解为是一段可以传递的代码（将代码作为实参）,也可以理解为函数式编程，将一个函数作为参数进行传递。
Lambda 表达式允许把函数作为一个方法的参数，Lambda 表达式的基本语法如下：
(parameters) -> expression 或 (parameters) -> {statements;}
Lambda 的使用如下例所示
Arrays.asList(1, 2, 6).forEach(i -> System.out.println(i))
以上的写法，是编辑器自动推测出来的参数类型，也可以指定参数类型
Arrays.asList(1, 2, 6).forEach((Integer i) -> System.out.println(i))
在Java8之前，Java语言通过匿名函数的方法来替代Lambda表达式。
对于列表的排序，如果列表中里存放的是自定义的类，那么通常需要指定自定义的排序方法，传统方式如下
Person对象
package com.wanshi.common.bean;
public class Person {
private String name;
private int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
Test测试类
package com.wanshi.common.bean;
import javax.imageio.plugins.jpeg.JPEGImageReadParam;
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
Person[] people = {new Person("James", 25), new Person("Jack", 21)};
//自定义类排序方法，通过年龄进行排序
Arrays.sort(people, new Comparator<Person>() {
@Override
public int compare(Person o1, Person o2) {
return o1.getAge() - o2.getAge();
}
});
for (Person person : people) {
System.out.println(person);
}
}
}
采用Lambda表达式优化后，如下
//两种方式
Arrays.sort(people, (Person a, Person b) -> a.getAge() - b.getAge());
运行结果如下：
可见，我们采用Lambda表达式优化后，代码会更加简洁
Lambda表达式是用过函数式接口（只有一个方法的普通接口）来实现的，函数式接口可以被隐式转换为Lambda表达式，为了与普通的接口区分开，JDK1.8新增加了一种特殊的注解@FunctionalInterface 如下
@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
/**
* Applies this function to the given argument.
*
* @param t the function argument
* @return the function result
*/
R apply(T t);
}
二、方法的默认实现和静态方法
JDK1.8通过使用关键字default可以给接口中的方法添加默认实现，此外，接口中还可以定义静态方法，如下
package com.wanshi.common.bean;
/**
* Lambda表达式是通过函数式接口（只有一个方法得接口）来实现的。函数式接口可以被隐式地转换为Lambda表达式，
* 为了与普通的接口区分开（普通接口中可能会有多个方法），jdk1.8新增加了一种特殊的注解@FunctionalInterface
*/
@FunctionalInterface
public interface Fun {
void f();
default void g() {
System.out.println("this is default method in interface");
}
static void h() {
System.out.println("this is static method in interface");
}
}
那么为什么要引入接口中方法的默认实现呢？
其实，这样做的最重要的一个目的就是为了实现接口升级。在原有的设计中，如果想要升级接口，例如给接口中添加一个新的方法，那么会导致所有实现这个接口i的类都要被修改，这给Java语言已有的一些框架进行升级带来了很大的麻烦，如果接口能够支持默认方法的实现，那么可以给这些类库的升级带来许多便利，例如，为了支持Lambda表达式，Collection中引入了forEach方法，可以通过这个语法增加默认的实现，从而降低对这个接口进行升级的代价，不需要所有实现这个接口的类进行修改。
三、方法引用
方法引用指的是可以直接引用Java类或对象的方法，它可以被看成是一种更加简介易懂的Lambda表达式，使用方法引用后，上个例子中的排序代码可以更加简洁的编写
Arrays.sort(people, Comparator.comparing(Person::getAge));
方法引用共有下面4种形式
- 引用构造方法：ClassName::new
- 引用类静态方法：ClassName::methodName
- 引用特定类 的任意对象方法：ClassName::methodName
- 引用某个对象的方法：ClassName::methodName
下面是一个方法引用的例子：
package com.wanshi.common.bean;
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
import java.util.function.Supplier;
public class Person {
private String name;
private int age;
public Person() { }
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public static Person getInstance(final Supplier<Person> personSupplier) {
return personSupplier.get();
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public static int compareByAge(Person a, Person b) {
return b.getAge() - a.getAge();
}
}
class CompareProvider {
public int compareByAge(Person a, Person b) {
return a.getAge() - b.getAge();
}
}
class Test {
public static void main(String[] args) {
//引用构造方法
Person person = Person.getInstance(Person::new);
person.setAge(19);
System.out.println("测试引用构造方法：" + person.getAge());
Person[] people = {new Person("James", 25), new Person("Jack", 21)};
//引用特定类的任意对象方法
Arrays.sort(people, Comparator.comparing(Person::getAge));
System.out.println("测试引用特定类的任意对象方法：");
for (Person person1 : people) {
System.out.println(person1);
}
Arrays.sort(people, Person::compareByAge);
System.out.println("测试引用类静态方法：");
for (Person person1 : people) {
System.out.println(person1);
}
//引用某个对象的方法
Arrays.sort(people, new CompareProvider()::compareByAge);
System.out.println("测试引用引用某个对象的方法：");
for (Person person1 : people) {
System.out.println(person1);
}
}
}
测试结果如下
四、注解（Annotation）
- JDK1.5引入了注解机制，但是有一个限制：相同的注解在同一位置只能声明一次。JDK1.8引入了重复注解机制后，相同的注解在同一个地方可以声明多次。
- JDK1.8 对注解进行了扩展。使得注解被使用的范围更广，例如可以给局部变量，泛型，方法异常提供注解。
五、类型推测
JDK1.8加强了类型推测机制，这种机制可以使得代码更为简洁，假如有以下类的定义
class List<E> {
static <Z> List<Z> nil() {...};
static <Z> List<Z> cons(Z head, List<Z> tail) {...};
E head(){...}
}
在调用的时候，可以使用下面的代码
//通过赋值的目标类型来推测泛型的参数
List<Integer> l = List.nil();
在JDK1.7的时候，这种写法将会产生编译错误，Java7的正确写法如下
List<Integer> l = List<Integer> List.nil();
同理，在调用 cons 方法的时候写法为：
//通过方法的第一个参数来推测泛型的类型
List.cons(5, List.nil());
六、参数名字
JDK1.8通过在编译的时候增加 -parameters 选项，以及增加反射API与 Parameter,getName() 方法实现了获取方法参数名的功能。
示例代码如下
package com.wanshi.common.bean;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Parameter;
public class Test6 {
public static void main(String[] args) {
Method method;
try {
method = Test6.class.getMethod("main", String[].class);
for (Parameter parameter : method.getParameters()) {
System.out.println("parameter::" + parameter.getName());
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
如果使用指令 javac Test6.java 来编译以上程序，那么运行的结果是 parameter::args()
如果使用的是 javac Test6.java -parameters 来编译 那么结果是parameter::args
七、新增Optional类
在使用Java语言的进行编程的时候，经常需要使用大量的代码来处理空指针异常，而这种操作往往会降低程序的可读性，JDK1.8引入了Optional类来处理空指针的情况，从而提高代码的可读性，如下
public static void main(String[] args) {
Optional<String> s1 = Optional.of("hello");
//判断是否有值
if (s1.isPresent()) {
//获取值
System.out.println(s1.get());
}
Optional<Object> s2 = Optional.ofNullable(null);
if (s2.isPresent()) {
System.out.println(s2.get());
}
}
这里只是介绍了 Optional 简单的使用示例，更多可参考JDK帮助文档
八、新增Stream 类
JDK1.8新增了Stream类，从而把函数式编程的风格引入到Java语言中，Stream类的API提供了强大的功能，使用Stream后，可以写出更加强大，更加简洁的代码
package com.wanshi.common.bean;
import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;
public class Test3 {
public static void main(String[] args) {
List<Person> l = new ArrayList<>();
l.add(new Person("Wang", 10));
l.add(new Person("Li", 13));
l.add(new Person("Zhang", 10));
l.add(new Person("Zhao", 15));
System.out.println("找出年龄为10的第一个人类：");
Optional<Person> s = l.stream().filter(person -> person.getAge() == 10).findFirst();
if (s.isPresent()) {
System.out.println(s.get().getName() + ", " + s.get().getAge());
}
System.out.println("找出年龄为10的所有人类：");
List<Person> personList = l.stream().filter(person -> person.getAge() == 10).collect(Collectors.toList());
personList.forEach(person -> {
System.out.println(person.getName() + ", " + person.getAge());
});
System.out.println("对人类年龄分组");
Map<Integer, List<Person>> map = l.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::getAge));
Iterator<Map.Entry<Integer, List<Person>>> iterator = map.entrySet().iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Map.Entry<Integer, List<Person>> next = iterator.next();
Integer age = next.getKey();
System.out.println(age+":");
List<Person> value = next.getValue();
value.forEach(person -> {
System.out.print(person.getName()+" ");
});
System.out.println();
}
}
}
运行结果为
九、日期新特性
在JDK1.8以前，处理日期相关的类主要有如下三个
- Caalendar：实现日期和时间字段之间的转换，它的属性是可变的，因此，它不是线程安全的。
- DateFormat：格式化和分析日期字符串
- Date：用来承载日期和时间信息，它的属性是可变的，因此，它不是线程安全的。
这些API使用起来都不是很方便的，而且有很多缺点，如下：
Date date = new Date(2022, 5, 1);
System.out.println(date);
在Date类传入参数，月份为5月，但输出却是 Thu Jun 01 00:00:00 CST 3922
JDK1.8 对日期相关的API进行了改造，提供了更加强大的API。新的java.time 主要包含了处理日期、时间、日期/时间、时区、时刻 (instants)、和时钟（clock） 等操作。下面是使用案例
package com.wanshi.common.bean;
import java.time.*;
public class Test4 {
public static void main(String[] args) {
//Clock类通过指定一个时区，可以获取到当前的时刻，日期与时间
Clock clock = Clock.system(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));
System.out.println("测试Clock：");
System.out.println(clock.millis());
System.out.println(clock.instant());
//Instant 使用方法
System.out.println("测试Instant：");
Instant now = Instant.now();
//精确到秒
System.out.println(now.getEpochSecond());
//精确到毫秒
System.out.println(now.toEpochMilli());
//LocalDate 以ISO-8601 格式显示的日期类型，无时区信息
LocalDate date = LocalDate.now();
LocalDate dateFromClock = LocalDate.now(clock);
System.out.println("测试LocalDate：");
System.out.println(date);
System.out.println(dateFromClock);
//LocalTime是以ISO-8601 格式显示日期类型，无时区信息
final LocalTime time = LocalTime.now();
LocalTime timeFromClock = LocalTime.now(clock);
System.out.println("测试LocalTime：");
System.out.println(time);
System.out.println(timeFromClock);
//LocalDateTime 以ISO-8601 格式显示的日期和时间
LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();
LocalDateTime datetimeFromClock = LocalDateTime.now(clock);
System.out.println("测试LocalDateTime：");
System.out.println(dateTime);
System.out.println(datetimeFromClock);
}
}
执行结果
十、调用JavaScript
JDK1.8增加API使得通过Java程序来调用JavaScript代码，使用示例：
public static void main(String[] args) throws ScriptException {
ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("JavaScript");
System.out.println(engine.getClass().getName());
System.out.println(engine.eval("function f() {return 'hello';}; f() + ' world!';"));
}
运行结果
十一、Base64
Base64 编码是一种常见的字符编码，可用来作为电子邮件或Web Service 附件的传输编码，JDK1.8把Base64 编码添加到了标准类库中，示例代码：
public static void main(String[] args) {
String str = "Hello World!";
// 编码
String encodeStr = Base64.getEncoder().encodeToString(str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
System.out.println(encodeStr);
//解码
String decodeStr = new String(Base64.getDecoder().decode(encodeStr), StandardCharsets.UTF_8);
System.out.println(decodeStr);
}
执行结果
十二、并行数组
JDK1.8增加了对数组并行处理的方法（parallelXxx）,下面以排序为例介绍其用法
public static void main(String[] args) throws ScriptException {
int[] arr = {1, 3, 2, 4, 55, 64, 98, 23};
Arrays.parallelSort(arr);
Arrays.stream(arr).forEach(i -> {
System.out.print(i + " ");
});
System.out.println();
}
执行效果
拓展1：常见加密算法
⛺三种加密算法分类
- 对称加密：密钥只有一个，解密、加密都是这一个密钥，加解密速度快，典型的有DES、AES、RC4
- 非对称加密：密钥成对出现，分别为公钥和私钥，从公钥无法推算私钥，相反，私钥也无法推算公钥，加解密使用不同的密钥，公钥加密需要私钥解密，私钥加密需要公钥解密，非对称加密速度极慢，典型的有RSA、DSA、DSS.
- Hash算法：这是一种不可逆的算法，它常用于验证数据的完整性。 验证文件完整性，是否上传过文件，每一个文件都有自己独有且唯一的MD5值
拓展2：Base64、AES、MD5区别
⏰为什么要对数据加密，不加密可以嘛？
首先回答，不加密不可以，因为在服务器与终端设备进行HTTP通讯时，常常会被网络抓包、反编译（Android APK反编译工具）等技术得到HTTP通讯接口地址和参数，为了确保信息的安全，我们必须对数据进行加密处理，并且取数据时进行解密！
⛽Base64编码算法
把任意序列的8为字节描述为不能直接用肉眼识别的形式, 通常用于邮件、图片、http加密. 登陆的用户名和密码字段通过它加密, 可以进行加密和解密。
⚽MD5哈希加密算法
md5是不可逆的，md5没有解密的方法，最好的反驳就是：数据源是无穷尽的，而 MD5密文是有限的。这里的加密解密是对md5算法先加密后解密，而不是对md5解密。
➿AES对称加密算法
AES是对称性加密算法，需要对加密和解密使用相同密钥的加密算法。由于其速度快，对称性加密通常在消息发送方需要加密大量数据时使用。对称性加密也称为密钥加密，所谓对称加密就是加密和解密都是使用 “ 同一个密钥 ”。
✏️总结
- Base64：可以逆运算，一般用于图片
- MD5：不可逆的，防篡改的，用来校验数据真伪的，不是用来加密数据的，检验文件的完整性！
- AES：更快，兼容更多的设备，安全级别很高，用于身份证号加密
⛵小结
以上就是【Bug 终结者】对Java8新特性简单的概述，Java8新特性要掌握住，同时在工作中也很常用，例如Lambda、Stream等，是很常用的技术，技术更新迭代，我们需要保持努力学习，让自己跟上社会的进步！
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