Java 8新特性详解

一、Lambda表达式

Java 8中最重要的更改之一就是引入了Lambda表达式。Lambda表达式是一个匿名函数，可以像变量一样被传递和使用，它终于让Java向函数式编程迈进了一步。

Lambda表达式允许将函数作为参数传递，这样可以减少代码的复杂度，同时提高代码的可读性。示例代码如下：

List<Person> persons = new ArrayList<>();
persons.add(new Person("Amy", 25));
persons.add(new Person("Bob", 30));
persons.add(new Person("Cathy", 28));

Collections.sort(persons, (p1, p2) -> p1.getAge() - p2.getAge());

上面的代码中，我们使用了Lambda表达式对一个Person列表进行排序。Comparable接口中的compare方法原本需要写一个类去实现，但现在可以用Lambda表达式，让我们可以更简洁明了地实现排序。

二、Stream API

在Java 8中，Stream API是另外一个重要的新增特性。Stream API提供了类似于SQL语句中的操作方式，可以处理集合、数组等数据，它支持过滤、映射、截取等操作。

Stream API中的操作分成两种：中间操作和终止操作。中间操作返回的也是Stream对象，可以进行链式调用。终止操作返回的则是非Stream对象，如基本数据类型或者集合、Map等对象。示例代码如下：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(2, 3, 4, 5);
int product = numbers.stream().reduce(1, (a, b) -> a * b);
System.out.println(product);

上面的代码中，首先创建了一个包含4个整数的List，然后通过Stream API进行了计算，输出结果为：120。在中间操作中，我们使用reduce方法来计算集合中所有元素的乘积。

三、接口的默认方法

Java 8中对接口进行了升级，增加了一些新的语法特性。其中一个重要的特性是接口允许定义默认方法。默认方法是接口中的一个具体实现，如果实现类没有实现该方法，则使用默认实现。

使用默认方法可以避免代码重复，同时还可以在不破坏现有实现的情况下为现有接口添加新的功能。示例代码如下：

public interface MyInterface {
    default void myMethod() {
        System.out.println("This is a default method.");
    }
}

public class MyClass implements MyInterface {
    // 此处无需实现myMethod方法，会自动使用默认实现
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyClass obj = new MyClass();
        obj.myMethod();
    }
}

四、Optional类

在Java 8之前，如果一个方法返回null，那么在调用该方法的时候就会抛出NullPointerException异常。为了解决这个问题，Java 8中引入了Optional类。Optional类可以包含一个非空的值或者一个空值。

使用Optional类可以有效地避免NullPointerException异常，因为它在值为空的时候会返回一个空的Optional对象，而不是null。示例代码如下：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = Arrays.asList("Amy", "Bob", "Cathy");
        Optional<String> firstName = names.stream().findFirst();
        if (firstName.isPresent()) {
            System.out.println("First name: " + firstName.get());
        } else {
            System.out.println("No first name found.");
        }
    }
}

在上面的代码中，我们使用了Optional类来处理可能为空的Stream对象中的第一个元素。我们可以通过isPresent方法判断Optional对象是否为空，get方法获取其值。

五、日期和时间API

Java 8中引入了全新的日期和时间API，取代了旧的Date和Calendar类。新的日期和时间API提供了更多的功能和更好的可读性，同时也比旧的API更加安全可靠。

新的日期时间API位于java.time包下，包含了各种类和接口，如LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant、Duration、Period等等。示例代码如下：

LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
int year = now.getYear();
int month = now.getMonthValue();
int day = now.getDayOfMonth();
System.out.printf("%d-%02d-%02d", year, month, day);

上面的代码中，我们使用了LocalDateTime类来获取当前的日期和时间，并以特定的格式进行了输出。

六、总结

本文对Java 8中的一些新特性进行了详细介绍，包括Lambda表达式、Stream API、接口的默认方法、Optional类以及日期和时间API。这些新特性让Java程序员的工作更加轻松、简洁，同时也提高了代码的可读性和可维护性。相信随着这些新特性的广泛应用，Java在未来的发展中将会越来越强大。

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