Java8特性详解

Java8是Java语言的一个重要版本。有很多新的特性被加入，比如Lambda表达式、方法引用、Stream API等。这些特性提供了更为一致、紧凑的代码风格和更好的可读性，使得Java成为了更加现代化的编程语言。接下来我们将从多个方面阐述Java8的新特性。

一、Lambda表达式

Lambda表达式是Java8最重要的特性之一，是一种匿名函数，可以理解为是一种匿名内部类的缩写，而Lambda表达式的作用是简化代码。在Java8之前，我们会经常看到很多的匿名内部类，而Lambda表达式的引入解决了匿名内部类带来的冗余代码问题。

下面是一个Lambda表达式的示例：


Arrays.asList("a", "b", "d").forEach(e -> System.out.println(e));

上面的代码使用了Lambda表达式，其中`forEach`方法接收一个函数式接口的实例，这个函数式接口即是Lambda表达式的输入参数；`->`符号将Lambda的参数和函数体分开，右侧为Lambda表达式的具体逻辑。

Lambda表达式在Java8提供了更加紧凑的语法：


Arrays.asList("a", "b", "d").forEach((String e) -> System.out.println(e));

可以看到，Java8使用Lambda表达式可以简化代码，代码更加简单易读。

二、方法引用

在Java8中，还有一个非常重要的特性，那就是方法引用。方法引用是Lambda表达式的一种便捷写法，它可以简化Lambda表达式的写法，使代码更加紧凑。

下面是一个方法引用的示例：


Arrays.asList("a", "b", "d").forEach(System.out::println);

上面的代码使用了方法引用，`System.out::println`就是一个方法引用，它直接引用了`System.out` 对象的`println`方法。这样可以使代码更加简洁明了。

在Java8中，方法引用有四种形式：

类名::静态方法
对象名::实例方法
类名::实例方法
构造方法引用

方法引用中第一种形式即为类名加上两个冒号再加上静态方法名。下面是一个示例：


public class MethodReference {
    public static void printString(String s) {
        System.out.println(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Arrays.asList("a", "b", "d").forEach(MethodReference::printString);
    }
}

方法引用中第二种形式是对象名加上两个冒号再加上实例方法名。下面是一个示例：


public class MethodReference {
    public void printString(String s) {
        System.out.println(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        MethodReference obj = new MethodReference();
        Arrays.asList("a", "b", "d").forEach(obj::printString);
    }
}

方法引用中第三种形式是类名加上两个冒号再加上实例方法名。下面是一个示例：


public class MethodReference {
    public void printString(String s) {
        System.out.println(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Arrays.asList("a", "b", "d").forEach(MethodReference::new::printString);
    }
}

方法引用中第四种形式是构造方法引用。下面是一个示例：


public class MethodReference {
    public MethodReference(String s) {
        System.out.println(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Arrays.asList("a", "b", "d").stream().map(MethodReference::new).forEach(System.out::println);
    }
}

三、Stream API

Stream API是Java8中另一个非常重要的特性。通过Stream API，我们可以使用类似SQL语句的方式去操作Java集合，使代码更加紧凑清晰。Stream API可以逐个处理集合中的各个元素，Stream API还提供了排序、过滤、分组等一系列强大的操作。

下面是一个Stream API的示例：


List list = Arrays.asList("a", "b", "c");
long count = list.stream().filter(s -> s.contains("b")).count();
System.out.println(count);

上面的代码使用了Stream API，通过`stream()`方法将list转换为一个Stream，然后可以对每一个元素进行过滤和其它操作。上面的代码使用了`filter`方法对元素进行过滤，在这个例子中，我们筛选出了含有字符”b”的元素，并统计过滤后的元素个数。

四、Optional 类

Optional类是Java8中一个非常重要的类，用于解决空指针异常。在Java8之前，如果我们使用一个可能为null的对象调用其方法，就会抛出一个空指针异常。而使用 Optional 类，可以让代码更加健壮，提供更好的可读性。

下面是一个Optional类的示例：


Optional name = Optional.ofNullable(null);
System.out.println(name.orElse("john"));

上面的代码创建了一个空的Optional对象，当对象为null时，调用`orElse()`方法返回一个默认值”john”，这样可以避免出现空指针异常。

五、接口中的默认方法和静态方法

在Java8之前，接口中只能定义未实现的方法，但现在，可以在接口中定义默认方法和静态方法。这种特性提供了一种新的方式来实现代码复用。

下面是一个接口中默认方法的示例：


public interface Animal {
    default String say() {
        return "I am an animal.";
    }
}

public class Cat implements Animal{
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Cat();
        System.out.println(animal.say());
    }
}

上面的代码中，接口Animal定义了一个默认方法`say()`，而实现这个接口的猫类Cat继承了这个默认方法。这样，Cat实例化后就可以调用say()方法的实现了。

下面是一个接口中静态方法的示例：


public interface Animal {
    public static void run() {
        System.out.println("Animal Run");
    }
}

public class Cat implements Animal{
    public static void main(String[] args) {
        Animal.run();
    }
}

上面的代码中，接口Animal定义了一个静态方法`run()`，然后在实现这个接口的猫类Cat中调用这个静态方法。接口中静态方法的使用可以使代码更加灵活。

总结

本文从Lambda表达式、方法引用、Stream API、Optional 类和接口中的默认方法和静态方法五个方面详细讲解了Java8的特性。这些特性大大提高了Java的使用效率和可读性，为Java的发展带来了新的机遇。

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