Java 8 API

一、Stream API

Java 8引入了Stream API，它是對迭代器模式進行改進的產物。Stream API可以讓程序員以聲明式方式對集合數據進行操作，從而讓代碼變得更加簡潔易懂。以下是一個使用Stream API對List進行篩選和結合的例子：

List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "orange", "pear");
String result = list.stream()
                   .filter(fruit -> fruit.contains("a"))
                   .map(fruit -> fruit.toUpperCase())
                   .collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println(result); //APPLE, BANANA, ORANGE

此例中，filter操作篩選出含有字符”a”的水果，map將篩選出的水果名稱轉為大寫，而collect將所有水果名稱結合為一個字符串。使用Stream API可以避免使用for循環以及if語句等，代碼更加簡潔易讀。

二、默認方法和函數式接口

在Java 8中，接口可以定義默認方法和靜態方法，從而讓Java的接口也擁有了一些類似於類的特性。這些特性可幫助程序員更加方便地使用Java的接口。以下是一個使用默認方法和靜態方法的例子：

interface Greeting {
    default void sayHello() {
        System.out.println("Hello!");
    }
    static void sayGoodbye() {
        System.out.println("Goodbye!");
    }
}
class EnglishGreeting implements Greeting {}
public static void main(String[] args) {
    Greeting englishGreeting = new EnglishGreeting();
    englishGreeting.sayHello(); //Hello!
    Greeting.sayGoodbye(); //Goodbye!
}

在上述例子中，Greeting接口定義了默認方法sayHello和靜態方法sayGoodbye。EnglishGreeting類實現了Greeting接口，並繼承了其中的默認方法。在main方法中，可以看到EnglishGreeting對象可以調用接口中的默認方法，也可以通過接口名調用靜態方法。

三、Lambda表達式

Java 8引入了Lambda表達式，它是Java支持函數式編程的一個重要特性。Lambda表達式能夠將一個函數作為參數傳遞給方法，也能夠讓程序員通過Lambda表達式來編寫函數。以下是一個使用Lambda表達式實現函數式編程的例子：

interface Operation {
    void operate(int a, int b);
}
class Calculator {
    public void calculate(int a, int b, Operation operation) {
        operation.operate(a, b);
    }
}
public static void main(String[] args) {
    Calculator calculator = new Calculator();
    calculator.calculate(5, 3, (a, b) -> System.out.println(a + b)); //8
}

在上述例子中，Operation是一個接口，其中只定義了一個沒有實現的方法operate。Calculator類的calculate方法接收三個參數，其中第三個參數是接口Operation的一個實例。在main方法中，程序通過Lambda表達式來實現Operation接口並且傳遞給calculate方法。最終，程序輸出a和b的和8。

四、Date/Time API

Java 8新增了一個全新的時間日期API，讓程序員更好地處理日期時間相關問題。新的時間日期API對線程安全具有優化，而且設計靈活，支持時間日期的解析和格式化。以下是一個使用新的日期API實現日期加減運算的例子：

LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
System.out.println("Current datetime: " + now);
LocalDateTime future = now.plusDays(20).plusHours(3);
System.out.println("Datetime after 20 days and 3 hours: " + future);

在上述例子中，程序使用LocalDateTime類來獲取當前日期時間，並且調用plusDays和plusHours方法實現日期的加減運算。程序中也使用了新的日期時間API提供的格式化輸出方式。

五、CompletableFuture

Java 8引入了CompletableFuture，一個可組合、響應式的異步執行機制，可以讓程序員以更優美的方式編寫代碼來處理異步執行的任務。以下是一個使用CompletableFuture來並發處理兩個異步任務的例子：

CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    try {
        Thread.sleep(2000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return "Result1";
});
CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    try {
        Thread.sleep(1000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return "Result2";
});
CompletableFuture<String> future = future1.thenCombine(future2, (result1, result2) -> {
    System.out.println("Combining results...");
    return result1 + ", " + result2;
});
System.out.println(future.get()); //"Result1, Result2"

在上述例子中，程序通過CompletableFuture來實現異步執行的任務，並且在兩個任務執行完成之後聯合處理這些結果。程序中演示了CompletableFuture很多高級API的用法。CompletableFuture是一個十分強大的工具，能夠讓程序員以更簡潔的方式處理異步任務。