Java 8新特性詳解

一、Lambda表達式

Java 8中最重要的更改之一就是引入了Lambda表達式。Lambda表達式是一個匿名函數，可以像變量一樣被傳遞和使用，它終於讓Java向函數式編程邁進了一步。

Lambda表達式允許將函數作為參數傳遞，這樣可以減少代碼的複雜度，同時提高代碼的可讀性。示例代碼如下：

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());

上面的代碼中，我們使用了Lambda表達式對一個Person列表進行排序。Comparable接口中的compare方法原本需要寫一個類去實現，但現在可以用Lambda表達式，讓我們可以更簡潔明了地實現排序。

二、Stream API

在Java 8中，Stream API是另外一個重要的新增特性。Stream API提供了類似於SQL語句中的操作方式，可以處理集合、數組等數據，它支持過濾、映射、截取等操作。

Stream API中的操作分成兩種：中間操作和終止操作。中間操作返回的也是Stream對象，可以進行鏈式調用。終止操作返回的則是非Stream對象，如基本數據類型或者集合、Map等對象。示例代碼如下：

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

上面的代碼中，首先創建了一個包含4個整數的List，然後通過Stream API進行了計算，輸出結果為：120。在中間操作中，我們使用reduce方法來計算集合中所有元素的乘積。

三、接口的默認方法

Java 8中對接口進行了升級，增加了一些新的語法特性。其中一個重要的特性是接口允許定義默認方法。默認方法是接口中的一個具體實現，如果實現類沒有實現該方法，則使用默認實現。

使用默認方法可以避免代碼重複，同時還可以在不破壞現有實現的情況下為現有接口添加新的功能。示例代碼如下：

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

public class MyClass implements MyInterface {
    // 此處無需實現myMethod方法，會自動使用默認實現
}

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

四、Optional類

在Java 8之前，如果一個方法返回null，那麼在調用該方法的時候就會拋出NullPointerException異常。為了解決這個問題，Java 8中引入了Optional類。Optional類可以包含一個非空的值或者一個空值。

使用Optional類可以有效地避免NullPointerException異常，因為它在值為空的時候會返回一個空的Optional對象，而不是null。示例代碼如下：

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.");
        }
    }
}

在上面的代碼中，我們使用了Optional類來處理可能為空的Stream對象中的第一個元素。我們可以通過isPresent方法判斷Optional對象是否為空，get方法獲取其值。

五、日期和時間API

Java 8中引入了全新的日期和時間API，取代了舊的Date和Calendar類。新的日期和時間API提供了更多的功能和更好的可讀性，同時也比舊的API更加安全可靠。

新的日期時間API位於java.time包下，包含了各種類和接口，如LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant、Duration、Period等等。示例代碼如下：

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);

上面的代碼中，我們使用了LocalDateTime類來獲取當前的日期和時間，並以特定的格式進行了輸出。

六、總結

本文對Java 8中的一些新特性進行了詳細介紹，包括Lambda表達式、Stream API、接口的默認方法、Optional類以及日期和時間API。這些新特性讓Java程序員的工作更加輕鬆、簡潔，同時也提高了代碼的可讀性和可維護性。相信隨着這些新特性的廣泛應用，Java在未來的發展中將會越來越強大。