Java8新特性

阿新 • • 發佈：2017-11-01

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前言： Java 8 已經發布很久了，很多報道表明Java 8 是一次重大的版本升級。在Java Code Geeks上已經有很多介紹Java 8新特性的文章，例如Playing with Java 8 – Lambdas and Concurrency、Java 8 Date Time API Tutorial : LocalDateTime和Abstract Class Versus Interface in the JDK 8 Era。本文還參考了一些其他資料，例如：15 Must Read Java 8 Tutorials和The Dark Side of Java 8。本文綜合了上述資料，整理成一份關於Java 8新特性的參考教材，希望你有所收獲。

1. 簡介

毫無疑問，Java 8是Java自Java 5（發布於2004年）之後的最重要的版本。這個版本包含語言、編譯器、庫、工具和JVM等方面的十多個新特性。在本文中我們將學習這些新特性，並用實際的例子說明在什麽場景下適合使用。

這個教程包含Java開發者經常面對的幾類問題：

語言
編譯器
庫
工具
運行時（JVM）

2. Java語言的新特性

Java 8是Java的一個重大版本，有人認為，雖然這些新特性領Java開發人員十分期待，但同時也需要花不少精力去學習。在這一小節中，我們將介紹Java 8的大部分新特性。

2.1 Lambda表達式和函數式接口

Lambda表達式（也稱為閉包）是Java 8中最大和最令人期待的語言改變。它允許我們將函數當成參數傳遞給某個方法，或者把代碼本身當作數據處理：函數式開發者非常熟悉這些概念。很多JVM平臺上的語言（Groovy、Scala等）從誕生之日就支持Lambda表達式，但是Java開發者沒有選擇，只能使用匿名內部類代替Lambda表達式。

Lambda的設計耗費了很多時間和很大的社區力量，最終找到一種折中的實現方案，可以實現簡潔而緊湊的語言結構。最簡單的Lambda表達式可由逗號分隔的參數列表、->符號和語句塊組成，例如：

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

在上面這個代碼中的參數e的類型是由編譯器推理得出的，你也可以顯式指定該參數的類型，例如：

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

如果Lambda表達式需要更復雜的語句塊，則可以使用花括號將該語句塊括起來，類似於Java中的函數體，例如：

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

Lambda表達式可以引用類成員和局部變量（會將這些變量隱式得轉換成final的），例如下列兩個代碼塊的效果完全相同：

String separator = ",";
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( 
    ( String e ) -> System.out.print( e + separator ) );

和

final String separator = ",";
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( 
    ( String e ) -> System.out.print( e + separator ) );

Lambda表達式有返回值，返回值的類型也由編譯器推理得出。如果Lambda表達式中的語句塊只有一行，則可以不用使用return語句，下列兩個代碼片段效果相同：

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).sort( ( e1, e2 ) -> e1.compareTo( e2 ) );

和

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).sort( ( e1, e2 ) -> {
    int result = e1.compareTo( e2 );
    return result;
} );

Lambda的設計者們為了讓現有的功能與Lambda表達式良好兼容，考慮了很多方法，於是產生了函數接口這個概念。函數接口指的是只有一個函數的接口，這樣的接口可以隱式轉換為Lambda表達式。java.lang.Runnable和java.util.concurrent.Callable是函數式接口的最佳例子。在實踐中，函數式接口非常脆弱：只要某個開發者在該接口中添加一個函數，則該接口就不再是函數式接口進而導致編譯失敗。為了克服這種代碼層面的脆弱性，並顯式說明某個接口是函數式接口，Java 8 提供了一個特殊的註解@FunctionalInterface（Java 庫中的所有相關接口都已經帶有這個註解了），舉個簡單的函數式接口的定義：

@FunctionalInterface
public interface Functional {
    void method();
}

不過有一點需要註意，默認方法和靜態方法不會破壞函數式接口的定義，因此如下的代碼是合法的。

@FunctionalInterface
public interface FunctionalDefaultMethods {
    void method();

    default void defaultMethod() {            
    }        
}

Lambda表達式作為Java 8的最大賣點，它有潛力吸引更多的開發者加入到JVM平臺，並在純Java編程中使用函數式編程的概念。如果你需要了解更多Lambda表達式的細節，可以參考官方文檔。

2.2 接口的默認方法和靜態方法

Java 8使用兩個新概念擴展了接口的含義：默認方法和靜態方法。默認方法使得接口有點類似traits，不過要實現的目標不一樣。默認方法使得開發者可以在不破壞二進制兼容性的前提下，往現存接口中添加新的方法，即不強制那些實現了該接口的類也同時實現這個新加的方法。

默認方法和抽象方法之間的區別在於抽象方法需要實現，而默認方法不需要。接口提供的默認方法會被接口的實現類繼承或者覆寫，例子代碼如下：

private interface Defaulable {
    // Interfaces now allow default methods, the implementer may or 
    // may not implement (override) them.
    default String notRequired() { 
        return "Default implementation"; 
    }        
}

private static class DefaultableImpl implements Defaulable {
}

private static class OverridableImpl implements Defaulable {
    @Override
    public String notRequired() {
        return "Overridden implementation";
    }
}

Defaulable接口使用關鍵字default定義了一個默認方法notRequired()。DefaultableImpl類實現了這個接口，同時默認繼承了這個接口中的默認方法；OverridableImpl類也實現了這個接口，但覆寫了該接口的默認方法，並提供了一個不同的實現。

Java 8帶來的另一個有趣的特性是在接口中可以定義靜態方法，例子代碼如下：

private interface DefaulableFactory {
    // Interfaces now allow static methods
    static Defaulable create( Supplier< Defaulable > supplier ) {
        return supplier.get();
    }
}

下面的代碼片段整合了默認方法和靜態方法的使用場景：

public static void main( String[] args ) {
    Defaulable defaulable = DefaulableFactory.create( DefaultableImpl::new );
    System.out.println( defaulable.notRequired() );

    defaulable = DefaulableFactory.create( OverridableImpl::new );
    System.out.println( defaulable.notRequired() );
}

這段代碼的輸出結果如下：

Default implementation
Overridden implementation

由於JVM上的默認方法的實現在字節碼層面提供了支持，因此效率非常高。默認方法允許在不打破現有繼承體系的基礎上改進接口。該特性在官方庫中的應用是：給java.util.Collection接口添加新方法，如stream()、parallelStream()、forEach()和removeIf()等等。

盡管默認方法有這麽多好處，但在實際開發中應該謹慎使用：在復雜的繼承體系中，默認方法可能引起歧義和編譯錯誤。如果你想了解更多細節，可以參考官方文檔。

2.3 方法引用

方法引用使得開發者可以直接引用現存的方法、Java類的構造方法或者實例對象。方法引用和Lambda表達式配合使用，使得java類的構造方法看起來緊湊而簡潔，沒有很多復雜的模板代碼。

西門的例子中，Car類是不同方法引用的例子，可以幫助讀者區分四種類型的方法引用。

public static class Car {
    public static Car create( final Supplier< Car > supplier ) {
        return supplier.get();
    }              

    public static void collide( final Car car ) {
        System.out.println( "Collided " + car.toString() );
    }

    public void follow( final Car another ) {
        System.out.println( "Following the " + another.toString() );
    }

    public void repair() {   
        System.out.println( "Repaired " + this.toString() );
    }
}

第一種方法引用的類型是構造器引用，語法是Class::new，或者更一般的形式：Class<T>::new。註意：這個構造器沒有參數。

final Car car = Car.create( Car::new );
final List< Car > cars = Arrays.asList( car );

第二種方法引用的類型是靜態方法引用，語法是Class::static_method。註意：這個方法接受一個Car類型的參數。

cars.forEach( Car::collide );

第三種方法引用的類型是某個類的成員方法的引用，語法是Class::method，註意，這個方法沒有定義入參：

cars.forEach( Car::repair );

第四種方法引用的類型是某個實例對象的成員方法的引用，語法是instance::method。註意：這個方法接受一個Car類型的參數：

final Car police = Car.create( Car::new );
cars.forEach( police::follow );

運行上述例子，可以在控制臺看到如下輸出（Car實例可能不同）：

Collided com.javacodegeeks.java8.method.references.MethodReferences$Car@7a81197d
Repaired com.javacodegeeks.java8.method.references.MethodReferences$Car@7a81197d
Following the com.javacodegeeks.java8.method.references.MethodReferences$Car@7a81197d

如果想了解和學習更詳細的內容，可以參考官方文檔

2.4 重復註解

自從Java 5中引入註解以來，這個特性開始變得非常流行，並在各個框架和項目中被廣泛使用。不過，註解有一個很大的限制是：在同一個地方不能多次使用同一個註解。Java 8打破了這個限制，引入了重復註解的概念，允許在同一個地方多次使用同一個註解。

在Java 8中使用@Repeatable註解定義重復註解，實際上，這並不是語言層面的改進，而是編譯器做的一個trick，底層的技術仍然相同。可以利用下面的代碼說明：

package com.javacodegeeks.java8.repeatable.annotations;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Repeatable;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

public class RepeatingAnnotations {
    @Target( ElementType.TYPE )
    @Retention( RetentionPolicy.RUNTIME )
    public @interface Filters {
        Filter[] value();
    }

    @Target( ElementType.TYPE )
    @Retention( RetentionPolicy.RUNTIME )
    @Repeatable( Filters.class )
    public @interface Filter {
        String value();
    };

    @Filter( "filter1" )
    @Filter( "filter2" )
    public interface Filterable {        
    }

    public static void main(String[] args) {
        for( Filter filter: Filterable.class.getAnnotationsByType( Filter.class ) ) {
            System.out.println( filter.value() );
        }
    }
}

正如我們所見，這裏的Filter類使用@Repeatable(Filters.class)註解修飾，而Filters是存放Filter註解的容器，編譯器盡量對開發者屏蔽這些細節。這樣，Filterable接口可以用兩個Filter註解註釋（這裏並沒有提到任何關於Filters的信息）。

另外，反射API提供了一個新的方法：getAnnotationsByType()，可以返回某個類型的重復註解，例如Filterable.class.getAnnoation(Filters.class)將返回兩個Filter實例，輸出到控制臺的內容如下所示：

filter1
filter2

如果你希望了解更多內容，可以參考官方文檔。

2.5 更好的類型推斷

Java 8編譯器在類型推斷方面有很大的提升，在很多場景下編譯器可以推導出某個參數的數據類型，從而使得代碼更為簡潔。例子代碼如下：

package com.javacodegeeks.java8.type.inference;

public class Value< T > {
    public static< T > T defaultValue() { 
        return null; 
    }

    public T getOrDefault( T value, T defaultValue ) {
        return ( value != null ) ? value : defaultValue;
    }
}

下列代碼是Value<String>類型的應用：

package com.javacodegeeks.java8.type.inference;

public class TypeInference {
    public static void main(String[] args) {
        final Value< String > value = new Value<>();
        value.getOrDefault( "22", Value.defaultValue() );
    }
}

參數Value.defaultValue()的類型由編譯器推導得出，不需要顯式指明。在Java 7中這段代碼會有編譯錯誤，除非使用Value.<String>defaultValue()。

2.6 拓寬註解的應用場景

Java 8拓寬了註解的應用場景。現在，註解幾乎可以使用在任何元素上：局部變量、接口類型、超類和接口實現類，甚至可以用在函數的異常定義上。下面是一些例子：

package com.javacodegeeks.java8.annotations;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class Annotations {
    @Retention( RetentionPolicy.RUNTIME )
    @Target( { ElementType.TYPE_USE, ElementType.TYPE_PARAMETER } )
    public @interface NonEmpty {        
    }

    public static class Holder< @NonEmpty T > extends @NonEmpty Object {
        public void method() throws @NonEmpty Exception {            
        }
    }

    @SuppressWarnings( "unused" )
    public static void main(String[] args) {
        final Holder< String > holder = new @NonEmpty Holder< String >();        
        @NonEmpty Collection< @NonEmpty String > strings = new ArrayList<>();        
    }
}

ElementType.TYPE_USER和ElementType.TYPE_PARAMETER是Java 8新增的兩個註解，用於描述註解的使用場景。Java 語言也做了對應的改變，以識別這些新增的註解。

3. Java編譯器的新特性

3.1 參數名稱

為了在運行時獲得Java程序中方法的參數名稱，老一輩的Java程序員必須使用不同方法，例如Paranamer liberary。Java 8終於將這個特性規範化，在語言層面（使用反射API和Parameter.getName()方法）和字節碼層面（使用新的javac編譯器以及-parameters參數）提供支持。

package com.javacodegeeks.java8.parameter.names;

import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Parameter;

public class ParameterNames {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Method method = ParameterNames.class.getMethod( "main", String[].class );
        for( final Parameter parameter: method.getParameters() ) {
            System.out.println( "Parameter: " + parameter.getName() );
        }
    }
}

在Java 8中這個特性是默認關閉的，因此如果不帶-parameters參數編譯上述代碼並運行，則會輸出如下結果：

Parameter: arg0

如果帶-parameters參數，則會輸出如下結果（正確的結果）：

Parameter: args

如果你使用Maven進行項目管理，則可以在maven-compiler-plugin編譯器的配置項中配置-parameters參數：

<plugin>
    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
    <version>3.1</version>
    <configuration>
        <compilerArgument>-parameters</compilerArgument>
        <source>1.8</source>
        <target>1.8</target>
    </configuration>
</plugin>

4. Java官方庫的新特性

Java 8增加了很多新的工具類（date/time類），並擴展了現存的工具類，以支持現代的並發編程、函數式編程等。

4.1 Optional

Java應用中最常見的bug就是空值異常。在Java 8之前，Google Guava引入了Optionals類來解決NullPointerException，從而避免源碼被各種null檢查汙染，以便開發者寫出更加整潔的代碼。Java 8也將Optional加入了官方庫。

Optional僅僅是一個容易：存放T類型的值或者null。它提供了一些有用的接口來避免顯式的null檢查，可以參考Java 8官方文檔了解更多細節。

接下來看一點使用Optional的例子：可能為空的值或者某個類型的值：

Optional< String > fullName = Optional.ofNullable( null );
System.out.println( "Full Name is set? " + fullName.isPresent() );        
System.out.println( "Full Name: " + fullName.orElseGet( () -> "[none]" ) ); 
System.out.println( fullName.map( s -> "Hey " + s + "!" ).orElse( "Hey Stranger!" ) );

如果Optional實例持有一個非空值，則isPresent()方法返回true，否則返回false；orElseGet()方法，Optional實例持有null，則可以接受一個lambda表達式生成的默認值；map()方法可以將現有的Opetional實例的值轉換成新的值；orElse()方法與orElseGet()方法類似，但是在持有null的時候返回傳入的默認值。

上述代碼的輸出結果如下：

Full Name is set? false
Full Name: [none]
Hey Stranger!

再看下另一個簡單的例子：

Optional< String > firstName = Optional.of( "Tom" );
System.out.println( "First Name is set? " + firstName.isPresent() );        
System.out.println( "First Name: " + firstName.orElseGet( () -> "[none]" ) ); 
System.out.println( firstName.map( s -> "Hey " + s + "!" ).orElse( "Hey Stranger!" ) );
System.out.println();

這個例子的輸出是：

First Name is set? true
First Name: Tom
Hey Tom!

如果想了解更多的細節，請參考官方文檔。

4.2 Streams

新增的Stream API（java.util.stream）將生成環境的函數式編程引入了Java庫中。這是目前為止最大的一次對Java庫的完善，以便開發者能夠寫出更加有效、更加簡潔和緊湊的代碼。

Steam API極大得簡化了集合操作（後面我們會看到不止是集合），首先看下這個叫Task的類：

public class Streams  {
    private enum Status {
        OPEN, CLOSED
    };

    private static final class Task {
        private final Status status;
        private final Integer points;

        Task( final Status status, final Integer points ) {
            this.status = status;
            this.points = points;
        }

        public Integer getPoints() {
            return points;
        }

        public Status getStatus() {
            return status;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return String.format( "[%s, %d]", status, points );
        }
    }
}

Task類有一個分數（或偽復雜度）的概念，另外還有兩種狀態：OPEN或者CLOSED。現在假設有一個task集合：

final Collection< Task > tasks = Arrays.asList(
    new Task( Status.OPEN, 5 ),
    new Task( Status.OPEN, 13 ),
    new Task( Status.CLOSED, 8 ) 
);

首先看一個問題：在這個task集合中一共有多少個OPEN狀態的點？在Java 8之前，要解決這個問題，則需要使用foreach循環遍歷task集合；但是在Java 8中可以利用steams解決：包括一系列元素的列表，並且支持順序和並行處理。

// Calculate total points of all active tasks using sum()
final long totalPointsOfOpenTasks = tasks
    .stream()
    .filter( task -> task.getStatus() == Status.OPEN )
    .mapToInt( Task::getPoints )
    .sum();

System.out.println( "Total points: " + totalPointsOfOpenTasks );

運行這個方法的控制臺輸出是：

Total points: 18

這裏有很多知識點值得說。首先，tasks集合被轉換成steam表示；其次，在steam上的filter操作會過濾掉所有CLOSED的task；第三，mapToInt操作基於每個task實例的Task::getPoints方法將task流轉換成Integer集合；最後，通過sum方法計算總和，得出最後的結果。

在學習下一個例子之前，還需要記住一些steams（點此更多細節）的知識點。Steam之上的操作可分為中間操作和晚期操作。

中間操作會返回一個新的steam——執行一個中間操作（例如filter）並不會執行實際的過濾操作，而是創建一個新的steam，並將原steam中符合條件的元素放入新創建的steam。

晚期操作（例如forEach或者sum），會遍歷steam並得出結果或者附帶結果；在執行晚期操作之後，steam處理線已經處理完畢，就不能使用了。在幾乎所有情況下，晚期操作都是立刻對steam進行遍歷。

steam的另一個價值是創造性地支持並行處理（parallel processing）。對於上述的tasks集合，我們可以用下面的代碼計算所有任務的點數之和：

// Calculate total points of all tasks
final double totalPoints = tasks
   .stream()
   .parallel()
   .map( task -> task.getPoints() ) // or map( Task::getPoints ) 
   .reduce( 0, Integer::sum );

System.out.println( "Total points (all tasks): " + totalPoints );

這裏我們使用parallel方法並行處理所有的task，並使用reduce方法計算最終的結果。控制臺輸出如下：

Total points（all tasks）: 26.0

對於一個集合，經常需要根據某些條件對其中的元素分組。利用steam提供的API可以很快完成這類任務，代碼如下：

// Group tasks by their status
final Map< Status, List< Task > > map = tasks
    .stream()
    .collect( Collectors.groupingBy( Task::getStatus ) );
System.out.println( map );

控制臺的輸出如下：

{CLOSED=[[CLOSED, 8]], OPEN=[[OPEN, 5], [OPEN, 13]]}

最後一個關於tasks集合的例子問題是：如何計算集合中每個任務的點數在集合中所占的比重，具體處理的代碼如下：

// Calculate the weight of each tasks (as percent of total points) 
final Collection< String > result = tasks
    .stream()                                        // Stream< String >
    .mapToInt( Task::getPoints )                     // IntStream
    .asLongStream()                                  // LongStream
    .mapToDouble( points -> points / totalPoints )   // DoubleStream
    .boxed()                                         // Stream< Double >
    .mapToLong( weigth -> ( long )( weigth * 100 ) ) // LongStream
    .mapToObj( percentage -> percentage + "%" )      // Stream< String> 
    .collect( Collectors.toList() );                 // List< String > 

System.out.println( result );

控制臺輸出結果如下：

[19%, 50%, 30%]

最後，正如之前所說，Steam API不僅可以作用於Java集合，傳統的IO操作（從文件或者網絡一行一行得讀取數據）可以受益於steam處理，這裏有一個小例子：

final Path path = new File( filename ).toPath();
try( Stream< String > lines = Files.lines( path, StandardCharsets.UTF_8 ) ) {
    lines.onClose( () -> System.out.println("Done!") ).forEach( System.out::println );
}

Stream的方法onClose 返回一個等價的有額外句柄的Stream，當Stream的close（）方法被調用的時候這個句柄會被執行。Stream API、Lambda表達式還有接口默認方法和靜態方法支持的方法引用，是Java 8對軟件開發的現代範式的響應。

4.3 Date/Time API(JSR 310)

Java 8引入了新的Date-Time API(JSR 310)來改進時間、日期的處理。時間和日期的管理一直是最令Java開發者痛苦的問題。java.util.Date和後來的java.util.Calendar一直沒有解決這個問題（甚至令開發者更加迷茫）。

因為上面這些原因，誕生了第三方庫Joda-Time，可以替代Java的時間管理API。Java 8中新的時間和日期管理API深受Joda-Time影響，並吸收了很多Joda-Time的精華。新的java.time包包含了所有關於日期、時間、時區、Instant（跟日期類似但是精確到納秒）、duration（持續時間）和時鐘操作的類。新設計的API認真考慮了這些類的不變性（從java.util.Calendar吸取的教訓），如果某個實例需要修改，則返回一個新的對象。

我們接下來看看java.time包中的關鍵類和各自的使用例子。首先，Clock類使用時區來返回當前的納秒時間和日期。Clock可以替代System.currentTimeMillis()和TimeZone.getDefault()。

// Get the system clock as UTC offset 
final Clock clock = Clock.systemUTC();
System.out.println( clock.instant() );
System.out.println( clock.millis() );

這個例子的輸出結果是：

2014-04-12T15:19:29.282Z
1397315969360

第二，關註下LocalDate和LocalTime類。LocalDate僅僅包含ISO-8601日歷系統中的日期部分；LocalTime則僅僅包含該日歷系統中的時間部分。這兩個類的對象都可以使用Clock對象構建得到。

// Get the local date and local time
final LocalDate date = LocalDate.now();
final LocalDate dateFromClock = LocalDate.now( clock );

System.out.println( date );
System.out.println( dateFromClock );

// Get the local date and local time
final LocalTime time = LocalTime.now();
final LocalTime timeFromClock = LocalTime.now( clock );

System.out.println( time );
System.out.println( timeFromClock );

上述例子的輸出結果如下：

2014-04-12
2014-04-12
11:25:54.568
15:25:54.568

LocalDateTime類包含了LocalDate和LocalTime的信息，但是不包含ISO-8601日歷系統中的時區信息。這裏有一些關於LocalDate和LocalTime的例子：

// Get the local date/time
final LocalDateTime datetime = LocalDateTime.now();
final LocalDateTime datetimeFromClock = LocalDateTime.now( clock );

System.out.println( datetime );
System.out.println( datetimeFromClock );

上述這個例子的輸出結果如下：

2014-04-12T11:37:52.309
2014-04-12T15:37:52.309

如果你需要特定時區的data/time信息，則可以使用ZoneDateTime，它保存有ISO-8601日期系統的日期和時間，而且有時區信息。下面是一些使用不同時區的例子：

// Get the zoned date/time
final ZonedDateTime zonedDatetime = ZonedDateTime.now();
final ZonedDateTime zonedDatetimeFromClock = ZonedDateTime.now( clock );
final ZonedDateTime zonedDatetimeFromZone = ZonedDateTime.now( ZoneId.of( "America/Los_Angeles" ) );

System.out.println( zonedDatetime );
System.out.println( zonedDatetimeFromClock );
System.out.println( zonedDatetimeFromZone );

這個例子的輸出結果是：

2014-04-12T11:47:01.017-04:00[America/New_York]
2014-04-12T15:47:01.017Z
2014-04-12T08:47:01.017-07:00[America/Los_Angeles]

最後看下Duration類，它持有的時間精確到秒和納秒。這使得我們可以很容易得計算兩個日期之間的不同，例子代碼如下：

// Get duration between two dates
final LocalDateTime from = LocalDateTime.of( 2014, Month.APRIL, 16, 0, 0, 0 );
final LocalDateTime to = LocalDateTime.of( 2015, Month.APRIL, 16, 23, 59, 59 );

final Duration duration = Duration.between( from, to );
System.out.println( "Duration in days: " + duration.toDays() );
System.out.println( "Duration in hours: " + duration.toHours() );

這個例子用於計算2014年4月16日和2015年4月16日之間的天數和小時數，輸出結果如下：

Duration in days: 365
Duration in hours: 8783

對於Java 8的新日期時間的總體印象還是比較積極的，一部分是因為Joda-Time的積極影響，另一部分是因為官方終於聽取了開發人員的需求。如果希望了解更多細節，可以參考官方文檔。

4.4 Nashorn JavaScript引擎

Java 8提供了新的Nashorn JavaScript引擎，使得我們可以在JVM上開發和運行JS應用。Nashorn JavaScript引擎是javax.script.ScriptEngine的另一個實現版本，這類Script引擎遵循相同的規則，允許Java和JavaScript交互使用，例子代碼如下：

ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
ScriptEngine engine = manager.getEngineByName( "JavaScript" );

System.out.println( engine.getClass().getName() );
System.out.println( "Result:" + engine.eval( "function f() { return 1; }; f() + 1;" ) );

這個代碼的輸出結果如下：

jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine
Result: 2

4.5 Base64

對Base64編碼的支持已經被加入到Java 8官方庫中，這樣不需要使用第三方庫就可以進行Base64編碼，例子代碼如下：

package com.javacodegeeks.java8.base64;

import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;

public class Base64s {
    public static void main(String[] args) {
        final String text = "Base64 finally in Java 8!";

        final String encoded = Base64
            .getEncoder()
            .encodeToString( text.getBytes( StandardCharsets.UTF_8 ) );
        System.out.println( encoded );

        final String decoded = new String( 
            Base64.getDecoder().decode( encoded ),
            StandardCharsets.UTF_8 );
        System.out.println( decoded );
    }
}

這個例子的輸出結果如下：

QmFzZTY0IGZpbmFsbHkgaW4gSmF2YSA4IQ==
Base64 finally in Java 8!

新的Base64API也支持URL和MINE的編碼解碼。
(Base64.getUrlEncoder() / Base64.getUrlDecoder(), Base64.getMimeEncoder() / Base64.getMimeDecoder())。

4.6 並行數組

Java8版本新增了很多新的方法，用於支持並行數組處理。最重要的方法是parallelSort()，可以顯著加快多核機器上的數組排序。下面的例子論證了parallexXxx系列的方法：

package com.javacodegeeks.java8.parallel.arrays;

import java.util.Arrays;
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

public class ParallelArrays {
    public static void main( String[] args ) {
        long[] arrayOfLong = new long [ 20000 ];        

        Arrays.parallelSetAll( arrayOfLong, 
            index -> ThreadLocalRandom.current().nextInt( 1000000 ) );
        Arrays.stream( arrayOfLong ).limit( 10 ).forEach( 
            i -> System.out.print( i + " " ) );
        System.out.println();

        Arrays.parallelSort( arrayOfLong );        
        Arrays.stream( arrayOfLong ).limit( 10 ).forEach( 
            i -> System.out.print( i + " " ) );
        System.out.println();
    }
}

上述這些代碼使用parallelSetAll()方法生成20000個隨機數，然後使用parallelSort()方法進行排序。這個程序會輸出亂序數組和排序數組的前10個元素。上述例子的代碼輸出的結果是：

Unsorted: 591217 891976 443951 424479 766825 351964 242997 642839 119108 552378 
Sorted: 39 220 263 268 325 607 655 678 723 793

4.7 並發性

基於新增的lambda表達式和steam特性，為Java 8中為java.util.concurrent.ConcurrentHashMap類添加了新的方法來支持聚焦操作；另外，也為java.util.concurrentForkJoinPool類添加了新的方法來支持通用線程池操作（更多內容可以參考我們的並發編程課程）。

Java 8還添加了新的java.util.concurrent.locks.StampedLock類，用於支持基於容量的鎖——該鎖有三個模型用於支持讀寫操作（可以把這個鎖當做是java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock的替代者）。

在java.util.concurrent.atomic包中也新增了不少工具類，列舉如下：

DoubleAccumulator
DoubleAdder
LongAccumulator
LongAdder

5. 新的Java工具

Java 8提供了一些新的命令行工具，這部分會講解一些對開發者最有用的工具。

5.1 Nashorn引擎：jjs

jjs是一個基於標準Nashorn引擎的命令行工具，可以接受js源碼並執行。例如，我們寫一個func.js文件，內容如下：

function f() { 
     return 1; 
}; 

print( f() + 1 );

可以在命令行中執行這個命令：jjs func.js，控制臺輸出結果是：

如果需要了解細節，可以參考官方文檔。

5.2 類依賴分析器：jdeps

jdeps是一個相當棒的命令行工具，它可以展示包層級和類層級的Java類依賴關系，它以.class文件、目錄或者Jar文件為輸入，然後會把依賴關系輸出到控制臺。

我們可以利用jedps分析下Spring Framework庫，為了讓結果少一點，僅僅分析一個JAR文件：org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar。

jdeps org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar

這個命令會輸出很多結果，我們僅看下其中的一部分：依賴關系按照包分組，如果在classpath上找不到依賴，則顯示"not found".

org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar -> C:\Program Files\Java\jdk1.8.0\jre\lib\rt.jar
   org.springframework.core (org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar)
      -> java.io                                            
      -> java.lang                                          
      -> java.lang.annotation                               
      -> java.lang.ref                                      
      -> java.lang.reflect                                  
      -> java.util                                          
      -> java.util.concurrent                               
      -> org.apache.commons.logging                         not found
      -> org.springframework.asm                            not found
      -> org.springframework.asm.commons                    not found
   org.springframework.core.annotation (org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar)
      -> java.lang                                          
      -> java.lang.annotation                               
      -> java.lang.reflect                                  
      -> java.util

更多的細節可以參考官方文檔。

6. JVM的新特性

使用Metaspace（JEP 122）代替持久代（PermGen space）。在JVM參數方面，使用-XX:MetaSpaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize代替原來的-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize。

7. 結論

通過為開發者提供很多能夠提高生產力的特性，Java 8使得Java平臺前進了一大步。現在還不太適合將Java 8應用在生產系統中，但是在之後的幾個月中Java 8的應用率一定會逐步提高（PS:原文時間是2014年5月9日，現在在很多公司Java 8已經成為主流，我司由於體量太大，現在也在一點點上Java 8，雖然慢但是好歹在升級了）。作為開發者，現在應該學習一些Java 8的知識，為升級做好準備。

關於Spring：對於企業級開發，我們也應該關註Spring社區對Java 8的支持，可以參考這篇文章——Spring 4支持的Java 8新特性一覽

8. 參考資料

What’s New in JDK 8
The Java Tutorials
WildFly 8, JDK 8, NetBeans 8, Java EE
Java 8 Tutorial
JDK 8 Command-line Static Dependency Checker
The Illuminating Javadoc of JDK
The Dark Side of Java 8
Installing Java? 8 Support in Eclipse Kepler SR2
Java 8
Oracle Nashorn. A Next-Generation JavaScript Engine for the JVM

Java8新特性

Java8新特性

1. 簡介

2. Java語言的新特性

2.1 Lambda表達式和函數式接口

2.2 接口的默認方法和靜態方法

2.3 方法引用

2.4 重復註解

2.5 更好的類型推斷

2.6 拓寬註解的應用場景

3. Java編譯器的新特性

3.1 參數名稱

4. Java官方庫的新特性

4.1 Optional

4.2 Streams

4.3 Date/Time API(JSR 310)

4.4 Nashorn JavaScript引擎

4.5 Base64

4.6 並行數組

4.7 並發性

5. 新的Java工具

5.1 Nashorn引擎：jjs

5.2 類依賴分析器：jdeps

6. JVM的新特性

7. 結論

8. 參考資料

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