Java 8 引入了一系列重要的新特性，極大地增強了 Java 語言的功能，尤其是在 函數(shù)式編程、流處理、日期時間 API 和 默認方法 等方面。這些新特性不僅提升了代碼的可讀性和簡潔性，還改善了并發(fā)處理的性能。以下是 Java 8 主要新特性的詳細說明。

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1. Lambda 表達式

1.1 什么是 Lambda 表達式？

Lambda 表達式使得 Java 代碼更加簡潔，能夠傳遞行為。它是 Java 函數(shù)式編程的核心，可以用來替代匿名內(nèi)部類，減少代碼量并增強可讀性。

1.2 Lambda 基本語法

(parameters) -> expression

例如，使用 Lambda 表達式創(chuàng)建一個簡單的線程：

Runnable r = () -> System.out.println("Hello from thread");
new Thread(r).start();

示例：

• 傳統(tǒng)寫法：

List<String> list = Arrays.asList("Java", "Python", "JavaScript");
Collections.sort(list, new Comparator<String>() {public int compare(String s1, String s2) {return s1.compareTo(s2);}
});

• 使用 Lambda 表達式：

List<String> list = Arrays.asList("Java", "Python", "JavaScript");
Collections.sort(list, (s1, s2) -> s1.compareTo(s2));

使用場景：

• 使用 Lambda 表達式可以替代匿名內(nèi)部類，使得代碼更加簡潔和可讀。
• 常用于 集合的遍歷、排序、過濾等操作。

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2. 函數(shù)式接口

2.1 什么是函數(shù)式接口？

一個接口如果只有 一個抽象方法，它就可以作為 函數(shù)式接口 使用，并可以用 @FunctionalInterface 注解進行標識。函數(shù)式接口可以直接用于 Lambda 表達式和方法引用。

@FunctionalInterface
interface MyFunction {void execute();  // 僅一個抽象方法
}

2.2 常用函數(shù)式接口

Java 8 提供了很多常用的內(nèi)置函數(shù)式接口，例如：

• Runnable：無返回值的操作。
• Consumer：接受一個參數(shù)并執(zhí)行操作，但沒有返回值。
• Function<T, R>：接受一個參數(shù)并返回一個結(jié)果。
• Predicate：接受一個參數(shù)并返回一個布爾值。
• Supplier：無參數(shù)，返回一個結(jié)果。

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3. Stream API（流式 API）

3.1 什么是 Stream？

Stream 是對集合的 函數(shù)式編程式操作，可以用于 過濾、映射、排序等操作，使得 Java 集合操作更加簡潔。

3.2 Stream 操作分類

• 中間操作：返回一個新的 Stream，支持鏈式調(diào)用。常見的操作有：filter()、map()、sorted()、distinct() 等。
• 終止操作：觸發(fā)計算并產(chǎn)生結(jié)果。常見的操作有：collect()、forEach()、reduce() 等。

3.3 示例：

List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "orange", "kiwi");// 使用 Stream 進行過濾和轉(zhuǎn)換
List<String> result = list.stream().filter(s -> s.startsWith("a")).map(String::toUpperCase).collect(Collectors.toList());
System.out.println(result);  // [APPLE]

使用場景：

• 數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換：Stream 使得數(shù)據(jù)處理更加直觀和簡潔，尤其是在處理集合（如 List、Set）時。
• 并行處理：Stream 可以輕松實現(xiàn) 并行處理，提高大數(shù)據(jù)集的處理效率。

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4. 默認方法（Default Methods）

4.1 什么是默認方法？

默認方法是接口中可以定義有實現(xiàn)的方法。通過使用 default 關(guān)鍵字，接口可以提供 默認實現(xiàn)，從而避免修改現(xiàn)有接口時影響已有實現(xiàn)。

4.2 示例：

interface MyInterface {default void print() {System.out.println("Hello from MyInterface");}
}class MyClass implements MyInterface {// 無需實現(xiàn) print() 方法，接口提供了默認實現(xiàn)
}public class Test {public static void main(String[] args) {MyClass obj = new MyClass();obj.print();  // 輸出：Hello from MyInterface}
}

使用場景：

• 當接口需要在多個實現(xiàn)類中使用相同的默認方法時，使用默認方法可以避免在所有實現(xiàn)類中都重復實現(xiàn)該方法。

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5. 新的日期時間 API（java.time）

5.1 引入新的日期時間 API

Java 8 引入了新的日期時間 API (java.time)，其中包括：

• LocalDate：表示日期（無時間）。
• LocalTime：表示時間（無日期）。
• LocalDateTime：表示日期和時間。
• ZonedDateTime：表示帶時區(qū)的日期時間。

5.2 新 API 示例

import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalTime;
import java.time.LocalDateTime;public class DateTimeExample {public static void main(String[] args) {LocalDate date = LocalDate.now();  // 獲取當前日期LocalTime time = LocalTime.now();  // 獲取當前時間LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();  // 獲取當前日期和時間System.out.println("Current Date: " + date);System.out.println("Current Time: " + time);System.out.println("Current DateTime: " + dateTime);}
}

使用場景：

• 處理日期、時間和時區(qū)時使用新的 java.time 包，避免了舊 API（java.util.Date 和 Calendar）的一些不便之處，如線程不安全、可變性等問題。

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6. Optional 類

6.1 什么是 Optional？

Optional 類是一個容器對象，用來表示可能為 null 的值，避免顯式的空值檢查。它主要通過 ifPresent()、orElse()、map() 等方法來處理 null 值。

6.2 示例：

import java.util.Optional;public class OptionalExample {public static void main(String[] args) {String name = "Java";Optional<String> optName = Optional.ofNullable(name);  // 包裝非 null 值// 如果值存在，打印optName.ifPresent(System.out::println);  // Java// 如果值為空，提供默認值System.out.println(optName.orElse("Unknown"));  // Java}
}

使用場景：

• Optional 常用于方法返回值，表示該值可能為空，避免了顯式的空值檢查和 NullPointerException。

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7. 方法引用（Method References）

7.1 什么是方法引用？

方法引用是 Lambda 表達式的一種簡化形式，允許直接引用類的方法?？梢杂?Class::methodName 或 object::methodName 來引用方法。

7.2 示例：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;public class MethodReferenceExample {public static void main(String[] args) {List<String> list = Arrays.asList("Java", "Python", "JavaScript");// 使用 Lambda 表達式list.forEach(s -> System.out.println(s));// 使用方法引用list.forEach(System.out::println);}
}

使用場景：

• 方法引用可以簡化代碼，尤其是在使用集合處理和流操作時，提升代碼的簡潔性。

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8. 并行流（Parallel Streams）

8.1 什么是并行流？

Java 8 的 Stream API 支持并行流（Parallel Stream），它可以將流的操作自動分成多個任務并并行執(zhí)行，利用多核 CPU 提高性能。

8.2 示例：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;public class ParallelStreamExample {public static void main(String[] args) {List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);// 使用并行流進行計算int sum = list.parallelStream().mapToInt(Integer::intValue).sum();System.out.println(sum);  // 輸出 55}
}

使用場景：

• 適用于數(shù)據(jù)量大的操作，尤其是需要進行計算和聚合時，可以通過并行流充分利用多核處理器提高性能。

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總結(jié)

Java 8 引入的多個特性，如 Lambda 表達式、Stream API、Optional、默認方法等，極大地提高了代碼的簡潔性和可維護性。它們使得 Java 在 函數(shù)式編程 和 并行計算 方面的能力得到了顯著提升。