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Java 8 特性 – 终极手册

时间：2015-09-06 15:54:47 阅读：313 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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简介

毫无疑问，Java 8的发布是自Java 5（它的发布已远在2004年）以来在Java世界中最重大的事情。它带来了超多的新特性，这些特性分别被加入到Java语言本身、Java编译器、类库、工具类和JVM（Java虚拟机）。在这篇入门指南中，我们将概览所有的改变，同时也会通过实例演示一下它们的不同使用场景。

这篇指南包含如下几部分，每一部分都分别剖析其具体特性：

语言
编译器
类库
工具类
运行时 (JVM)

2. Java语言的新特性

无论从哪方面来说Java 8都是一个重大版本。也许有人会说，为了加入这个每一个Java开发者都期望的新特性耗费了太长时间。在本节我们将谈谈这些新特性。

2.1. Lambda表达式和函数式接口

Lambda表达式（也叫闭包）是整个Java 8版本中最大和最令人期待的语言改进。它使得我们可以将函数作为方法的参数（传递函数），或者将代码看作数据：这是每一个函数式开发者都非常熟知的概念。很多基于JVM平台的语言（如Groovy，Scala等），都是在语言的诞生之初就支持lambda表达式；但是对于Java开发者来说，别无选择，只能使用繁冗的匿名类来替代lambda表达式。

Lambda表达式的设计讨论了很久，也耗费了大量社区的精力。不过最终总算获得了折中的方法，从而建立一个新的更为简洁、紧凑的语言结构。在其最简单的形式中，lambda表达式可以表示为以逗号分隔的列表-含有不同参数、一个->符号、和代码块。例如：

1
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( e -> System.out.println( e ) );

请注意这里的参数e的类型是由编译器自动推导出的。另外，你也可以显式的指明参数的类型，只需使用括弧将其定义包起来。例如：

1
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( ( String e ) -> System.out.println( e ) );

如果lambda的代码块太过复杂，也可以使用花括号包裹起来，就像定义普通的Java方法一样。例如：

1
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( e -> {

2
    System.out.print( e );

3
    System.out.print( e );

4
} );

Lambda表达式也可以引用类成员变量和本地变量（如果不是final的话会被隐式设置为“有效final”）。举例来说，下面两段代码是等价的：

1
String separator = ",";

2
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach(

3
    ( String e ) -> System.out.print( e + separator ) );

和:

1
final String separator = ",";

2
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach(

3
    ( String e ) -> System.out.print( e + separator ) );

Lambda表达式也可以有返回值。返回值的类型将由编译器自动推导得出。如果lambda的代码块只有一行的话，return语句不是必需的。下面两种写法是等价的：

1
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).sort( ( e1, e2 ) -> e1.compareTo( e2 ) );

和:

1
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).sort( ( e1, e2 ) -> {

2
    int result = e1.compareTo( e2 );

3
    return result;

4
} );

语言设计者们考虑了很多如何才能使得已有功能能够和lambda表达式友好兼容。由此，函数式接口的概念应运而生。函数式接口是一种只有一个方法的接口；这样，它可以被隐式的转换为lambda表达式。java.lang.Runnable和java.uril.concurrent.Callable是函数式接口的两个典型示例. 但是在实践中，函数式接口是脆弱的：如果有人在接口定义中又加入了一个方法，那么它就不再是一个函数式接口了，而且会导致编译过程失败。为了克服这种脆弱性，同时又能显式声明一个接口是函数式接口，Java 8新增了一种特别的注解@FuncionalInterface(Java类库中的所有的已有接口都已经加上了@FunctionalInteface注解)。我们来看一看如何定义简单的函数式接口：

1
@FunctionalInterface

2
public interface Functional {

3
    void method();

4
}

有一点需要注意：默认方法和静态方法不会对函数式接口有任何影响，举个例子：

1
@FunctionalInterface

2
public interface FunctionalDefaultMethods {

3
    void method();

4
         
5
    default void defaultMethod() {           

6
    }       

7
}

Lambda是Java 8的最大卖点。它拥有巨大的潜力，来吸引越来越多的开发人员加入到这个伟大的平台；并且对纯Java中的函数式编程概念给予最大的支持。更多信息请参考官方文档。

2.2. 接口的默认方法和静态方法

Java 8从两个概念扩展了接口的定义：默认方法和静态方法。默认方法使得接口有点类似于Traits语法但是面向的目标不同。它允许添加新方法到已有接口中，但是不会破坏那些基于老版接口实现的代码的二进制兼容性。

默认方法和抽象方法的区别在于：抽象方法是必须要实现的，而默认方法不是。相反，每个接口必须提供一个所谓的默认方法实现，所有的实现类都会默认继承得到这个方法（如果需要也可以重写这个默认实现）。我们来看看下面这个例子：

01
private interface Defaulable {

02
    // Interfaces now allow default methods, the implementer may or

03
    // may not implement (override) them.

04
    default String notRequired() {

05
        return "Default implementation";

06
    }       

07
}

08
         
09
private static class DefaultableImpl implements Defaulable {

10
}

11
     
12
private static class OverridableImpl implements Defaulable {

13
    @Override

14
    public String notRequired() {

15
        return "Overridden implementation";

16
    }

17
}

接口Defaulable在定义中使用关键字default声明了一个默认方法notRequired()。有一个类DefaultableImpl实现了这个接口，它没有对默认方法做任何更改。另一个类OverridableImpl，则重写了接口中的默认实现，实现了自己的逻辑。

Java 8提供的另一个很有意思的特性是接口可以声明静态方法（同时提供实现）。举个例子：

1
private interface DefaulableFactory {

2
    // Interfaces now allow static methods

3
    static Defaulable create( Supplier< Defaulable > supplier ) {

4
        return supplier.get();

5
    }

6
}

下面这段代码将之前例子中提到的默认方法和静态方法放在了一起：

1
public static void main( String[] args ) {

2
    Defaulable defaulable = DefaulableFactory.create( DefaultableImpl::new );

3
    System.out.println( defaulable.notRequired() );

4
         
5
    defaulable = DefaulableFactory.create( OverridableImpl::new );

6
    System.out.println( defaulable.notRequired() );

7
}

这个程序的控制台输出如下：

1
Default implementation

2
Overridden implementation

JVM中默认方法的实现非常高效，而且方法调用的字节码指令支持默认方法。默认方法使得已有的Java接口能够改进而不会导致编译过程失败。接口java.util.Collection中新增了大量的方法，都是很好的示例，如： stream(),parallelStream(), forEach(), removeIf(),等等。

虽然默认方法很强大，我们还是要谨慎使用它：在将一个方法定义为default方法之前，最好三思是不是必须要这么做，因为它可能在层级复杂的情况下引起歧义和编译错误。更多信息请参考官方文档。

2.3. 方法引用

方法引用提供了一种很有用的语法，来直接引用Java类或者对象（实例）中的已有方法或者构造函数。将方法引用和Lambda表达式结合起来使用，可以使得语言结构更加紧凑整洁，不需要再使用任何复杂的引用代码。

下面让我们以Car类为例来说明不同的方法定义，看看4种支持的方法引用类型。

01
public static class Car {

02
    public static Car create( final Supplier< Car > supplier ) {

03
        return supplier.get();

04
    }             

05
         
06
    public static void collide( final Car car ) {

07
        System.out.println( "Collided " + car.toString() );

08
    }

09
         
10
    public void follow( final Car another ) {

11
        System.out.println( "Following the " + another.toString() );

12
    }

13
         
14
    public void repair() {  

15
        System.out.println( "Repaired " + this.toString() );

16
    }

17
}

第一种方法引用类型是构造函数引用，格式是Class::new；也可以使用泛型，Class<T>::new。请注意这里的构造函数是无参的。

1
final Car car = Car.create( Car::new );

2
final List< Car > cars = Arrays.asList( car );

第二种类型是静态方法引用，格式为Class::static_method。请注意这里的方法只接受一个Car类型的参数。

1
cars.forEach( Car::collide );

第三种类型是对特定类型的任意对象的实例方法的引用，格式为Class::method。请注意，这个方法不能带有任何参数。

1
cars.forEach( Car::repair );

最后一种类型是对特定类型对象的实例方法的引用，格式为instance::method。请注意这个方法只接受一个Car类型的参数。

1
final Car police = Car.create( Car::new );

2
cars.forEach( police::follow );

运行上面的Java程序，在控制台会看到如下输出（实际的Car实例可能会有不同）：

1
Collided com.javacodegeeks.java8.method.references.MethodReferences$Car@7a81197d

2
Repaired com.javacodegeeks.java8.method.references.MethodReferences$Car@7a81197d

3
Following the com.javacodegeeks.java8.method.references.MethodReferences$Car@7a81197d

关于方法引用的更多示例和细节请参考官方文档。

2.4. 重复型注解

自从Java5引入对注解的支持，这个特性已经变得越来越受欢迎而且被广泛应用。不过，对注解的使用有一个限制，就是同一个注解不能在同一个位置多次声明。Java 8打破了这个限制，引入了重复型注解(repeating annotations)，它支持在注解声明的位置，可以多次声明相同的注解。

重复型注解自身应该被注解为@Repeatable。事实上，这并不是一个语言层面的变化，而更像是编译器层面的“小把戏”，因为从技术层面来说是完全一样的。我们通过一个简单的例子来看看：

01
package com.javacodegeeks.java8.repeatable.annotations;

02
 
03
import java.lang.annotation.ElementType;

04
import java.lang.annotation.Repeatable;

05
import java.lang.annotation.Retention;

06
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;

07
import java.lang.annotation.Target;

08
 
09
public class RepeatingAnnotations {

10
    @Target( ElementType.TYPE )

11
    @Retention( RetentionPolicy.RUNTIME )

12
    public @interface Filters {

13
        Filter[] value();

14
    }

15
     
16
    @Target( ElementType.TYPE )

17
    @Retention( RetentionPolicy.RUNTIME )

18
    @Repeatable( Filters.class )

19
    public @interface Filter {

20
        String value();

21
    };

22
     
23
    @Filter( "filter1" )

24
    @Filter( "filter2" )

25
    public interface Filterable {       

26
    }

27
     
28
    public static void main(String[] args) {

29
        for( Filter filter: Filterable.class.getAnnotationsByType( Filter.class ) ) {

30
            System.out.println( filter.value() );

31
        }

32
    }

33
}

我们可以看到，有一个注解类Filter被注解为@Repeatable（Filters.class）。接口Filters只是一个用来持有注解Filter的“容器”，所以Java编译器力图对开发者们隐藏它。因此可以看到，在接口Filterable中声明了2次Filter注解（却并未提及接口Filters）。

此外，反射API提供了一个新方法getAnnotationsByType()用来返回特定类型的所有重复型注解（请注意，Filterable.class.getAnnotation（Filters.class）将返回Filters的实例，这是由编译器自动注入实现的）。

该程序的输出如下：

1
filter1

2
filter2

更多详细信息请参考官方文档。

2.5. 更强大的类型推断

Java 8的编译器在类型推断上改进了很多。很多情况下，编译器可以自动推断出参数的类型，从而保持代码整洁。我们来看一个例子。

01
package com.javacodegeeks.java8.type.inference;

02
 
03
public class Value< T > {

04
    public static< T > T defaultValue() {

05
        return null;

06
    }

07
     
08
    public T getOrDefault( T value, T defaultValue ) {

09
        return ( value != null ) ? value : defaultValue;

10
    }

11
}

下面是Value<String>类型的用法。

1
package com.javacodegeeks.java8.type.inference;

2
 
3
public class TypeInference {

4
    public static void main(String[] args) {

5
        final Value< String > value = new Value<>();

6
        value.getOrDefault( "22", Value.defaultValue() );

7
    }

8
}

Value.defaultValue()的参数类型可以被编译器推断得出而不需显式声明。在Java 7中，同样的代码编译不通过，需要更改为Value<String> defaultValue()。

2.6. 扩展的注解支持

Java 8扩展了注解的适用范围。从现在开始，绝大部分的东西都可以被注解：局部变量、泛型、超类、和接口实现，甚至可以是方法的异常声明。下面来看几个例子。

01
package com.javacodegeeks.java8.annotations;

02
 
03
import java.lang.annotation.ElementType;

04
import java.lang.annotation.Retention;

05
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;

06
import java.lang.annotation.Target;

07
import java.util.ArrayList;

08
import java.util.Collection;

09
 
10
public class Annotations {

11
    @Retention( RetentionPolicy.RUNTIME )

12
    @Target( { ElementType.TYPE_USE, ElementType.TYPE_PARAMETER } )

13
    public @interface NonEmpty {       

14
    }

15
         
16
    public static class Holder< @NonEmpty T > extends @NonEmpty Object {

17
        public void method() throws @NonEmpty Exception {          

18
        }

19
    }

20
         
21
    @SuppressWarnings( "unused" )

22
    public static void main(String[] args) {

23
        final Holder< String > holder = new @NonEmpty Holder< String >();      

24
        @NonEmpty Collection< @NonEmpty String > strings = new ArrayList<>();      

25
    }

26
}

ElementType.TYPE_USE和ElementType.TYPE_PARAMETER是两个新增加的元素类型，用来描述注解的适用场景。注解处理API（Annotation Processing API）也做了一些小的改动，以使之能够正确处理这些Java编程语言中新加入的的注解类型。

3. Java编译器的新特性

3.1. 参数名

很长时间以来，Java开发者们就一直在尝试各种办法，用来在Java字节码中保存方法的参数名，同时使得它在运行时可用（例如Paranamer库）。Java 8终于在其语言和字节码都加入了这个亟需的功能，前者通过反射API和方法Parameter.getName()实现，后者通过新的javac编译参数-parameters实现。

01
package com.javacodegeeks.java8.parameter.names;

02
 
03
import java.lang.reflect.Method;

04
import java.lang.reflect.Parameter;

05
 
06
public class ParameterNames {

07
    public static void main(String[] args) throws Exception {

08
        Method method = ParameterNames.class.getMethod( "main", String[].class );

09
        for( final Parameter parameter: method.getParameters() ) {

10
            System.out.println( "Parameter: " + parameter.getName() );

11
        }

12
    }

13
}

如果你在编译这个类时没有使用参数-parameters，那么你的运行结果应该类似于：

1
Parameter: arg0

使用参数-parameters编译后的程序输出将会不同（参数的实际名称将会显示）：

1
Parameter: args

对于有经验的Maven使用者，参数-parameters可以通过更改maven-compiler-plugin中的配置添加到编译器中：

01
<plugin>

02
    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>

03
    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>

04
    <version>3.1</version>

05
    <configuration>

06
        <compilerArgument>-parameters</compilerArgument>

07
        <source>1.8</source>

08
        <target>1.8</target>

09
    </configuration>

10
</plugin>

最新版的Eclipse Kepler SR2（请查看下载指南）能够支持Java 8，而且提供了编译参数设置项，参看下图。

图1. 在Eclipse项目中设置支持Java 8的编译器参数–parameters.

此外，类Parameter中有一个很便捷的方法isNamePresent()可以用来验证参数名称的可用性。

4. Java类库的新特性

Java 8新增了很多类，同时也扩展了很多已有的类，以更好的支持现代并发、函数式编程、日期/时间和其它操作。

4.1. Optional

著名的NullPointerException异常是迄今为止Java应用程序故障中最常见的原因。很久以前，伟大的Google Guava项目推出了Optional，作为NullPointerException的替代者；它不赞成在代码库中添加空值（null）检查造成代码污染，而是建议开发者们书写更整洁的代码。经过Google Guava的官方授权，如今Optional成为Java 8类库的一员。

Optional只是一个容器：它可以是一个类型为T的值或者空值（null）。它提供了很多有用的方法，从而使得再也无需去显式检查空值（null）。请参考Java 8官方文档查看详细信息。

我们下面通过两个小例子了解一下Optional的用法：一个是空值，一个是非空值。

1
Optional< String > fullName = Optional.ofNullable( null );

2
System.out.println( "Full Name is set? " + fullName.isPresent() );       

3
System.out.println( "Full Name: " + fullName.orElseGet( () -> "[none]" ) );

4
System.out.println( fullName.map( s -> "Hey " + s + "!" ).orElse( "Hey Stranger!" ) );

如果Optional的实例含有非空值的话，方法isPresent()返回true；反之返回false。方法orElseGet()提供了一种回退机制：它的实现是接受一个能够产生默认值的方法；从而可以防止Optional值为空。方法map()用来转换Optional的现有值并且返回一个新的Optional实例。方法orElse()与orElseGet()类似，所不同的是它能够接受默认值(而不是默认方法)。上面代码的运行结果如下：

1
Full Name is set? false

2
Full Name: [none]

3
Hey Stranger!

我们来简单看看另外一个例子：

1
Optional< String > firstName = Optional.of( "Tom" );

2
System.out.println( "First Name is set? " + firstName.isPresent() );       

3
System.out.println( "First Name: " + firstName.orElseGet( () -> "[none]" ) );

4
System.out.println( firstName.map( s -> "Hey " + s + "!" ).orElse( "Hey Stranger!" ) );

5
System.out.println();

它的输出如下：

1
First Name is set? true

2
First Name: Tom

3
Hey Tom!

更多详细信息请参考官方文档。

4.2. Streams

新添加的Stream API（java.util.stream）为Java引入了现实世界中的函数式编程风格。这是迄今为止Java类库最全面的一次改进，旨在让Java开发人员可以编写有效、整洁、简洁的代码，从而显著提高其工作效率。

Stream API使得集合操作大为简化（我们后面会看到其实不仅仅限于Java集合类）。下面我们通过一个简单的Task类来看看具体用法。

01
public class Streams  {

02
    private enum Status {

03
        OPEN, CLOSED

04
    };

05
     
06
    private static final class Task {

07
        private final Status status;

08
        private final Integer points;

09
 
10
        Task( final Status status, final Integer points ) {

11
            this.status = status;

12
            this.points = points;

13
        }

14
         
15
        public Integer getPoints() {

16
            return points;

17
        }

18
         
19
        public Status getStatus() {

20
            return status;

21
        }

22
         
23
        @Override

24
        public String toString() {

25
            return String.format( "[%s, %d]", status, points );

26
        }

27
    }

28
}

Task类有一个属性-点数（一个虚拟的任务复杂度），状态可以是OPEN或CLOSED。我们首先创建一个小的Task集合。

1
final Collection< Task > tasks = Arrays.asList(

2
    new Task( Status.OPEN, 5 ),

3
    new Task( Status.OPEN, 13 ),

4
    new Task( Status.CLOSED, 8 )

5
);

我们要解决的第一个问题是，所有状态为OPEN的任务一共有多少点数？在Java 8之前，通常的解决办法是通过foreach迭代来做某种排序。但在Java 8中，我们的答案是Stream：一个支持顺序和并行聚集操作的元素序列。

1
// Calculate total points of all active tasks using sum()

2
final long totalPointsOfOpenTasks = tasks

3
    .stream()

4
    .filter( task -> task.getStatus() == Status.OPEN )

5
    .mapToInt( Task::getPoints )

6
    .sum();

7
         
8
System.out.println( "Total points: " + totalPointsOfOpenTasks );

现在控制台输出如下：

1
Total points: 18

这里有几点需要说明一下。首先，Task集合转换成Stream的形式。然后，通过Stream的filter操作，过滤出所有状态为CLOSED的任务。下一步，通过调用每一个任务实例的Task::getPoints方法，mapToInt操作可以把Task Stream转换为Integer Stream。最后，使用sum方法，计算出所有点数的总和，进而产生最终结果。

在继续看下一个例子之前，我们要牢记Stream的几点说明（更多详情）。Stream操作分为“中间操作”和“终端操作”。

“中间操作”会返回一个新的Stream。这些操作总是延迟执行的，当执行一个中间操作比如filter时，并不会真的执行任何过滤操作；而是创建一个新的Stream，当这个新的Stream被遍历时，它里面会包含原来Stream中与参数中指定的谓词（Predicate）匹配的那些元素。

“终端操作”，如forEach或者sum，则会遍历stream从而产生结果或者附带结果。在终端操作执行完毕后，Stream的管道会被视为已经消费完毕，不可再次使用。在大多数情况下，终端操作是“贪婪的”，总是能够即时完成数据的遍历操作。

Stream还有另一个变化是对它现在提供对并行处理的天然支持。我们来看一个例子，如何统计所有任务中的点数总和。

1
// Calculate total points of all tasks

2
final double totalPoints = tasks

3
   .stream()

4
   .parallel()

5
   .map( task -> task.getPoints() ) // or map( Task::getPoints )

6
   .reduce( 0, Integer::sum );

7
     
8
System.out.println( "Total points (all tasks): " + totalPoints );

这个例子和我们之前提到的第一个例子非常类似，不过在这个例子中，我们尝试了并行处理所有task、通过reduce方法计算最终结果。控制台输出如下：

1
Total points (all tasks): 26.0

我们经常会有需要按照某些条件对集合元素进行分组。Stream可以实现这个需求，下面用一个例子演示一下。

1
// Group tasks by their status

2
final Map< Status, List< Task > > map = tasks

3
    .stream()

4
    .collect( Collectors.groupingBy( Task::getStatus ) );

5
System.out.println( map );

本例的控制台输出如下：

1
{CLOSED=[[CLOSED, 8]], OPEN=[[OPEN, 5], [OPEN, 13]]}

最后一个例子，我们来根据每个task的点数来计算一下在整个集合中，每个task所占的总体百分比（或比重）。

01
// Calculate the weight of each tasks (as percent of total points)

02
final Collection< String > result = tasks

03
    .stream()                                        // Stream< String >

04
    .mapToInt( Task::getPoints )                     // IntStream

05
    .asLongStream()                                  // LongStream

06
    .mapToDouble( points -> points / totalPoints )   // DoubleStream

07
    .boxed()                                         // Stream< Double >

08
    .mapToLong( weigth -> ( long )( weigth * 100 ) ) // LongStream

09
    .mapToObj( percentage -> percentage + "%" )      // Stream< String>

10
    .collect( Collectors.toList() );                 // List< String >

11
         
12
System.out.println( result );

控制台输出如下：

1
[19%, 50%, 30%]

最后，正如我们之前提到过的，Stream API不仅仅与Java集合类有关。典型的I/O操作，比如从文本文件中逐行读取文本内容，就能很好的从stream 处理中受益。这里有个小例子可以验证一下。

1
final Path path = new File( filename ).toPath();

2
try( Stream< String > lines = Files.lines( path, StandardCharsets.UTF_8 ) ) {

3
    lines.onClose( () -> System.out.println("Done!") ).forEach( System.out::println );

4
}

调用Stream的onClose()方法，会返回一个等价的带有关闭句柄的流。这个关闭句柄在Stream的close()方法被调用时会执行。

Stream API和Lambda表达式，还有接口中默认方法和静态方法支持的方法引用，都是Java 8对现代软件开发中的编程范式的响应。更多详细信息请参考官方文档。

4.3. 日期/时间API (JSR 310)

Java 8引入了新的日期-时间API(JSR 310)，改进了日期和时间的操作管理。日期和时间操作曾经一度是让Java开发人员最感痛苦的问题，在java.util.Date之后引入的java.util.Calendar也丝毫没有改善这种状况（甚至可以说它使得日期时间操作更加令人费解）。

这就导致了Joda-Time的诞生：一个面向Java的日期/时间API的理想替代者。Java 8中新的日期-时间API(JSR 301) 深受Joda-Time的影响，可以说是尽取其精华。新的java.time包中包含了所有关于日期、时间、日期/时间、时区、Instant、Duration和时钟操作的类。设计这个API的时候已经着重考虑了原有方法的不可变性：不允许任何更改（来源于java.util.Calendar的前车之鉴）。如果必须改变的话，就会返回一个新的实例。

我们来看一看其中几个关键的类以及他们的用法。第一个是Clock类，它可以通过时区来获得当前Instant、日期和时间。Clock类可以用来替代System.currentTimeMillis()和TimeZone.getDefault()。

1
// Get the system clock as UTC offset

2
final Clock clock = Clock.systemUTC();

3
System.out.println( clock.instant() );

4
System.out.println( clock.millis() );

控制台的输出示例如下：

1
2014-04-12T15:19:29.282Z

2
1397315969360

我们要看的另外两个类是LocaleDate和LocaleTime。 LocaleDate只包含ISO-8601日历系统的中日期部分，不含时区信息；与此对应，LocaleTime只包含ISO-8601日历系统中的时间部分，不含时区信息。LocaleDate和LocaleTime都可以通过Clock对象创建。

01
// Get the local date and local time

02
final LocalDate date = LocalDate.now();

03
final LocalDate dateFromClock = LocalDate.now( clock );

04
         
05
System.out.println( date );

06
System.out.println( dateFromClock );

07
         
08
// Get the local date and local time

09
final LocalTime time = LocalTime.now();

10
final LocalTime timeFromClock = LocalTime.now( clock );

11
         
12
System.out.println( time );

13
System.out.println( timeFromClock );

控制台上的输出示例如下：

1
2014-04-12

2
2014-04-12

3
11:25:54.568

4
15:25:54.568

LocalDateTime类整合了LocaleDate和LocaleTime，它含有ISO-8601日历系统下中的日期和时间部分，但是不含时区信息。一个简单的例子如下所示。

1
// Get the local date/time

2
final LocalDateTime datetime = LocalDateTime.now();

3
final LocalDateTime datetimeFromClock = LocalDateTime.now( clock );

4
         
5
System.out.println( datetime );

6
System.out.println( datetimeFromClock );

控制台上的输出示例如下：

1
2014-04-12T11:37:52.309

2
2014-04-12T15:37:52.309

如果要获得特定时区的日期/时间，可以使用ZonedDateTime类。它包含ISO-8601日历系统中的日期和时间，同时含有时区信息。这里有两个例子，可以看看不同时区的显示结果。

1
// Get the zoned date/time

2
final ZonedDateTime zonedDatetime = ZonedDateTime.now();

3
final ZonedDateTime zonedDatetimeFromClock = ZonedDateTime.now( clock );

4
final ZonedDateTime zonedDatetimeFromZone = ZonedDateTime.now( ZoneId.of("America/Los_Angeles" ) );

5
         
6
System.out.println( zonedDatetime );

7
System.out.println( zonedDatetimeFromClock );

8
System.out.println( zonedDatetimeFromZone );

控制台上的输出示例：

1
2014-04-12T11:47:01.017-04:00[America/New_York]

2
2014-04-12T15:47:01.017Z

3
2014-04-12T08:47:01.017-07:00[America/Los_Angeles]

最后，我们来看看Duration类：基于秒和纳秒的时间计数。使用它可以非常容易的计算两个日期间的差异。我们通过例子来具体看一下。

1
// Get duration between two dates

2
final LocalDateTime from = LocalDateTime.of( 2014, Month.APRIL, 16, 0, 0, 0 );

3
final LocalDateTime to = LocalDateTime.of( 2015, Month.APRIL, 16, 23, 59, 59 );

4
 
5
final Duration duration = Duration.between( from, to );

6
System.out.println( "Duration in days: " + duration.toDays() );

7
System.out.println( "Duration in hours: " + duration.toHours() );

上面这个例子计算了日期2014年4月16日和2015年4月16日之间的差异（以天计、以小时计）。控制台上的示例输出如下：

1
Duration in days: 365

2
Duration in hours: 8783

Java 8中新的日期/时间API给人的总体印象是非常积极的。其中一部分原因是因为它是建立在经历了实战考验的Joda-Time的基础之上；还有一部分原因是这一次它终于能够得到认真对待，而且听取了开发者们的声音。更多详细信息请参考官方文档。

4.4. Nashorn JavaScript引擎

Java 8引入了一个新的Nashorn JavaScript引擎，它允许在JVM上开发和运行特定类型的JavaScript应用。Nashorn JavaScript引擎仅仅是javx.script.ScriptEngine的另一种实现，并遵循相同的规则，允许Java和JavaScript互相操作。这里有一个小例子。

1
ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();

2
ScriptEngine engine = manager.getEngineByName( "JavaScript" );

3
         
4
System.out.println( engine.getClass().getName() );

5
System.out.println( "Result:" + engine.eval( "function f() { return 1; }; f() + 1;" ) );

控制台上的输出如下：

1
jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine

2
Result: 2

我们在以后的文章《Java 8工具类详解》中会继续讨论Nashorn。

4.5. Base64

对Base64编码的支持最终在Java 8版本中成为Java标准库的一员。它非常的易于使用，下面的例子可以展示一二。

01
package com.javacodegeeks.java8.base64;

02
 
03
import java.nio.charset.StandardCharsets;

04
import java.util.Base64;

05
 
06
public class Base64s {

07
    public static void main(String[] args) {

08
        final String text = "Base64 finally in Java 8!";

09
         
10
        final String encoded = Base64

11
            .getEncoder()

12
            .encodeToString( text.getBytes( StandardCharsets.UTF_8 ) );

13
        System.out.println( encoded );

14
         
15
        final String decoded = new String(

16
            Base64.getDecoder().decode( encoded ),

17
            StandardCharsets.UTF_8 );

18
        System.out.println( decoded );

19
    }

20
}

程序运行后，在控制台输出中能够同时看到编码和解码的字符串：

1
QmFzZTY0IGZpbmFsbHkgaW4gSmF2YSA4IQ==

2
Base64 finally in Java 8!

Base64类同时也提供了面向URL和MIME的编码/解码（Base64.getUrlEncoder()/ Base64.getUrlDecoder()，Base64.getMimeEncoder()/ Base64.getMimeDecoder()）。

4.6. 并行数组

Java 8中增加了很多新的方法来支持并行数组处理。可以说，其中最重要的就是parallelSort()，它可以显著加快在多核处理器上的排序操作。我们用下面的小例子来实际演示一下这个新的方法家族（parallelXxx）。

01
package com.javacodegeeks.java8.parallel.arrays;

02
 
03
import java.util.Arrays;

04
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

05
 
06
public class ParallelArrays {

07
    public static void main( String[] args ) {

08
        long[] arrayOfLong = new long [ 20000 ];       

09
         
10
        Arrays.parallelSetAll( arrayOfLong,

11
            index -> ThreadLocalRandom.current().nextInt( 1000000 ) );

12
        Arrays.stream( arrayOfLong ).limit( 10 ).forEach(

13
            i -> System.out.print( i + " " ) );

14
        System.out.println();

15
         
16
        Arrays.parallelSort( arrayOfLong );    

17
        Arrays.stream( arrayOfLong ).limit( 10 ).forEach(

18
            i -> System.out.print( i + " " ) );

19
        System.out.println();

20
    }

21
}

这一小段代码使用了方法parallelSetAll()来生成一个含有20000个随机数的数组。然后，调用方法parallelSort()进行排序。该程序分别输出了排序前和排序后的前10个元素，以验证这个数组确实是已经被排序了。程序的示例输出如下（请注意所有的数组元素都是随机生成的）：

1
Unsorted: 591217 891976 443951 424479 766825 351964 242997 642839 119108 552378

2
Sorted: 39 220 263 268 325 607 655 678 723 793

4.7. 并发

类java.util.concurrent.ConcurrentHashMap中加入了一些新的方法来支持聚集操作。这些聚集操作基于新增加的stream功能和lambda表达式。此外，类java.util.concurrent.ForkJoinPoolclass也新增了一些方法，用来支持公共池（Common Pool，可以查看我们的Java并发免费课程）。

新加入的java.util.concurrent.locks.StampedLock类，提供了一种基于能力的锁，它含有三种模式，用于控制读/写访问（它可以视为臭名昭著的java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock的更好的替代者）。

java.util.concurrent.atomic包中新加入的类包括：

DoubleAccumulator
DoubleAdder
LongAccumulator
LongAdder

5.新的Java工具类

Java 8附带了一套新的命令行工具。本节我们将概览一下其中最有意思的部分。

5.1. Nashorn引擎: jjs

jjs是一个基于命令行的独立Nashorn引擎。它接受JavaScript源代码文件的列表作为参数，并一一运行它们。例如，我们创建一个含有如下内容的文件func.js：

1
function f() {

2
     return 1;

3
};

4
 
5
print( f() + 1 );

从命令行运行这个文件时，我们需要把它作为参数传递给jjs：

1
jjs func.js

控制台的输出结果如下：

1
2

更多详细信息请参考官方文档。

5.2. 类的依赖关系分析：jdeps

jdeps确实可说是一个非常好用的命令行工具。它可以显示Java类文件的包级或类级的依赖关系。它的合法输入包括：类文件、目录、或JAR文件。默认情况下，jdeps会把分析结果输出到系统标准输出（控制台）。

下面我们以流行的Spring Framework为例，来看一下依赖关系报告。简单起见，我们只分析其中一个JAR文件： org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar。

1
jdeps org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar

这个命令会输出很多内容，所以我们只看其中一部分。在结果中依赖关系是按包分组显示的。如果在classpath中找不到任何依赖，会显示“未找到”(not found)。

01
org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar -> C:Program FilesJavajdk1.8.0jrelibrt.jar

02
   org.springframework.core (org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar)

03
      -> java.io                                           

04
      -> java.lang                                         

05
      -> java.lang.annotation                              

06
      -> java.lang.ref                                     

07
      -> java.lang.reflect                                 

08
      -> java.util                                         

09
      -> java.util.concurrent                              

10
      -> org.apache.commons.logging                         not found

11
      -> org.springframework.asm                            not found

12
      -> org.springframework.asm.commons                    not found

13
   org.springframework.core.annotation (org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar)

14
      -> java.lang                                         

15
      -> java.lang.annotation                              

16
      -> java.lang.reflect                                 

17
      -> java.util

更多详细信息请参考官方文档。

6. Java运行时 (JVM)的新特性

JVM移除了PermGen空间，取而代之的是Metaspace（JEP 122）。相应的，JVM参数-XX：PermSize和-XX：MaxPermSize已被替换为-XX：MetaSpaceSize和-XX： MaxMetaspaceSize。

7. 结语

未来就在这里：Java 8提供了这些新特性以使开发者们更加高效工作，从而推动这个伟大的平台向前发展。虽然现在就将生产系统迁移至Java 8平台还为时尚早，但是在未来几个月，它的采用率应该会逐渐增多。不管怎样，现在可以开始准备你的代码库，使之能与Java 8兼容，并准备好随时切换至Java 8；一旦Java 8被证实是足够安全和稳定的，就可以立即开始迁移。

作为社区对Java 8的认可和支持，Pivotal最近发布了Spring Framework 4.0.3，完全支持符合生产环境要求的Java 8平台开发。

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