歡迎閱讀我編寫的Java 8介紹。本教程將帶領你一步一步地認識這門語言的新特性。經過簡單明瞭的代碼示例,你將會學習到如何使用默認接口方法,Lambda表達式,方法引用和重複註解。看完這篇教程後,你還將對最新推出的API有必定的瞭解,例如:流控制,函數式接口,map擴展和新的時間日期API等等。html
Java 8 容許咱們使用default關鍵字,爲接口聲明添加非抽象的方法實現。這個特性又被稱爲擴展方法。下面是咱們的第一個例子:java
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interface
Formula {
double
calculate(
int
a);
default
double
sqrt(
int
a) {
return
Math.sqrt(a);
}
}
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在接口Formula中,除了抽象方法caculate之外,還定義了一個默認方法sqrt。Formula的實現類只須要實現抽象方法caculate就能夠了。默認方法sqrt能夠直接使用。git
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Formula formula =
new
Formula() {
@Override
public
double
calculate(
int
a) {
return
sqrt(a *
100
);
}
};
formula.calculate(
100
);
// 100.0
formula.sqrt(
16
);
// 4.0
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formula對象以匿名對象的形式實現了Formula接口。代碼很囉嗦:用了6行代碼才實現了一個簡單的計算功能:a*100開平方根。咱們在下一節會看到,Java 8 還有一種更加優美的方法,可以實現包含單個函數的對象。程序員
讓咱們從最簡單的例子開始,來學習如何對一個string列表進行排序。咱們首先使用Java 8以前的方法來實現:github
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List<String> names = Arrays.asList(
"peter"
,
"anna"
,
"mike"
,
"xenia"
);
Collections.sort(names,
new
Comparator<String>() {
@Override
public
int
compare(String a, String b) {
return
b.compareTo(a);
}
});
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靜態工具方法Collections.sort接受一個list,和一個Comparator接口做爲輸入參數,Comparator的實現類能夠對輸入的list中的元素進行比較。一般狀況下,你能夠直接用建立匿名Comparator對象,並把它做爲參數傳遞給sort方法。編程
除了建立匿名對象之外,Java 8 還提供了一種更簡潔的方式,Lambda表達式。c#
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Collections.sort(names, (String a, String b) -> {
return
b.compareTo(a);
});
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你能夠看到,這段代碼就比以前的更加簡短和易讀。可是,它還能夠更加簡短:api
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Collections.sort(names, (String a, String b) -> b.compareTo(a));
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只要一行代碼,包含了方法體。你甚至能夠連大括號對{}和return關鍵字都省略不要。不過這還不是最短的寫法:數組
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Collections.sort(names, (a, b) -> b.compareTo(a));
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Java編譯器可以自動識別參數的類型,因此你就能夠省略掉類型不寫。讓咱們再深刻地研究一下lambda表達式的威力吧。安全
Lambda表達式如何匹配Java的類型系統?每個lambda都可以經過一個特定的接口,與一個給定的類型進行匹配。一個所謂的函數式接口必需要有且僅有一個抽象方法聲明。每一個與之對應的lambda表達式必需要與抽象方法的聲明相匹配。因爲默認方法不是抽象的,所以你能夠在你的函數式接口裏任意添加默認方法。
任意只包含一個抽象方法的接口,咱們均可以用來作成lambda表達式。爲了讓你定義的接口知足要求,你應當在接口前加上@FunctionalInterface 標註。編譯器會注意到這個標註,若是你的接口中定義了第二個抽象方法的話,編譯器會拋出異常。
舉例:
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@FunctionalInterface
interface
Converter<F, T> {
T convert(F from);
}
Converter<String, Integer> converter = (from) -> Integer.valueOf(from);
Integer converted = converter.convert(
"123"
);
System.out.println(converted);
// 123
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注意,若是你不寫@FunctionalInterface 標註,程序也是正確的。
上面的代碼實例能夠經過靜態方法引用,使之更加簡潔:
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Converter<String, Integer> converter = Integer::valueOf;
Integer converted = converter.convert(
"123"
);
System.out.println(converted);
// 123
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Java 8 容許你經過::關鍵字獲取方法或者構造函數的的引用。上面的例子就演示瞭如何引用一個靜態方法。並且,咱們還能夠對一個對象的方法進行引用:
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class
Something {
String startsWith(String s) {
return
String.valueOf(s.charAt(
0
));
}
}
Something something =
new
Something();
Converter<String, String> converter = something::startsWith;
String converted = converter.convert(
"Java"
);
System.out.println(converted);
// "J"
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讓咱們看看如何使用::關鍵字引用構造函數。首先咱們定義一個示例bean,包含不一樣的構造方法:
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class
Person {
String firstName;
String lastName;
Person() {}
Person(String firstName, String lastName) {
this
.firstName = firstName;
this
.lastName = lastName;
}
}
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接下來,咱們定義一個person工廠接口,用來建立新的person對象:
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interface
PersonFactory<P
extends
Person> {
P create(String firstName, String lastName);
}
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而後咱們經過構造函數引用來把全部東西拼到一塊兒,而不是像之前同樣,經過手動實現一個工廠來這麼作。
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PersonFactory<Person> personFactory = Person::
new
;
Person person = personFactory.create(
"Peter"
,
"Parker"
);
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咱們經過Person::new來建立一個Person類構造函數的引用。Java編譯器會自動地選擇合適的構造函數來匹配PersonFactory.create函數的簽名,並選擇正確的構造函數形式。
對於lambdab表達式外部的變量,其訪問權限的粒度與匿名對象的方式很是相似。你可以訪問局部對應的外部區域的局部final變量,以及成員變量和靜態變量。
咱們能夠訪問lambda表達式外部的final局部變量:
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final
int
num =
1
;
Converter<Integer, String> stringConverter =
(from) -> String.valueOf(from + num);
stringConverter.convert(
2
);
// 3
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可是與匿名對象不一樣的是,變量num並不須要必定是final。下面的代碼依然是合法的:
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int
num =
1
;
Converter<Integer, String> stringConverter =
(from) -> String.valueOf(from + num);
stringConverter.convert(
2
);
// 3
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然而,num在編譯的時候被隱式地當作final變量來處理。下面的代碼就不合法:
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int
num =
1
;
Converter<Integer, String> stringConverter =
(from) -> String.valueOf(from + num);
num =
3
;
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在lambda表達式內部企圖改變num的值也是不容許的。
與局部變量不一樣,咱們在lambda表達式的內部能獲取到對成員變量或靜態變量的讀寫權。這種訪問行爲在匿名對象裏是很是典型的。
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class
Lambda4 {
static
int
outerStaticNum;
int
outerNum;
void
testScopes() {
Converter<Integer, String> stringConverter1 = (from) -> {
outerNum =
23
;
return
String.valueOf(from);
};
Converter<Integer, String> stringConverter2 = (from) -> {
outerStaticNum =
72
;
return
String.valueOf(from);
};
}
}
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還記得第一節裏面formula的那個例子麼? 接口Formula定義了一個默認的方法sqrt,該方法可以訪問formula全部的對象實例,包括匿名對象。這個對lambda表達式來說則無效。
默認方法沒法在lambda表達式內部被訪問。所以下面的代碼是沒法經過編譯的:
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Formula formula = (a) -> sqrt( a *
100
);
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JDK 1.8 API中包含了不少內置的函數式接口。有些是在之前版本的Java中你們耳熟能詳的,例如Comparator接口,或者Runnable接口。對這些現成的接口進行實現,能夠經過@FunctionalInterface 標註來啓用Lambda功能支持。
此外,Java 8 API 還提供了不少新的函數式接口,來下降程序員的工做負擔。有些新的接口已經在Google Guava庫中頗有名了。若是你對這些庫很熟的話,你甚至閉上眼睛都可以想到,這些接口在類庫的實現過程當中起了多麼大的做用。
Predicate是一個布爾類型的函數,該函數只有一個輸入參數。Predicate接口包含了多種默認方法,用於處理複雜的邏輯動詞(and, or,negate)
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Predicate<String> predicate = (s) -> s.length() >
0
;
predicate.test(
"foo"
);
// true
predicate.negate().test(
"foo"
);
// false
Predicate<Boolean> nonNull = Objects::nonNull;
Predicate<Boolean> isNull = Objects::isNull;
Predicate<String> isEmpty = String::isEmpty;
Predicate<String> isNotEmpty = isEmpty.negate();
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Function接口接收一個參數,並返回單一的結果。默認方法能夠將多個函數串在一塊兒(compse, andThen)
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Function<String, Integer> toInteger = Integer::valueOf;
Function<String, String> backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);
backToString.apply(
"123"
);
// "123"
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Supplier接口產生一個給定類型的結果。與Function不一樣的是,Supplier沒有輸入參數。
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Supplier<Person> personSupplier = Person::
new
;
personSupplier.get();
// new Person
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Consumer表明了在一個輸入參數上須要進行的操做。
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Consumer<Person> greeter = (p) -> System.out.println(
"Hello, "
+ p.firstName);
greeter.accept(
new
Person(
"Luke"
,
"Skywalker"
));
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Comparator接口在早期的Java版本中很是著名。Java 8 爲這個接口添加了不一樣的默認方法。
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Comparator<Person> comparator = (p1, p2) -> p1.firstName.compareTo(p2.firstName);
Person p1 =
new
Person(
"John"
,
"Doe"
);
Person p2 =
new
Person(
"Alice"
,
"Wonderland"
);
comparator.compare(p1, p2);
// > 0
comparator.reversed().compare(p1, p2);
// < 0
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Optional不是一個函數式接口,而是一個精巧的工具接口,用來防止NullPointerEception產生。這個概念在下一節會顯得很重要,因此咱們在這裏快速地瀏覽一下Optional的工做原理。
Optional是一個簡單的值容器,這個值能夠是null,也能夠是non-null。考慮到一個方法可能會返回一個non-null的值,也可能返回一個空值。爲了避免直接返回null,咱們在Java 8中就返回一個Optional.
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Optional<String> optional = Optional.of(
"bam"
);
optional.isPresent();
// true
optional.get();
// "bam"
optional.orElse(
"fallback"
);
// "bam"
optional.ifPresent((s) -> System.out.println(s.charAt(
0
)));
// "b"
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java.util.Stream表示了某一種元素的序列,在這些元素上能夠進行各類操做。Stream操做能夠是中間操做,也能夠是完結操做。完結操做會返回一個某種類型的值,而中間操做會返回流對象自己,而且你能夠經過屢次調用同一個流操做方法來將操做結果串起來(就像StringBuffer的append方法同樣————譯者注)。Stream是在一個源的基礎上建立出來的,例如java.util.Collection中的list或者set(map不能做爲Stream的源)。Stream操做每每能夠經過順序或者並行兩種方式來執行。
咱們先了解一下序列流。首先,咱們經過string類型的list的形式建立示例數據:
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List<String> stringCollection =
new
ArrayList<>();
stringCollection.add(
"ddd2"
);
stringCollection.add(
"aaa2"
);
stringCollection.add(
"bbb1"
);
stringCollection.add(
"aaa1"
);
stringCollection.add(
"bbb3"
);
stringCollection.add(
"ccc"
);
stringCollection.add(
"bbb2"
);
stringCollection.add(
"ddd1"
);
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Java 8中的Collections類的功能已經有所加強,你能夠之直接經過調用Collections.stream()或者Collection.parallelStream()方法來建立一個流對象。下面的章節會解釋這個最經常使用的操做。
Filter接受一個predicate接口類型的變量,並將全部流對象中的元素進行過濾。該操做是一箇中間操做,所以它容許咱們在返回結果的基礎上再進行其餘的流操做(forEach)。ForEach接受一個function接口類型的變量,用來執行對每個元素的操做。ForEach是一個停止操做。它不返回流,因此咱們不能再調用其餘的流操做。
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stringCollection
.stream()
.filter((s) -> s.startsWith(
"a"
))
.forEach(System.out::println);
// "aaa2", "aaa1"
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Sorted是一箇中間操做,可以返回一個排過序的流對象的視圖。流對象中的元素會默認按照天然順序進行排序,除非你本身指定一個Comparator接口來改變排序規則。
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stringCollection
.stream()
.sorted()
.filter((s) -> s.startsWith(
"a"
))
.forEach(System.out::println);
// "aaa1", "aaa2"
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必定要記住,sorted只是建立一個流對象排序的視圖,而不會改變原來集合中元素的順序。原來string集合中的元素順序是沒有改變的。
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System.out.println(stringCollection);
// ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1
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map是一個對於流對象的中間操做,經過給定的方法,它可以把流對象中的每個元素對應到另一個對象上。下面的例子就演示瞭如何把每一個string都轉換成大寫的string. 不但如此,你還能夠把每一種對象映射成爲其餘類型。對於帶泛型結果的流對象,具體的類型還要由傳遞給map的泛型方法來決定。
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stringCollection
.stream()
.map(String::toUpperCase)
.sorted((a, b) -> b.compareTo(a))
.forEach(System.out::println);
// "DDD2", "DDD1", "CCC", "BBB3", "BBB2", "AAA2", "AAA1"
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匹配操做有多種不一樣的類型,都是用來判斷某一種規則是否與流對象相互吻合的。全部的匹配操做都是終結操做,只返回一個boolean類型的結果。
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boolean
anyStartsWithA =
stringCollection
.stream()
.anyMatch((s) -> s.startsWith(
"a"
));
System.out.println(anyStartsWithA);
// true
boolean
allStartsWithA =
stringCollection
.stream()
.allMatch((s) -> s.startsWith(
"a"
));
System.out.println(allStartsWithA);
// false
boolean
noneStartsWithZ =
stringCollection
.stream()
.noneMatch((s) -> s.startsWith(
"z"
));
System.out.println(noneStartsWithZ);
// true
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Count是一個終結操做,它的做用是返回一個數值,用來標識當前流對象中包含的元素數量。
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long
startsWithB =
stringCollection
.stream()
.filter((s) -> s.startsWith(
"b"
))
.count();
System.out.println(startsWithB);
// 3
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該操做是一個終結操做,它可以經過某一個方法,對元素進行削減操做。該操做的結果會放在一個Optional變量裏返回。
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Optional<String> reduced =
stringCollection
.stream()
.sorted()
.reduce((s1, s2) -> s1 +
"#"
+ s2);
reduced.ifPresent(System.out::println);
// "aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ddd1#ddd2"
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像上面所說的,流操做能夠是順序的,也能夠是並行的。順序操做經過單線程執行,而並行操做則經過多線程執行。
下面的例子就演示瞭如何使用並行流進行操做來提升運行效率,代碼很是簡單。
首先咱們建立一個大的list,裏面的元素都是惟一的:
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int
max =
1000000
;
List<String> values =
new
ArrayList<>(max);
for
(
int
i =
0
; i < max; i++) {
UUID uuid = UUID.randomUUID();
values.add(uuid.toString());
}
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如今,咱們測量一下對這個集合進行排序所使用的時間。
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long
t0 = System.nanoTime();
long
count = values.stream().sorted().count();
System.out.println(count);
long
t1 = System.nanoTime();
long
millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0);
System.out.println(String.format(
"sequential sort took: %d ms"
, millis));
// sequential sort took: 899 ms
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long
t0 = System.nanoTime();
long
count = values.parallelStream().sorted().count();
System.out.println(count);
long
t1 = System.nanoTime();
long
millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0);
System.out.println(String.format(
"parallel sort took: %d ms"
, millis));
// parallel sort took: 472 ms
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如你所見,全部的代碼段幾乎都相同,惟一的不一樣就是把stream()改爲了parallelStream(), 結果並行排序快了50%。
正如前面已經提到的那樣,map是不支持流操做的。而更新後的map如今則支持多種實用的新方法,來完成常規的任務。
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Map<Integer, String> map =
new
HashMap<>();
for
(
int
i =
0
; i <
10
; i++) {
map.putIfAbsent(i,
"val"
+ i);
}
map.forEach((id, val) -> System.out.println(val));
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上面的代碼風格是徹底自解釋的:putIfAbsent避免咱們將null寫入;forEach接受一個消費者對象,從而將操做實施到每個map中的值上。
下面的這個例子展現瞭如何使用函數來計算map的編碼
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map.computeIfPresent(
3
, (num, val) -> val + num);
map.get(
3
);
// val33
map.computeIfPresent(
9
, (num, val) ->
null
);
map.containsKey(
9
);
// false
map.computeIfAbsent(
23
, num ->
"val"
+ num);
map.containsKey(
23
);
// true
map.computeIfAbsent(
3
, num ->
"bam"
);
map.get(
3
);
// val33
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接下來,咱們將學習,當給定一個key值時,如何把一個實例從對應的key中移除:
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map.remove(
3
,
"val3"
);
map.get(
3
);
// val33
map.remove(
3
,
"val33"
);
map.get(
3
);
// null
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另外一個有用的方法:
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map.getOrDefault(
42
,
"not found"
);
// not found
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將map中的實例合併也是很是容易的:
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map.merge(
9
,
"val9"
, (value, newValue) -> value.concat(newValue));
map.get(
9
);
// val9
map.merge(
9
,
"concat"
, (value, newValue) -> value.concat(newValue));
map.get(
9
);
// val9concat
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合併操做先看map中是否沒有特定的key/value存在,若是是,則把key/value存入map,不然merging函數就會被調用,對現有的數值進行修改。
Java 8 包含了全新的時間日期API,這些功能都放在了java.time包下。新的時間日期API是基於Joda-Time庫開發的,可是也不盡相同。下面的例子就涵蓋了大多數新的API的重要部分。
Clock提供了對當前時間和日期的訪問功能。Clock是對當前時區敏感的,並可用於替代System.currentTimeMillis()方法來獲取當前的毫秒時間。當前時間線上的時刻能夠用Instance類來表示。Instance也可以用於建立原先的java.util.Date對象。
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Clock clock = Clock.systemDefaultZone();
long
millis = clock.millis();
Instant instant = clock.instant();
Date legacyDate = Date.from(instant);
// legacy java.util.Date
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時區類能夠用一個ZoneId來表示。時區類的對象能夠經過靜態工廠方法方便地獲取。時區類還定義了一個偏移量,用來在當前時刻或某時間與目標時區時間之間進行轉換。
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System.out.println(ZoneId.getAvailableZoneIds());
// prints all available timezone ids
ZoneId zone1 = ZoneId.of(
"Europe/Berlin"
);
ZoneId zone2 = ZoneId.of(
"Brazil/East"
);
System.out.println(zone1.getRules());
System.out.println(zone2.getRules());
// ZoneRules[currentStandardOffset=+01:00]
// ZoneRules[currentStandardOffset=-03:00]
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本地時間類表示一個沒有指定時區的時間,例如,10 p.m.或者17:30:15,下面的例子會用上面的例子定義的時區建立兩個本地時間對象。而後咱們會比較兩個時間,並計算它們之間的小時和分鐘的不一樣。
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LocalTime now1 = LocalTime.now(zone1);
LocalTime now2 = LocalTime.now(zone2);
System.out.println(now1.isBefore(now2));
// false
long
hoursBetween = ChronoUnit.HOURS.between(now1, now2);
long
minutesBetween = ChronoUnit.MINUTES.between(now1, now2);
System.out.println(hoursBetween);
// -3
System.out.println(minutesBetween);
// -239
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LocalTime是由多個工廠方法組成,其目的是爲了簡化對時間對象實例的建立和操做,包括對時間字符串進行解析的操做。
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LocalTime late = LocalTime.of(
23
,
59
,
59
);
System.out.println(late);
// 23:59:59
DateTimeFormatter germanFormatter =
DateTimeFormatter
.ofLocalizedTime(FormatStyle.SHORT)
.withLocale(Locale.GERMAN);
LocalTime leetTime = LocalTime.parse(
"13:37"
, germanFormatter);
System.out.println(leetTime);
// 13:37
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本地時間表示了一個獨一無二的時間,例如:2014-03-11。這個時間是不可變的,與LocalTime是同源的。下面的例子演示瞭如何經過加減日,月,年等指標來計算新的日期。記住,每一次操做都會返回一個新的時間對象。
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LocalDate today = LocalDate.now();
LocalDate tomorrow = today.plus(
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, ChronoUnit.DAYS);
LocalDate yesterday = tomorrow.minusDays(
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);
LocalDate independenceDay = LocalDate.of(
2014
, Month.JULY,
4
);
DayOfWeek dayOfWeek = independenceDay.getDayOfWeek();
System.out.println(dayOfWeek);
// FRIDAY<span style="font-family: Georgia, 'Times New Roman', 'Bitstream Charter', Times, serif; font-size: 13px; line-height: 19px;">Parsing a LocalDate from a string is just as simple as parsing a LocalTime:</span>
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解析字符串並造成LocalDate對象,這個操做和解析LocalTime同樣簡單。
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DateTimeFormatter germanFormatter =
DateTimeFormatter
.ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM)
.withLocale(Locale.GERMAN);
LocalDate xmas = LocalDate.parse(
"24.12.2014"
, germanFormatter);
System.out.println(xmas);
// 2014-12-24
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LocalDateTime表示的是日期-時間。它將剛纔介紹的日期對象和時間對象結合起來,造成了一個對象實例。LocalDateTime是不可變的,與LocalTime和LocalDate的工做原理相同。咱們能夠經過調用方法來獲取日期時間對象中特定的數據域。
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LocalDateTime sylvester = LocalDateTime.of(
2014
, Month.DECEMBER,
31
,
23
,
59
,
59
);
DayOfWeek dayOfWeek = sylvester.getDayOfWeek();
System.out.println(dayOfWeek);
// WEDNESDAY
Month month = sylvester.getMonth();
System.out.println(month);
// DECEMBER
long
minuteOfDay = sylvester.getLong(ChronoField.MINUTE_OF_DAY);
System.out.println(minuteOfDay);
// 1439
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若是再加上的時區信息,LocalDateTime可以被轉換成Instance實例。Instance可以被轉換成之前的java.util.Date對象。
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Instant instant = sylvester
.atZone(ZoneId.systemDefault())
.toInstant();
Date legacyDate = Date.from(instant);
System.out.println(legacyDate);
// Wed Dec 31 23:59:59 CET 2014
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格式化日期-時間對象就和格式化日期對象或者時間對象同樣。除了使用預約義的格式之外,咱們還能夠建立自定義的格式化對象,而後匹配咱們自定義的格式。
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DateTimeFormatter formatter =
DateTimeFormatter
.ofPattern(
"MMM dd, yyyy - HH:mm"
);
LocalDateTime parsed = LocalDateTime.parse(
"Nov 03, 2014 - 07:13"
, formatter);
String string = formatter.format(parsed);
System.out.println(string);
// Nov 03, 2014 - 07:13
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不一樣於java.text.NumberFormat,新的DateTimeFormatter類是不可變的,也是線程安全的。
Java 8中的註解是可重複的。讓咱們直接深刻看看例子,弄明白它是什麼意思。
首先,咱們定義一個包裝註解,它包括了一個實際註解的數組
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@interface
Hints {
Hint[] value();
}
@Repeatable
(Hints.
class
)
@interface
Hint {
String value();
}
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只要在前面加上註解名:@Repeatable,Java 8 容許咱們對同一類型使用多重註解,
變體1:使用註解容器(老方法)
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@Hints
({
@Hint
(
"hint1"
),
@Hint
(
"hint2"
)})
class
Person {}
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變體2:使用可重複註解(新方法)
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@Hint
(
"hint1"
)
@Hint
(
"hint2"
)
class
Person {}
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使用變體2,Java編譯器可以在內部自動對@Hint進行設置。這對於經過反射來讀取註解信息來講,是很是重要的。
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Hint hint = Person.
class
.getAnnotation(Hint.
class
);
System.out.println(hint);
// null
Hints hints1 = Person.
class
.getAnnotation(Hints.
class
);
System.out.println(hints1.value().length);
// 2
Hint[] hints2 = Person.
class
.getAnnotationsByType(Hint.
class
);
System.out.println(hints2.length);
// 2
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儘管咱們絕對不會在Person類上聲明@Hints註解,可是它的信息仍然能夠經過getAnnotation(Hints.class)來讀取。而且,getAnnotationsByType方法會更方便,由於它賦予了全部@Hints註解標註的方法直接的訪問權限。
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@Target
({ElementType.TYPE_PARAMETER, ElementType.TYPE_USE})
@interface
MyAnnotation {}
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個人Java 8編程指南就到此告一段落。固然,還有不少內容須要進一步研究和說明。這就須要靠讀者您來對JDK 8進行探究了,例如:Arrays.parallelSort, StampedLock和CompletableFuture等等 ———— 我這裏只是舉幾個例子而已。
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原文連接: winterbe 翻譯: ImportNew.com - 黃小非
譯文連接: http://www.importnew.com/10360.html