JDK8+新特性（StreamAPI、Optional、模块化等）

JDK 8+新特性（Stream API、Optional、模块化等） 一、Stream API 1.1 概述

Stream API 是 Java 8 引入的一个新的抽象概念，它允许以声明式的方式处理数据集合。Stream 不是一个数据结构，而是对数据源（如集合、数组等）进行一系列操作的管道。这些操作可以是中间操作（如过滤、映射）和终端操作（如收集、计数）。使用 Stream API 可以使代码更加简洁、易读，并且可以利用多核处理器的并行处理能力。

1.2 基本操作 中间操作 filter：用于过滤满足条件的元素。 import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.stream.Collectors; public class StreamFilterExample { public static void main(String[] args) { List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6); List<Integer> evenNumbers = numbers.stream() .filter(n -> n % 2 == 0) .collect(Collectors.toList()); System.out.println(evenNumbers); } } map：用于将元素进行转换。 import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.stream.Collectors; public class StreamMapExample { public static void main(String[] args) { List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3); List<Integer> squaredNumbers = numbers.stream() .map(n -> n * n) .collect(Collectors.toList()); System.out.println(squaredNumbers); } } 终端操作 collect：用于将流中的元素收集到一个集合中。 import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.stream.Collectors; public class StreamCollectExample { public static void main(String[] args) { List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry"); String result = words.stream() .collect(Collectors.joining(", ")); System.out.println(result); } } count：用于统计流中元素的数量。 import java.util.Arrays; import java.util.List; public class StreamCountExample { public static void main(String[] args) { List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); long count = numbers.stream() .filter(n -> n > 3) .count(); System.out.println(count); } } 1.3 并行流

Stream API 支持并行流，可以利用多核处理器的并行处理能力来提高性能。使用 parallelStream() 方法可以将顺序流转换为并行流。

import java.util.Arrays; import java.util.List; public class ParallelStreamExample { public static void main(String[] args) { List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10); long sum = numbers.parallelStream() .mapToInt(Integer::intValue) .sum(); System.out.println(sum); } } 二、Optional 2.1 概述

Optional 是 Java 8 引入的一个容器类，用于表示一个值可能存在或不存在的情况。它可以避免空指针异常（NullPointerException），使代码更加健壮。

2.2 基本用法 创建 Optional 对象： Optional.of(T value)：创建一个包含非空值的 Optional 对象。如果传入的值为 null，会抛出 NullPointerException。Optional.ofNullable(T value)：创建一个可能包含 null 值的 Optional 对象。如果传入的值为 null，则返回一个空的 Optional 对象。Optional.empty()：创建一个空的 Optional 对象。 import java.util.Optional; public class OptionalCreationExample { public static void main(String[] args) { Optional<String> nonEmptyOptional = Optional.of("Hello"); Optional<String> nullableOptional = Optional.ofNullable(null); Optional<String> emptyOptional = Optional.empty(); } } 判断值是否存在： isPresent()：判断 Optional 对象中是否包含值。ifPresent(Consumer<? super T> action)：如果 Optional 对象中包含值，则执行指定的操作。 import java.util.Optional; public class OptionalIsPresentExample { public static void main(String[] args) { Optional<String> optional = Optional.of("Hello"); if (optional.isPresent()) { System.out.println(optional.get()); } optional.ifPresent(s -> System.out.println(s.toUpperCase())); } } 获取值： get()：如果 Optional 对象中包含值，则返回该值；否则抛出 NoSuchElementException。orElse(T other)：如果 Optional 对象中包含值，则返回该值；否则返回指定的默认值。orElseGet(Supplier<? extends T> other)：如果 Optional 对象中包含值，则返回该值；否则通过调用指定的 Supplier 函数获取默认值。 import java.util.Optional; public class OptionalGetValueExample { public static void main(String[] args) { Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null); String value = optional.orElse("Default"); System.out.println(value); String value2 = optional.orElseGet(() -> "Generated Default"); System.out.println(value2); } } 三、模块化（Java 9+） 3.1 概述

Java 9 引入了模块化系统（Project Jigsaw），它允许将代码组织成模块，每个模块有自己的声明性依赖和访问控制。模块化可以提高代码的可维护性、安全性和可扩展性，并且可以减少类路径的复杂性。

3.2 模块定义

在 Java 9+ 中，每个模块由一个 module-info.java 文件来定义。该文件位于模块的根目录下，用于声明模块的名称、依赖关系和导出的包。

// module-info.java module myModule { // 声明依赖的模块 requires java.base; requires anotherModule; // 导出的包 exports com.example.myPackage; } 3.3 模块的优点 封装性：模块可以控制哪些包对外可见，从而提高代码的封装性和安全性。可维护性：模块之间的依赖关系明确，便于代码的维护和升级。性能优化：模块化系统可以减少类加载的开销，提高应用程序的启动性能。 3.4 模块的使用

在编译和运行时，需要指定模块路径和主模块。例如：

# 编译模块 javac --module-path path/to/modules -d out module-info.java com/example/myPackage/MyClass.java # 运行模块 java --module-path path/to/modules -m myModule/com.example.myPackage.MyClass 四、其他 JDK 8+ 新特性 4.1 接口默认方法和静态方法

Java 8 允许在接口中定义默认方法和静态方法。默认方法使用 default 关键字修饰，为接口提供了默认的实现；静态方法使用 static 关键字修饰，可以直接通过接口名调用。

interface MyInterface { // 默认方法 default void defaultMethod() { System.out.println("This is a default method."); } // 静态方法 static void staticMethod() { System.out.println("This is a static method."); } } 4.2 日期时间 API

Java 8 引入了新的日期时间 API（java.time 包），它提供了更简洁、线程安全的日期和时间处理方式。例如：

import java.time.LocalDate; import java.time.LocalDateTime; import java.time.LocalTime; public class DateTimeExample { public static void main(String[] args) { LocalDate currentDate = LocalDate.now(); LocalTime currentTime = LocalTime.now(); LocalDateTime currentDateTime = LocalDateTime.now(); System.out.println("Current date: " + currentDate); System.out.println("Current time: " + currentTime); System.out.println("Current date and time: " + currentDateTime); } } 4.3 方法引用

方法引用是 Lambda 表达式的一种简洁形式，它允许直接引用已有的方法。方法引用使用 :: 符号，常见的方法引用有：

静态方法引用：ClassName::staticMethodName实例方法引用：instance::instanceMethodName构造方法引用：ClassName::new import java.util.Arrays; import java.util.List; public class MethodReferenceExample { public static void main(String[] args) { List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry"); words.forEach(System.out::println); } }