摘要：首先我們定義一個有兩個不同控制器的然后，我們創建一個特定的工廠接口來創建新的對象不需要手動的去繼承實現該工廠接口，我們只需要將控制器的引用傳遞給該接口對象就好了的控制器會自動選擇合適的構造器方法。這種指向時間軸的對象即是類。
本文為翻譯文章，原文地址 這里
歡迎來到本人對于Java 8的系列介紹教程，本教程會引導你一步步領略最新的語法特性。通過一些簡單的代碼示例你即可以學到默認的接口方法、Lambda表達式、方法引用以及重復注解等等。本文的最后還提供了譬如Stream API之類的詳細的介紹。
Default Methods for Interfaces
Java 8 允許我們利用default關鍵字來向接口中添加非抽象的方法作為默認方法。下面是一個小例子：
interface Formula {
double calculate(int a);
default double sqrt(int a) {
return Math.sqrt(a);
}
}
在接口Formula中，除了抽象方法calculate之外，還定義了一個默認的方法sqrt。實現類只需要實現抽象方法calculate，而sqrt方法可以跟普通方法一樣調用。
Formula formula = new Formula() {
@Override
public double calculate(int a) {
return sqrt(a * 100);
}
};
formula.calculate(100); // 100.0
formula.sqrt(16); // 4.0
Lambda表達式
首先以簡單的字符串排序為例來展示：
List names = Arrays.asList("peter", "anna", "mike", "xenia");
Collections.sort(names, new Comparator() {
@Override
public int compare(String a, String b) {
return b.compareTo(a);
}
});
靜態的工具類方法Collections.sort接受一個列表參數和一個比較器對象來對于指定列表中的元素進行排序。我們常常需要創建匿名比較器并且將他們傳遞給排序方法。而Java 8中提供的一種更短的Lambda表達式的方法來完成該工作：
Collections.sort(names, (String a, String b) -> {
return b.compareTo(a);
});
可以發現用如上的方法寫會更短并且更加的可讀，并且可以更短：
Collections.sort(names, (String a, String b) -> b.compareTo(a));
這種寫法就完全不需要{}以及return關鍵字，再進一步簡化的話，就變成了：
names.sort((a, b) -> b.compareTo(a));
Functional Interfaces
Lambda表達式是如何適配進Java現存的類型系統的呢？每個Lambda表達式都會關聯到一個由接口確定的給定的類型。這種所謂的函數式接口必須只能包含一個抽象方法，而每個該類型的Lambda表達式都會關聯到這個抽象方法。不過由于默認方法不是抽象的，因此可以隨便添加幾個默認的方法到函數式接口中。我們可以將任意的接口作為Lambda表達式使用，只要該接口僅含有一個抽象方法即可。為了保證你的接口滿足這個需求，應該添加@FunctionalInterface這個注解。編譯器會在你打算向某個函數式接口中添加第二個抽象方法時候報錯。
//聲明
@FunctionalInterface
interface Converter {
T convert(F from);
}
//使用
Converter converter = (from) -> Integer.valueOf(from);
Integer converted = converter.convert("123");
System.out.println(converted); // 123
Method and Constructor References
上述的代碼可以使用靜態方法引用而更加的簡化：
Converter converter = Integer::valueOf;
Integer converted = converter.convert("123");
System.out.println(converted); // 123
Java 8允許將方法或則構造器的引用通過::關鍵字進行傳遞，上述的例子是演示了如何關聯一個靜態方法，不過我們也可以關聯一個對象方法：
class Something {
String startsWith(String s) {
return String.valueOf(s.charAt(0));
}
}
Something something = new Something();
Converter converter = something::startsWith;
String converted = converter.convert("Java");
System.out.println(converted); // "J"
接下來看 :: 關鍵字怎么在構造器中起作用。首先我們定義一個有兩個不同控制器的Java Bean：
class Person {
String firstName;
String lastName;
Person() {}
Person(String firstName, String lastName) {
this.firstName = firstName;
this.lastName = lastName;
}
}
然后，我們創建一個特定的Person工廠接口來創建新的Person對象：
interface PersonFactory {
P create(String firstName, String lastName);
}
不需要手動的去繼承實現該工廠接口，我們只需要將控制器的引用傳遞給該接口對象就好了：
PersonFactory personFactory = Person::new;
Person person = personFactory.create("Peter", "Parker");
Java的控制器會自動選擇合適的構造器方法。
Lambda Scopes
從Lambda表達式中訪問外部作用域中變量非常類似于匿名對象，可以訪問本地的final變量、實例域以及靜態變量。
Accessing local variables
在匿名對象中，我們可以從Lambda表達式的域中訪問外部的final變量。
final int num = 1;
Converter stringConverter =
(from) -> String.valueOf(from + num);
stringConverter.convert(2); // 3
但是不同于匿名對象只能訪問final變量，Lambda表達式中可以訪問final變量：
int num = 1;
Converter stringConverter =
(from) -> String.valueOf(from + num);
stringConverter.convert(2); // 3
不過需要注意的是，盡管變量不需要聲明為final，但是也是隱式的不可變：
int num = 1;
Converter stringConverter =
(from) -> String.valueOf(from + num);
num = 3;
譬如如上的寫法就會被報錯。
Accessing fields and static variables
不同于本地變量，我們可以在Lambda表達式中任意的讀寫：
class Lambda4 {
static int outerStaticNum;
int outerNum;
void testScopes() {
Converter stringConverter1 = (from) -> {
outerNum = 23;
return String.valueOf(from);
};
Converter stringConverter2 = (from) -> {
outerStaticNum = 72;
return String.valueOf(from);
};
}
}
Accessing Default Interface Methods
注意，Lambda表達式中是不可以訪問默認方法的：
Formula formula = (a) -> sqrt( a * 100);
上述代碼是編譯通不過的。
Built-in Functional Interfaces
JDK 1.8 的API中包含了許多的內建的函數式接口，其中部分的譬如Comparator、Runnable被改寫成了可以由Lambda表達式支持的方式。除此之外，Java 8還添加了許多來自于Guava中的依賴庫，并將其改造為了Lambda接口。
Predicates
Predicates是包含一個參數的返回為布爾值的接口，接口包含了許多的默認方法來進行不同的復雜的邏輯組合：
Predicate predicate = (s) -> s.length() > 0;
predicate.test("foo"); // true
predicate.negate().test("foo"); // false
Predicate nonNull = Objects::nonNull;
Predicate isNull = Objects::isNull;
Predicate isEmpty = String::isEmpty;
Predicate isNotEmpty = isEmpty.negate();
Functions
Functions接口接受一個參數并且產生一個結果，同樣提供了部分默認的方法來鏈式組合不同的函數(compose，andThen)。
Function toInteger = Integer::valueOf;
Function backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);
backToString.apply("123"); // "123"
Suppliers
Supplier personSupplier = Person::new;
personSupplier.get(); // new Person
Consumers
Consumer greeter = (p) -> System.out.println("Hello, " + p.firstName);
greeter.accept(new Person("Luke", "Skywalker"));
Comparators
Comparators類似于舊版本中的用法，Java 8是添加了一些默認的用法。
Comparator 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
Optionals
Optionals并不是一個函數式接口，但是非常有用的工具類來防止NullPointerException。Optional是一個簡單的容器用于存放那些可能為空的值。對于那種可能返回為null的方法可以考慮返回Optional而不是null：
Optional optional = Optional.of("bam");
optional.isPresent(); // true
optional.get(); // "bam"
optional.orElse("fallback"); // "bam"
optional.ifPresent((s) -> System.out.println(s.charAt(0))); // "b"
Streams
一個Java的Stream對象代表了一系列可以被附加多個操作的元素的序列集合。常用的Stream API分為媒介操作與終止操作。其中終止操作會返回某個特定類型的值，而媒介操作則會返回流本身以方便下一步的鏈式操作。Streams可以從java.util.Collection的數據類型譬如lists或者sets(不支持maps)中創建。而Streams的操作可以順序執行也可以并發地執行。
Stream.js是一個利用JavaScript實現的Java 8的流接口。
首先我們創建待處理的數據：
List stringCollection = new ArrayList<>();
stringCollection.add("ffffd2");
stringCollection.add("aaa2");
stringCollection.add("bbb1");
stringCollection.add("aaa1");
stringCollection.add("bbb3");
stringCollection.add("ccc");
stringCollection.add("bbb2");
stringCollection.add("ffffd1");
接下來可以利用Collection.stream() or Collection.parallelStream()來轉化為一個流對象。
Filter
Filter會接受一個Predicate對象來過濾流中的元素，這個操作屬于媒介操作，譬如可以在該操作之后調用另一個流操作(forEach)。ForEach操作屬于終止操作，接受一個Consumer對象來對于過濾之后的流中的每一個元素進行操作。
stringCollection
.stream()
.filter((s) -> s.startsWith("a"))
.forEach(System.out::println);
// "aaa2", "aaa1"
Sorted
Sorted操作屬于一個媒介操作，會將流對象作為返回值返回。元素會默認按照自然的順序返回，除非你傳入了一個自定義的Comparator對象。
stringCollection
.stream()
.sorted()
.filter((s) -> s.startsWith("a"))
.forEach(System.out::println);
// "aaa1", "aaa2"
需要記住的是，Sorted操作并不會改變流中的元素的順序，只會創建一個經過排序的視圖，譬如：
System.out.println(stringCollection);
// ffffd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ffffd1
Map
map操作也是媒介操作的一種，可以通過給定的函數將每個元素映射到其他對象。下面的代碼示例就是將所有的字符串轉化為大寫字符串。不過map操作是可以將任意對象轉化為任意類型，流返回的泛型類型取決于傳遞給map的函數的返回值。
stringCollection
.stream()
.map(String::toUpperCase)
.sorted((a, b) -> b.compareTo(a))
.forEach(System.out::println);
// "DDD2", "DDD1", "CCC", "BBB3", "BBB2", "AAA2", "AAA1"
Match
Java 8提供了一些列的匹配的終止操作符來幫助開發者判斷流當中的元素是否符合某些判斷規則。所有的匹配類型的操作都會返回布爾類型。
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
Count
Count 也是終止操作的一種，它會返回流中的元素的數目。
long startsWithB =
stringCollection
.stream()
.filter((s) -> s.startsWith("b"))
.count();
System.out.println(startsWithB); // 3
Reduce
該操作根據指定的方程對于流中的元素進行了指定的減少的操作。結果是Optional類型。
Optional reduced =
stringCollection
.stream()
.sorted()
.reduce((s1, s2) -> s1 + "#" + s2);
reduced.ifPresent(System.out::println);
// "aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ffffd1#ffffd2"
Parallel Streams
正如上文中提及的，流可以是順序的也可以是并行的。所有在順序流上執行的流操作都是在單線程中運行的，而在并行流中進行的操作都是在多線程中運行的。如下的代碼演示了如何利用并行流來提供性能，首先我們創建一個待比較的序列：
int max = 1000000;
List values = new ArrayList<>(max);
for (int i = 0; i < max; i++) {
UUID uuid = UUID.randomUUID();
values.add(uuid.toString());
}
Sequential Sort
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
Parallel Sort
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
Maps
正如上文所說，Map并不支持流操作，但是也提供了很多有用的方法來進行通用的操作。
Map map = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
map.putIfAbsent(i, "val" + i);
}
map.forEach((id, val) -> System.out.println(val));
上述的代碼中，putIfAbsent避免了寫太多額外的空檢查。forEach會接受一個Consumer參數來遍歷Map中的元素。下面的代碼演示如何進行計算：
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
還有，Map提供了如何根據給定的key，vaue來刪除Map中給定的元素：
map.remove(3, "val3");
map.get(3); // val33
map.remove(3, "val33");
map.get(3); // null
還有一個比較有用的方法：
map.getOrDefault(42, "not found"); // not found
同時，Map還提供了merge方法來幫助有效地對于值進行修正：
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
Date API
Java 8包含了一個全新的日期與時間的API，在java.time包下，新的時間API集成了Joda-Time的庫。
Clock
Clock方便我們去讀取當前的日期與時間。Clocks可以根據不同的時區來進行創建，并且可以作為System.currentTimeMillis()的替代。這種指向時間軸的對象即是Instant類。Instants可以被用于創建java.util.Date對象。
Clock clock = Clock.systemDefaultZone();
long millis = clock.millis();
Instant instant = clock.instant();
Date legacyDate = Date.from(instant); // legacy java.util.Date
Timezones
Timezones以ZoneId來區分。可以通過靜態構造方法很容易的創建，Timezones定義了Instants與Local Dates之間的轉化關系：
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]
LocalTime
LocalTime代表了一個與時間無關的本地時間，譬如 10pm 或者 17:30:15。下述的代碼展示了根據不同的時間軸創建的不同的本地時間：
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
LocalTime提供了很多的工廠方法來簡化創建實例的步驟，以及對于時間字符串的解析：
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
LocalDate
LocalDate代表了一個獨立的時間類型，譬如2014-03-11。它是一個不可變的對象并且很類似于LocalTime。下列代碼展示了如何通過增減時間年月來計算日期：
LocalDate today = LocalDate.now();
LocalDate tomorrow = today.plus(1, ChronoUnit.DAYS);
LocalDate yesterday = tomorrow.minusDays(2);
LocalDate independenceDay = LocalDate.of(2014, Month.JULY, 4);
DayOfWeek dayOfWeek = independenceDay.getDayOfWeek();
System.out.println(dayOfWeek); // FRIDAY
從字符串解析得到LocalDate對象也像LocalTime一樣簡單：
DateTimeFormatter germanFormatter =
DateTimeFormatter
.ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM)
.withLocale(Locale.GERMAN);
LocalDate xmas = LocalDate.parse("24.12.2014", germanFormatter);
System.out.println(xmas); // 2014-12-24
LocalDateTime
LocalDateTime代表了時間日期類型，它組合了上文提到的Date類型以及Time類型。LocalDateTime同樣也是一種不可變類型，很類似于LocalTime以及LocalDate。
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
上文中提及的Instant也可以用來將時間根據時區轉化：
Instant instant = sylvester
.atZone(ZoneId.systemDefault())
.toInstant();
Date legacyDate = Date.from(instant);
System.out.println(legacyDate); // Wed Dec 31 23:59:59 CET 2014
從格式化字符串中解析獲取到數據對象，也是非常簡單：
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
Annotations
Java 8中的注解現在是可以重復的，下面我們用例子直接說明。首先，創建一個容器注解可以用來存儲一系列真實的注解：
@interface Hints {
Hint[] value();
}
@Repeatable(Hints.class)
@interface Hint {
String value();
}
通過添加 @Repeatable注解，就可以在同一個類型中使用多個注解。
Variant 1: Using the container annotation (old school)
@Hints({@Hint("hint1"), @Hint("hint2")})
class Person {}
Variant 2: Using repeatable annotations (new school)
@Hint("hint1")
@Hint("hint2")
class Person {}
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
Further Reading
Java 8 Stream Tutorial
Java 8 Nashorn Tutorial
Java 8 Concurrency Tutorial: Threads and Executors
Java 8 Concurrency Tutorial: Synchronization and Locks
Java 8 Concurrency Tutorial: Atomic Variables and ConcurrentMap
Java 8 API by Example: Strings, Numbers, Math and Files
Avoid Null Checks in Java 8
Fixing Java 8 Stream Gotchas with IntelliJ IDEA
Using Backbone.js with Java 8 Nashorn
