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Java8+新特性

news 2025/10/5 9:04:32

Java 8 是 Java 语言的一个里程碑版本，引入了众多革命性特性，之后的 Java 9+ 在此基础上持续优化和扩展。以下是 Java 8+ 最重要的新特性详解：

一、Java 8 核心特性

1. Lambda 表达式

定义：简洁的匿名函数，允许将代码块作为参数传递。
语法：(参数) -> 表达式 或 (参数) -> { 代码块 }

示例：

// 传统匿名内部类
new Thread(new Runnable() {public void run() {System.out.println("Hello");}
}).start();// Lambda表达式
new Thread(() -> System.out.println("Hello")).start();

优势：简化代码，增强可读性，特别适合函数式编程。

2. 函数式接口（Functional Interface）

定义：仅含一个抽象方法的接口（可含默认方法和静态方法）。
注解：@FunctionalInterface（编译时校验）。
常用内置接口：
- Consumer<T>：接收参数无返回（void accept(T t)）
- Supplier<T>：无参数返回值（T get()）
- Function<T, R>：接收 T 返回 R（R apply(T t)）
- Predicate<T>：接收 T 返回布尔值（boolean test(T t)）

示例：

@FunctionalInterface
interface MathOperation {int operate(int a, int b);
}MathOperation addition = (a, b) -> a + b;
System.out.println(addition.operate(2, 3)); // 输出5

3. Stream API

定义：处理集合的高级抽象，支持链式操作和并行处理。
核心操作：
- 中间操作（返回 Stream）：filter()、map()、sorted()、distinct()
- 终端操作（返回结果）：collect()、forEach()、count()、reduce()

示例：

List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date");// 筛选长度>5的元素，转大写，收集到列表
List<String> result = list.stream().filter(s -> s.length() > 5).map(String::toUpperCase).collect(Collectors.toList()); // 结果：[BANANA, CHERRY]

优势：简化集合处理代码，支持并行流（parallelStream()）提升大数据量处理效率。

4. 接口默认方法与静态方法

默认方法：接口中用 default 修饰的方法，允许接口扩展而不破坏实现类。

interface Vehicle {default void honk() {System.out.println("鸣笛");}
}
class Car implements Vehicle {}
new Car().honk(); // 直接调用默认方法

静态方法：接口中用 static 修饰的方法，可直接通过接口调用。

interface Vehicle {static void info() {System.out.println("这是交通工具");}
}
Vehicle.info(); // 调用静态方法

5. Optional 类

作用：解决 NullPointerException，封装可能为 null 的值。
常用方法：ofNullable()、isPresent()、orElse()、ifPresent()

示例：

String str = null;
// 传统方式（可能NPE）
System.out.println(str.length());// Optional方式
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(str);
optional.ifPresent(s -> System.out.println(s.length())); // 无输出（安全）
String result = optional.orElse("默认值"); // 结果："默认值"

6. 日期时间 API（java.time 包）

优势：替代线程不安全的 SimpleDateFormat 和 Calendar，提供不可变对象。
核心类：
- LocalDate：日期（年 / 月 / 日）
- LocalTime：时间（时 / 分 / 秒）
- LocalDateTime：日期 + 时间
- DateTimeFormatter：线程安全的格式化工具

示例：

// 获取当前日期时间
LocalDateTime now = LocalDateTime.now();// 格式化
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String formatted = now.format(formatter); // 如：2023-10-05 14:30:00// 日期计算
LocalDate tomorrow = LocalDate.now().plusDays(1);

7. 其他重要特性

方法引用：用 :: 简化 Lambda，如 String::toUpperCase 等价于 s -> s.toUpperCase()。
重复注解：允许同一注解在同一位置多次使用（需 @Repeatable 标记）。
类型推断增强：泛型实例化可省略类型参数，如 List<String> list = new ArrayList<>()。

二、Java 9+ 重要特性

1. 模块系统（Java 9）

定义：将代码封装为模块（module-info.java），显式声明依赖和导出的包，解决 “类路径地狱”。

示例：

// module-info.java
module com.example.myapp {requires java.base; // 依赖基础模块requires com.example.lib; // 依赖自定义模块exports com.example.myapp.api; // 导出供外部使用的包
}

2. 集合工厂方法（Java 9）

作用：简化不可变集合创建。

// 不可变列表
List<String> list = List.of("a", "b", "c");
// 不可变集合
Set<Integer> set = Set.of(1, 2, 3);
// 不可变映射
Map<String, Integer> map = Map.of("one", 1, "two", 2);

3. 接口私有方法（Java 9）

作用：接口中允许定义私有方法，供默认方法和静态方法复用。

interface MyInterface {default void publicMethod() {privateMethod(); // 调用私有方法}private void privateMethod() {System.out.println("接口私有方法");}
}

4. 局部变量类型推断（var，Java 10）

作用：用 var 声明局部变量，编译器自动推断类型（增强可读性，减少冗余）

var list = new ArrayList<String>(); // 等价于 ArrayList<String> list
var map = Map.of("a", 1); // 等价于 Map<String, Integer> map

5. 文本块（Text Blocks，Java 15）

作用：简化多行字符串编写（如 JSON、SQL），保留换行和缩进。
```
String json = """{"name": "Java","version": 17}""";
```

6. 密封类（Sealed Classes，Java 17）

作用：限制类的继承关系，仅允许指定类继承。

public sealed class Shape permits Circle, Rectangle {// 密封类
}
final class Circle extends Shape {} // 允许继承
final class Rectangle extends Shape {}

7. Record 类（Java 16）

作用：简化 “数据载体类”（如 DTO），自动生成构造方法、equals()、hashCode()、toString()。

record User(String name, int age) {} // 自动包含所有字段的访问器和方法User user = new User("Alice", 25);
System.out.println(user.name()); // 输出"Alice"

三、总结

Java 8 奠定了函数式编程基础（Lambda、Stream、Optional），并优化了日期 API，是企业级开发的主流版本。
Java 9+ 持续提升开发效率（集合工厂、var、Record）、增强安全性（密封类）和模块化能力，建议新项目直接使用 Java 17（LTS 长期支持版）。

掌握这些特性能显著提升代码简洁性和性能，是现代 Java 开发的必备技能。

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