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Java 8 的新特性和改进总览 - 技术翻译 - 开源中国社区

Java 8 的新特性和改进总览 【已翻译100%】

标签: Java
JoeyBlue 推荐于 5年前 (共 28 段, 翻译完成于 04-28) 评论 85
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285
推荐标签: Java 待读

这篇文章是对Java 8中即将到来的改进做一个面向开发者的综合性的总结,JDK的这一特性将会在2013年9月份发布。

在写这篇文章的时候,Java 8的开发工作仍然在紧张有序的进行中,语言特新和API仍然有可能改变,我会尽我最大的努力保持这份文档跟得到Java 8的改动。

Java 8的预览版,也就是 “Project Lambda”,现在可以从java.net下载到。

我使用了IntelliJ的预览版做我的IDE,在我看来他是目前支持java 8特性最好的一个IDE,你可以从这里下载到.

由于我没有找到Oracle发布的Java 8的官方文档,所以目前Java 8的文档还只有本地版本,等Oracle公开文档的时候,我将会重新链接到官方文档。

JeromeCui
 翻译得不错哦!

接口改善

现在接口里已经完全可以定义静态方法了. 举一个比较普遍的例子就是在java类库中, 对于一些接口如Foo, 都会有一个有静态方法的工具类Foos 来生成或者配合Foo对象实例来使用. 既然静态方法可以存在于接口当中, 那么大多数情况下 Foos工具类完全可以使用接口中的公共方法来代理 (或者将Foos置成package-private).

除此之外更重要的就是, Java 8中接口可以定义默认的方法了.举个例子,一个for-each循环的方法就可以加入到java.lang.Iterable中:

public default void forEach(Consumer<? super T> action) {
    Objects.requireNonNull(action); for (T t : this) {
        action.accept(t);
    }
}

在过去,java类库的接口中添加方法基本上是不可能的. 在接口中添加方法意味着破坏了实现了这个接口的代码. 但是现在, 只要能够提供一个正确明智的默认的方法的实现, java类库的维护者就可以在接口中添加方法.

Java 8中, 大量的默认方法已经被添加到核心的JDK接口中了. 稍候我会详细介绍它们.

叫我蝴蝶吧
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为什么不能用默认方法来重载equals,hashCode和toString?

接口不能提供对Object类的任何方法的默认实现。特别是,这意味着从接口里不能提供对equals,hashCode或toString的默认实现。

这刚看起来挺奇怪的,但考虑到一些接口实际上是在文档里定义他们的equals行为的。List接口就是一个例子了。因此,为什么不允许这样呢?

Brian Goetz在这个问题上的冗长的回复里给出了4个原因。我这里只说其中一个,因为那个已经足够说服我了:

它会变得更困难来推导什么时候该调用默认的方法。现在它变得很简单了:如果一个类实现了一个方法,那总是优先于默认的实现的。一旦所有接口的实例都是Object的子类,所有接口实例都已经有对equals/hashCode/toString的非默认实现。因此,一个在接口上这些的默认版本都是没用的,它也不会被编译。

要看更多的话,看下由Brian Goetz写的解释: 对“允许默认方法来重载Object的方法”的回复

excepiton
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函数式接口

Java 8 引入的一个核心概念是函数式接口。如果一个接口定义个唯一一个抽象方法,那么这个接口就成为函数式接口。比如,java.lang.Runnable就是一个函数式接口,因为它只顶一个一个抽象方法:

public abstract void run();
留意到“abstract”修饰词在这里是隐含的,因为这个方法缺少方法体。为了表示一个函数式接口,并非想这段代码一样一定需要“abstract”关键字。

默认方法不是abstract的,所以一个函数式接口里可以定义任意多的默认方法,这取决于你。

同时,引入了一个新的Annotation:@FunctionalInterface。可以把他它放在一个接口前,表示这个接口是一个函数式接口。加上它的接口不会被编译,除非你设法把它变成一个函数式接口。它有点像@Override,都是声明了一种使用意图,避免你把它用错。

JoeyBlue
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Lambdas

一个函数式接口非常有价值的属性就是他们能够用lambdas来实例化。这里有一些lambdas的例子:

左边是指定类型的逗号分割的输入列表,右边是带有return的代码块:

(int x, int y) -> { return x + y; }

左边是推导类型的逗号分割的输入列表,右边是返回值:

(x, y) -> x + y

左边是推导类型的单一参数,右边是一个返回值:

x -> x * x

左边没有输入 (官方名称: "burger arrow"),在右边返回一个值:

() -> x

左边是推导类型的单一参数,右边是没返回值的代码块(返回void):

x -> { System.out.println(x); }

静态方法引用:

String::valueOf

非静态方法引用:

Object::toString

继承的函数引用:

x::toString

构造函数引用:

ArrayList::new 

你可以想出一些函数引用格式作为其他lambda格式的简写。

excepiton
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方法引用  等价的lambda表达式
String::valueOf
x -> String.valueOf(x)
Object::toString
x -> x.toString()
x::toString
() -> x.toString()
ArrayList::new
() -> new ArrayList<>()

当然,在Java里方法能被重载。类可以有多个同名但不同参数的方法。这同样对构造方法有效。ArrayList::new能够指向它的3个构造方法中任何一个。决定使用哪个方法是根据在使用的函数式接口。

一个lambda和给定的函数式接口在“外型”匹配的时候兼容。通过“外型”,我指向输入、输出的类型和声明检查异常。

给出两个具体有效的例子:

Comparator<String> c = (a, b) -> Integer.compare(a.length(),
                                                 b.length());

一个Comparator<String>的compare方法需要输入两个阐述,然后返回一个int。这和lambda右侧的一致,因此这个任务是有效的。

Runnable r = () -> { System.out.println("Running!"); }

一个Runnable的run方法不需要参数也不会返回值。这和lambda右侧一致,所以任务有效。

在抽象方法的签名里的受检查异常(如果存在)也很重要。如果函数式接口在它的签名里声明了异常,lambda只能抛出受检查异常。

excepiton
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捕获和非捕获的Lambda表达式

当Lambda表达式访问一个定义在Lambda表达式体外的非静态变量或者对象时,这个Lambda表达式称为“捕获的”。比如,下面这个lambda表达式捕捉了变量x:

int x = 5; return y -> x + y;
为了保证这个lambda表达式声明是正确的,被它捕获的变量必须是“有效final”的。所以要么它们需要用final修饰符号标记,要么保证它们在赋值后不能被改变。

Lambda表达式是否是捕获的和性能悄然相关。一个非不捕获的lambda通常比捕获的更高效,虽然这一点没有书面的规范说明(据我所知),而且也不能为了程序的正确性指望它做什么,非捕获的lambda只需要计算一次. 然后每次使用到它都会返回一个唯一的实例。而捕获的lambda表达式每次使用时都需要重新计算一次,而且从目前实现来看,它很像实例化一个匿名内部类的实例。


JoeyBlue
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lambdas不做的事

你应该记住,有一些lambdas不提供的特性。为了Java 8它们被考虑到了,但是没有被包括进去,由于简化以及时间限制的原因。

Non-final* 变量捕获 - 如果一个变量被赋予新的数值,它将不能被用于lambda之中。"final"关键字不是必需的,但变量必须是“有效final”的(前面讨论过)。这个代码不会被编译:

int count = 0;
List<String> strings = Arrays.asList("a", "b", "c");
strings.forEach(s -> {
    count++; // error: can't modify the value of count });

例外的透明度 - 如果一个已检测的例外可能从lambda内部抛出,功能性的接口也必须声明已检测例外可以被抛出。这种例外不会散布到其包含的方法。这个代码不会被编译:

void appendAll(Iterable<String> values, Appendable out) throws IOException { // doesn't help with the error values.forEach(s -> {
        out.append(s); // error: can't throw IOException here // Consumer.accept(T) doesn't allow it });
}

有绕过这个的办法,你能定义自己的功能性接口,扩展Consumer的同时通过像RuntimeException之类抛出 IOException。我试图用代码写出来,但发现它令人困惑是否值得。

控制流程 (break, early return) -在上面的 forEach例子中,传统的继续方式有可能通过在lambda之内放置 "return;"来实现。但是,没有办法中断循环或者从lambda中通过包含方法的结果返回一个数值。例如:

final String secret = "foo"; boolean containsSecret(Iterable<String> values) {
    values.forEach(s -> { if (secret.equals(s)) {
            ??? // want to end the loop and return true, but can't }
    });
}

进一步阅读关于这些问题的资料,看看这篇Brian Goetz写的说明:在 Block<T>中响应“已验证例外”

super0555
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为什么抽象类不能通过利用lambda实例化

抽象类,哪怕只声明了一个抽象方法,也不能使用lambda来实例化。

下面有两个类 Ordering 和 CacheLoader的例子,都带有一个抽象方法,摘自于Guava 库。那岂不是很高兴能够声明它们的实例,像这样使用lambda表达式?

Ordering<String> order = (a, b) -> ...;

CacheLoader<String, String> loader = (key) -> ...;

这样做引发的最常见的争论就是会增加阅读lambda的难度。以这种方式实例化一段抽象类将导致隐藏代码的执行:抽象类的构造方法。

另一个原因是,它抛出了lambda表达式可能的优化。在未来,它可能是这种情况,lambda表达式都不会计算到对象实例。放任用户用lambda来声明抽象类将妨碍像这样的优化。

外,有一个简单地解决方法。事实上,上述两个摘自Guava 库的实例类已经证明了这种方法。增加工厂方法将lambda转换成实例。

Ordering<String> order = Ordering.from((a, b) -> ...);
CacheLoader<String, String> loader = CacheLoader.from((key) -> ...);

要深入阅读,请参看由 Brian Goetz所做的说明: response to "Allow lambdas to implement abstract classes"

等PM
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java.util.function

包概要:java.util.function

作为Comparator 和Runnable早期的证明,在JDK中已经定义的接口恰巧作为函数接口而与lambdas表达式兼容。同样方式可以在你自己的代码中定义任何函数接口或第三方库。

但有特定形式的函数接口,且广泛的,通用的,在之前的JD卡中并不存在。大量的接口被添加到新的java.util.function 包中。下面是其中的一些:

  • Function<T, R> -T作为输入,返回的R作为输出
  • Predicate<T> -T作为输入,返回的boolean值作为输出
  • Consumer<T> - T作为输入,执行某种动作但没有返回值
  • Supplier<T> - 没有任何输入,返回T
  • BinaryOperator<T> -两个T作为输入,返回一个T作为输出,对于“reduce”操作很有用

这些最原始的特征同样存在。他们以int,long和double的方式提供。例如:

  • IntConsumer -以int作为输入,执行某种动作,没有返回值

这里存在性能上的一些原因,主要释在输入或输出的时候避免装箱和拆箱操作。

等PM
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评论(85)
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java 真是变得越来越复杂了。
第19段翻译的很糟糕

引用来自“LinuxQueen”的评论

第19段翻译的很糟糕

19段?
不只第十九段。。
感觉好乱哦

引用来自“ljb_iss”的评论

java 真是变得越来越复杂了。

是你自己看不懂吧。就这么点特性,还敢说复杂,没见过复杂的东西吧?
壮哉我大java
都快变成火星文了
越来越朝动态语言的方向发展了
你们觉不觉的 java越来越像SCALA了
越来越像C#了

引用来自“Gmail.com”的评论

越来越像C#了

+1

引用来自“Gmail.com”的评论

越来越像C#了

主流语言不都长一样。。。是不是也可以说你长得像犀利哥,事实上你们确实像,都是两只眼睛一张嘴
C#表示这些feature已经是旧闻了
30年前就有了的东西,现在才支持……

引用来自“阿尔法兽”的评论

引用来自“Gmail.com”的评论

越来越像C#了

主流语言不都长一样。。。是不是也可以说你长得像犀利哥,事实上你们确实像,都是两只眼睛一张嘴

这里的像,指的是本来C#比Java多了很多特性,现在Java也把这些特性渐渐加入了

引用来自“一刀”的评论

引用来自“ljb_iss”的评论

java 真是变得越来越复杂了。

是你自己看不懂吧。就这么点特性,还敢说复杂,没见过复杂的东西吧?

只是表达一下个人看法,没必要喷我吧。

引用来自“Gmail.com”的评论

引用来自“阿尔法兽”的评论

引用来自“Gmail.com”的评论

越来越像C#了

主流语言不都长一样。。。是不是也可以说你长得像犀利哥,事实上你们确实像,都是两只眼睛一张嘴

这里的像,指的是本来C#比Java多了很多特性,现在Java也把这些特性渐渐加入了

这倒是实话。Net确实是当之无愧,宇宙第一强语言。微软在语言设计上比甲骨文、谷歌这些门外汉厉害多了。NET语法优美,学习成本低,坑少,Java也一直在学.Net.不过NET的发展倒不咋地,京东携程等都转java了。可见,语言本身强弱还不是决定性因素。
都是越来越像lisp了好吧。
看到lambda 让我想起了python
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