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title: Java8 新特性实战
description: 实战讲解 Java 8 的核心新特性，包括 Lambda、Stream、Optional、日期时间 API 与接口默认方法等。
category: Java
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  - Java新特性
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      content: Java 8,Lambda,Stream API,Optional,Date/Time API,默认方法,函数式接口
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> 本文来自[cowbi](https://github.com/cowbi)的投稿~

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JDK 8 于 2014 年 3 月 18 日发布，这是一个 LTS（长期支持版）版本，是目前市场上使用最多的 JDK 版本。至此为止，目前有 JDK8、JDK11、JDK17、JDK21 和 JDK 25 这五个长期支持版了。

JDK 8 引入了许多重要的新特性，这篇文章会挑选其中较为重要的一些新特性进行详细介绍：

- Lambda 表达式
- Stream API
- Optional 类
- Date-Time API
- 接口默认方法
- 函数式接口

下图是从 JDK 8 到 JDK 24 每个版本的更新带来的新特性数量和更新时间：

![](https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/java/new-features/jdk8~jdk24.png)

Oracle 于 2014 发布了 Java8（jdk1.8），诸多原因使它成为目前市场上使用最多的 jdk 版本。虽然发布距今已将近 7 年，但很多程序员对其新特性还是不够了解，尤其是用惯了 Java8 之前版本的老程序员，比如我。

为了不脱离队伍太远，还是有必要对这些新特性做一些总结梳理。它较 jdk.7 有很多变化或者说是优化，比如 interface 里可以有静态方法，并且可以有方法体，这一点就颠覆了之前的认知；`java.util.HashMap` 数据结构里增加了红黑树；还有众所周知的 Lambda 表达式等等。本文不能把所有的新特性都给大家一一分享，只列出比较常用的新特性给大家做详细讲解。更多相关内容请看[官网关于 Java8 的新特性的介绍](https://www.oracle.com/java/technologies/javase/8-whats-new.html)。

## Interface

interface 的设计初衷是面向抽象，提高扩展性。这也留有一点遗憾，Interface 修改的时候，实现它的类也必须跟着改。

为了解决接口的修改与现有的实现不兼容的问题。新 interface 的方法可以用`default` 或 `static`修饰，这样就可以有方法体，实现类也不必重写此方法。

一个 interface 中可以有多个方法被它们修饰，这 2 个修饰符的区别主要也是普通方法和静态方法的区别。

1. `default`修饰的方法，是普通实例方法，可以用`this`调用，可以被子类继承、重写。
2. `static`修饰的方法，使用上和一般类静态方法一样。但它不能被子类继承，只能用`Interface`调用。

我们来看一个实际的例子。

```java
public interface InterfaceNew {
    static void sm() {
        System.out.println("interface提供的方式实现");
    }
    static void sm2() {
        System.out.println("interface提供的方式实现");
    }

    default void def() {
        System.out.println("interface default方法");
    }
    default void def2() {
        System.out.println("interface default2方法");
    }
    //须要实现类重写
    void f();
}

public interface InterfaceNew1 {
    default void def() {
        System.out.println("InterfaceNew1 default方法");
    }
}
```

如果有一个类既实现了 `InterfaceNew` 接口又实现了 `InterfaceNew1`接口，它们都有`def()`，并且 `InterfaceNew` 接口和 `InterfaceNew1`接口没有继承关系的话，这时就必须重写`def()`。不然的话，编译的时候就会报错。

```java
public class InterfaceNewImpl implements InterfaceNew , InterfaceNew1{
    public static void main(String[] args) {
        InterfaceNewImpl interfaceNew = new InterfaceNewImpl();
        interfaceNew.def();
    }

    @Override
    public void def() {
        InterfaceNew1.super.def();
    }

    @Override
    public void f() {
    }
}
```

**在 Java 8 ，接口和抽象类有什么区别的？**

很多小伙伴认为：“既然 interface 也可以有自己的方法实现，似乎和 abstract class 没多大区别了。”

其实它们还是有区别的

1. interface 和 class 的区别，好像是废话，主要有：

   - 接口多实现，类单继承
   - 接口的方法是 public abstract 修饰，变量是 public static final 修饰。 abstract class 可以用其他修饰符

2. interface 的方法是更像是一个扩展插件。而 abstract class 的方法是要继承的。

开始我们也提到，interface 新增`default`和`static`修饰的方法，为了解决接口的修改与现有的实现不兼容的问题，并不是为了要替代`abstract class`。在使用上，该用 abstract class 的地方还是要用 abstract class，不要因为 interface 的新特性而将之替换。

**记住接口永远和类不一样。**

## functional interface 函数式接口

**定义**：也称 SAM 接口，即 Single Abstract Method interfaces，有且只有一个抽象方法，但可以有多个非抽象方法的接口。

在 java 8 中专门有一个包放函数式接口`java.util.function`，该包下的所有接口都有 `@FunctionalInterface` 注解，提供函数式编程。

在其他包中也有函数式接口，其中一些没有`@FunctionalInterface` 注解，但是只要符合函数式接口的定义就是函数式接口，与是否有`@FunctionalInterface`注解无关，注解只是在编译时起到强制规范定义的作用。其在 Lambda 表达式中有广泛的应用。

## Lambda 表达式

接下来谈众所周知的 Lambda 表达式。它是推动 Java 8 发布的最重要新特性。是继泛型(`Generics`)和注解(`Annotation`)以来最大的变化。

使用 Lambda 表达式可以使代码变的更加简洁紧凑。让 java 也能支持简单的*函数式编程*。

> Lambda 表达式是一个匿名函数，java 8 允许把函数作为参数传递进方法中。

### 语法格式

```java
(parameters) -> expression 或
(parameters) ->{ statements; }
```

### Lambda 实战

我们用常用的实例来感受 Lambda 带来的便利

#### 替代匿名内部类

过去给方法传动态参数的唯一方法是使用内部类。比如

**1.`Runnable` 接口**

```java
new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("The runable now is using!");
            }
}).start();
//用lambda
new Thread(() -> System.out.println("It's a lambda function!")).start();
```

**2.`Comparator` 接口**

```java
List<Integer> strings = Arrays.asList(1, 2, 3);

Collections.sort(strings, new Comparator<Integer>() {
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
    return o1 - o2;}
});

//Lambda
Collections.sort(strings, (Integer o1, Integer o2) -> o1 - o2);
//分解开
Comparator<Integer> comparator = (Integer o1, Integer o2) -> o1 - o2;
Collections.sort(strings, comparator);
```

**3.`Listener` 接口**

```java
JButton button = new JButton();
button.addItemListener(new ItemListener() {
@Override
public void itemStateChanged(ItemEvent e) {
   e.getItem();
}
});
//lambda
button.addItemListener(e -> e.getItem());
```

**4.自定义接口**

上面的 3 个例子是我们在开发过程中最常见的，从中也能体会到 Lambda 带来的便捷与清爽。它只保留实际用到的代码，把无用代码全部省略。那它对接口有没有要求呢？我们发现这些匿名内部类只重写了接口的一个方法，当然也只有一个方法须要重写。这就是我们上文提到的**函数式接口**，也就是说只要方法的参数是函数式接口都可以用 Lambda 表达式。

```java
@FunctionalInterface
public interface Comparator<T>{}

@FunctionalInterface
public interface Runnable{}
```

我们自定义一个函数式接口

```java
@FunctionalInterface
public interface LambdaInterface {
 void f();
}
//使用
public class LambdaClass {
    public static void forEg() {
        lambdaInterfaceDemo(()-> System.out.println("自定义函数式接口"));
    }
    //函数式接口参数
    static void lambdaInterfaceDemo(LambdaInterface i){
        i.f();
    }
}
```

#### 集合迭代

```java
void lamndaFor() {
        List<String> strings = Arrays.asList("1", "2", "3");
        //传统foreach
        for (String s : strings) {
            System.out.println(s);
        }
        //Lambda foreach
        strings.forEach((s) -> System.out.println(s));
        //or
        strings.forEach(System.out::println);
     //map
        Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
        map.forEach((k,v)->System.out.println(v));
}
```

#### 方法的引用

Java 8 允许使用 `::` 关键字来传递方法或者构造函数引用，无论如何，表达式返回的类型必须是 functional-interface。

```java
public class LambdaClassSuper {
    LambdaInterface sf(){
        return null;
    }
}

public class LambdaClass extends LambdaClassSuper {
    public static LambdaInterface staticF() {
        return null;
    }

    public LambdaInterface f() {
        return null;
    }

    void show() {
        //1.调用静态函数，返回类型必须是functional-interface
        LambdaInterface t = LambdaClass::staticF;

        //2.实例方法调用
        LambdaClass lambdaClass = new LambdaClass();
        LambdaInterface lambdaInterface = lambdaClass::f;

        //3.超类上的方法调用
        LambdaInterface superf = super::sf;

        //4. 构造方法调用
        LambdaInterface tt = LambdaClassSuper::new;
    }
}
```

#### 访问变量

```java
int i = 0;
Collections.sort(strings, (Integer o1, Integer o2) -> o1 - i);
//i =3;
```

lambda 表达式可以引用外边变量，但是该变量默认拥有 final 属性，不能被修改，如果修改，编译时就报错。

## Stream

java 新增了 `java.util.stream` 包，它和之前的流大同小异。之前接触最多的是资源流，比如`java.io.FileInputStream`，通过流把文件从一个地方输入到另一个地方，它只是内容搬运工，对文件内容不做任何*CRUD*。

`Stream`依然不存储数据，不同的是它可以检索(Retrieve)和逻辑处理集合数据、包括筛选、排序、统计、计数等。可以想象成是 Sql 语句。

它的源数据可以是 `Collection`、`Array` 等。由于它的方法参数都是函数式接口类型，所以一般和 Lambda 配合使用。

### 流类型

1. stream 串行流
2. parallelStream 并行流，可多线程执行

### 常用方法

接下来我们看`java.util.stream.Stream`常用方法

```java
/**
* 返回一个串行流
*/
default Stream<E> stream()

/**
* 返回一个并行流
*/
default Stream<E> parallelStream()

/**
* 返回T的流
*/
public static<T> Stream<T> of(T t)

/**
* 返回其元素是指定值的顺序流。
*/
public static<T> Stream<T> of(T... values) {
    return Arrays.stream(values);
}


/**
* 过滤，返回由与给定predicate匹配的该流的元素组成的流
*/
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);

/**
* 此流的所有元素是否与提供的predicate匹配。
*/
boolean allMatch(Predicate<? super T> predicate)

/**
* 此流任意元素是否有与提供的predicate匹配。
*/
boolean anyMatch(Predicate<? super T> predicate);

/**
* 返回一个 Stream的构建器。
*/
public static<T> Builder<T> builder();

/**
* 使用 Collector对此流的元素进行归纳
*/
<R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector);

/**
 * 返回此流中的元素数。
*/
long count();

/**
* 返回由该流的不同元素（根据 Object.equals(Object) ）组成的流。
*/
Stream<T> distinct();

/**
 * 遍历
*/
void forEach(Consumer<? super T> action);

/**
* 用于获取指定数量的流，截短长度不能超过 maxSize 。
*/
Stream<T> limit(long maxSize);

/**
* 用于映射每个元素到对应的结果
*/
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);

/**
* 根据提供的 Comparator进行排序。
*/
Stream<T> sorted(Comparator<? super T> comparator);

/**
* 丢弃此流中的前 n 个元素，返回由剩余元素组成的新流。
*/
Stream<T> skip(long n);

/**
* 返回一个包含此流的元素的数组。
*/
Object[] toArray();

/**
* 使用提供的 generator函数返回一个包含此流的元素的数组，以分配返回的数组，以及分区执行或调整大小可能需要的任何其他数组。
*/
<A> A[] toArray(IntFunction<A[]> generator);

/**
* 合并流
*/
public static <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b)
```

### 实战

本文列出 `Stream` 具有代表性的方法之使用，更多的使用方法还是要看 Api。

```java
@Test
public void test() {
  List<String> strings = Arrays.asList("abc", "def", "gkh", "abc");
    //返回符合条件的stream
    Stream<String> stringStream = strings.stream().filter(s -> "abc".equals(s));
    //计算流符合条件的流的数量
    long count = stringStream.count();

    //forEach遍历->打印元素
    strings.stream().forEach(System.out::println);

    //limit 获取到1个元素的stream
    Stream<String> limit = strings.stream().limit(1);
    //toArray 比如我们想看这个limitStream里面是什么，比如转换成String[],比如循环
    String[] array = limit.toArray(String[]::new);

    //map 对每个元素进行操作返回新流
    Stream<String> map = strings.stream().map(s -> s + "22");

    //sorted 排序并打印
    strings.stream().sorted().forEach(System.out::println);

    //Collectors collect 把abc放入容器中
    List<String> collect = strings.stream().filter(string -> "abc".equals(string)).collect(Collectors.toList());
    //把list转为string，各元素用，号隔开
    String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(","));

    //对数组的统计，比如用
    List<Integer> number = Arrays.asList(1, 2, 5, 4);

    IntSummaryStatistics statistics = number.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();
    System.out.println("列表中最大的数 : "+statistics.getMax());
    System.out.println("列表中最小的数 : "+statistics.getMin());
    System.out.println("平均数 : "+statistics.getAverage());
    System.out.println("所有数之和 : "+statistics.getSum());

    //concat 合并流
    List<String> strings2 = Arrays.asList("xyz", "jqx");
    Stream.concat(strings2.stream(),strings.stream()).count();

    //注意 一个Stream只能操作一次，不能断开，否则会报错。
    Stream stream = strings.stream();
    //第一次使用
    stream.limit(2);
    //第二次使用
    stream.forEach(System.out::println);
    //报错 java.lang.IllegalStateException: stream has already been operated upon or closed

    //但是可以这样, 连续使用
    stream.limit(2).forEach(System.out::println);
}
```

### 延迟执行

在执行返回 `Stream` 的方法时，并不立刻执行，而是等返回一个非 `Stream` 的方法后才执行。因为拿到 `Stream` 并不能直接用，而是需要处理成一个常规类型。这里的 `Stream` 可以想象成是二进制流（2 个完全不一样的东东），拿到也看不懂。

我们下面分解一下 `filter` 方法。

```java
@Test
public void laziness(){
  List<String> strings = Arrays.asList("abc", "def", "gkh", "abc");
  Stream<Integer> stream = strings.stream().filter(new Predicate() {
      @Override
      public boolean test(Object o) {
        System.out.println("Predicate.test 执行");
        return true;
        }
      });

   System.out.println("count 执行");
   stream.count();
}
/*-------执行结果--------*/
count 执行
Predicate.test 执行
Predicate.test 执行
Predicate.test 执行
Predicate.test 执行
```

按执行顺序应该是先打印 4 次「`Predicate.test` 执行」，再打印「`count` 执行」。实际结果恰恰相反。说明 filter 中的方法并没有立刻执行，而是等调用`count()`方法后才执行。

上面都是串行 `Stream` 的实例。并行 `parallelStream` 在使用方法上和串行一样。主要区别是 `parallelStream` 可多线程执行，是基于 ForkJoin 框架实现的，有时间大家可以了解一下 `ForkJoin` 框架和 `ForkJoinPool`。这里可以简单的理解它是通过线程池来实现的，这样就会涉及到线程安全，线程消耗等问题。下面我们通过代码来体验一下并行流的多线程执行。

```java
@Test
public void parallelStreamTest(){
   List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 5, 4);
   numbers.parallelStream() .forEach(num->System.out.println(Thread.currentThread().getName()+">>"+num));
}
//执行结果
main>>5
ForkJoinPool.commonPool-worker-2>>4
ForkJoinPool.commonPool-worker-11>>1
ForkJoinPool.commonPool-worker-9>>2
```

从结果中我们看到，for-each 用到的是多线程。

### 小结

从源码和实例中我们可以总结出一些 stream 的特点

1. 通过简单的链式编程，使得它可以方便地对遍历处理后的数据进行再处理。
2. 方法参数都是函数式接口类型
3. 一个 Stream 只能操作一次，操作完就关闭了，继续使用这个 stream 会报错。
4. Stream 不保存数据，不改变数据源

## Optional

在[阿里巴巴开发手册关于 Optional 的介绍](https://share.weiyun.com/ThuqEbD5)中这样写到：

> 防止 NPE，是程序员的基本修养，注意 NPE 产生的场景：
>
> 1） 返回类型为基本数据类型，return 包装数据类型的对象时，自动拆箱有可能产生 NPE。
>
> 反例：public int f() { return Integer 对象}， 如果为 null，自动解箱抛 NPE。
>
> 2） 数据库的查询结果可能为 null。
>
> 3） 集合里的元素即使 isNotEmpty，取出的数据元素也可能为 null。
>
> 4） 远程调用返回对象时，一律要求进行空指针判断，防止 NPE。
>
> 5） 对于 Session 中获取的数据，建议进行 NPE 检查，避免空指针。
>
> 6） 级联调用 obj.getA().getB().getC()；一连串调用，易产生 NPE。
>
> 正例：使用 JDK8 的 Optional 类来防止 NPE 问题。

他建议使用 `Optional` 解决 NPE（`java.lang.NullPointerException`）问题，它就是为 NPE 而生的，其中可以包含空值或非空值。下面我们通过源码逐步揭开 `Optional` 的红盖头。

假设有一个 `Zoo` 类，里面有个属性 `Dog`，需求要获取 `Dog` 的 `age`。

```java
class Zoo {
   private Dog dog;
}

class Dog {
   private int age;
}
```

传统解决 NPE 的办法如下：

```java
Zoo zoo = getZoo();
if(zoo != null){
   Dog dog = zoo.getDog();
   if(dog != null){
      int age = dog.getAge();
      System.out.println(age);
   }
}
```

层层判断对象非空，有人说这种方式很丑陋不优雅，我并不这么认为。反而觉得很整洁，易读，易懂。你们觉得呢？

`Optional` 是这样的实现的：

```java
Optional.ofNullable(zoo).map(o -> o.getDog()).map(d -> d.getAge()).ifPresent(age ->
    System.out.println(age)
);
```

是不是简洁了很多呢？

### 如何创建一个 Optional

上例中`Optional.ofNullable`是其中一种创建 Optional 的方式。我们先看一下它的含义和其他创建 Optional 的源码方法。

```java
/**
* Common instance for {@code empty()}. 全局EMPTY对象
*/
private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();

/**
* Optional维护的值
*/
private final T value;

/**
* 如果value是null就返回EMPTY，否则就返回of(T)
*/
public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
   return value == null ? empty() : of(value);
}
/**
* 返回 EMPTY 对象
*/
public static<T> Optional<T> empty() {
   Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
   return t;
}
/**
* 返回Optional对象
*/
public static <T> Optional<T> of(T value) {
    return new Optional<>(value);
}
/**
* 私有构造方法，给value赋值
*/
private Optional(T value) {
  this.value = Objects.requireNonNull(value);
}
/**
* 所以如果of(T value) 的value是null，会抛出NullPointerException异常，这样貌似就没处理NPE问题
*/
public static <T> T requireNonNull(T obj) {
  if (obj == null)
         throw new NullPointerException();
  return obj;
}
```

`ofNullable` 方法和`of`方法唯一区别就是当 value 为 null 时，`ofNullable` 返回的是`EMPTY`，of 会抛出 `NullPointerException` 异常。如果需要把 `NullPointerException` 暴漏出来就用 `of`，否则就用 `ofNullable`。

**`map()` 和 `flatMap()` 有什么区别的？**

`map` 和 `flatMap` 都是将一个函数应用于集合中的每个元素，但不同的是`map`返回一个新的集合，`flatMap`是将每个元素都映射为一个集合，最后再将这个集合展平。

在实际应用场景中，如果`map`返回的是数组，那么最后得到的是一个二维数组，使用`flatMap`就是为了将这个二维数组展平变成一个一维数组。

```java
public class MapAndFlatMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String[]> listOfArrays = Arrays.asList(
                new String[]{"apple", "banana", "cherry"},
                new String[]{"orange", "grape", "pear"},
                new String[]{"kiwi", "melon", "pineapple"}
        );

        List<String[]> mapResult = listOfArrays.stream()
                .map(array -> Arrays.stream(array).map(String::toUpperCase).toArray(String[]::new))
                .collect(Collectors.toList());

        System.out.println("Using map:");
        mapResult.forEach(arrays-> System.out.println(Arrays.toString(arrays)));

        List<String> flatMapResult = listOfArrays.stream()
                .flatMap(array -> Arrays.stream(array).map(String::toUpperCase))
                .collect(Collectors.toList());

        System.out.println("Using flatMap:");
        System.out.println(flatMapResult);
    }
}

```

运行结果:

```plain
Using map:
[[APPLE, BANANA, CHERRY], [ORANGE, GRAPE, PEAR], [KIWI, MELON, PINEAPPLE]]

Using flatMap:
[APPLE, BANANA, CHERRY, ORANGE, GRAPE, PEAR, KIWI, MELON, PINEAPPLE]
```

最简单的理解就是`flatMap()`可以将`map()`的结果展开。

在`Optional`里面，当使用`map()`时，如果映射函数返回的是一个普通值，它会将这个值包装在一个新的`Optional`中。而使用`flatMap`时，如果映射函数返回的是一个`Optional`，它会将这个返回的`Optional`展平，不再包装成嵌套的`Optional`。

下面是一个对比的示例代码：

```java
public static void main(String[] args) {
        int userId = 1;

        // 使用flatMap的代码
        String cityUsingFlatMap = getUserById(userId)
                .flatMap(OptionalExample::getAddressByUser)
                .map(Address::getCity)
                .orElse("Unknown");

        System.out.println("User's city using flatMap: " + cityUsingFlatMap);

        // 不使用flatMap的代码
        Optional<Optional<Address>> optionalAddress = getUserById(userId)
                .map(OptionalExample::getAddressByUser);

        String cityWithoutFlatMap;
        if (optionalAddress.isPresent()) {
            Optional<Address> addressOptional = optionalAddress.get();
            if (addressOptional.isPresent()) {
                Address address = addressOptional.get();
                cityWithoutFlatMap = address.getCity();
            } else {
                cityWithoutFlatMap = "Unknown";
            }
        } else {
            cityWithoutFlatMap = "Unknown";
        }

        System.out.println("User's city without flatMap: " + cityWithoutFlatMap);
    }
```

在`Stream`和`Optional`中正确使用`flatMap`可以减少很多不必要的代码。

### 判断 value 是否为 null

```java
/**
* value是否为null
*/
public boolean isPresent() {
    return value != null;
}
/**
* 如果value不为null执行consumer.accept
*/
public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {
   if (value != null)
    consumer.accept(value);
}
```

### 获取 value

```java
/**
* Return the value if present, otherwise invoke {@code other} and return
* the result of that invocation.
* 如果value != null 返回value，否则返回other的执行结果
*/
public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {
    return value != null ? value : other.get();
}

/**
* 如果value != null 返回value，否则返回T
*/
public T orElse(T other) {
    return value != null ? value : other;
}

/**
* 如果value != null 返回value，否则抛出参数返回的异常
*/
public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X {
        if (value != null) {
            return value;
        } else {
            throw exceptionSupplier.get();
        }
}
/**
* value为null抛出NoSuchElementException，不为空返回value。
*/
public T get() {
  if (value == null) {
      throw new NoSuchElementException("No value present");
  }
  return value;
}
```

### 过滤值

```java
/**
* 1. 如果是empty返回empty
* 2. predicate.test(value)==true 返回this，否则返回empty
*/
public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {
        Objects.requireNonNull(predicate);
        if (!isPresent())
            return this;
        else
            return predicate.test(value) ? this : empty();
}
```

### 小结

看完 `Optional` 源码，`Optional` 的方法真的非常简单，值得注意的是如果坚决不想看见 `NPE`，就不要用 `of()`、 `get()`、`flatMap(..)`。最后再综合用一下 `Optional` 的高频方法。

```java
Optional.ofNullable(zoo).map(o -> o.getDog()).map(d -> d.getAge()).filter(v->v==1).orElse(3);
```

## Date-Time API

这是对`java.util.Date`强有力的补充，解决了 Date 类的大部分痛点：

1. 非线程安全
2. 时区处理麻烦
3. 各种格式化、和时间计算繁琐
4. 设计有缺陷，Date 类同时包含日期和时间；还有一个 java.sql.Date，容易混淆。

我们从常用的时间实例来对比 java.util.Date 和新 Date 有什么区别。用`java.util.Date`的代码该改改了。

### java.time 主要类

`java.util.Date` 既包含日期又包含时间，而 `java.time` 把它们进行了分离

```java
LocalDateTime.class //日期+时间 format: yyyy-MM-ddTHH:mm:ss.SSS
LocalDate.class //日期 format: yyyy-MM-dd
LocalTime.class //时间 format: HH:mm:ss
```

### 格式化

**Java 8 之前:**

```java
public void oldFormat(){
    Date now = new Date();
    //format yyyy-MM-dd
    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
    String date  = sdf.format(now);
    System.out.println(String.format("date format : %s", date));

    //format HH:mm:ss
    SimpleDateFormat sdft = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
    String time = sdft.format(now);
    System.out.println(String.format("time format : %s", time));

    //format yyyy-MM-dd HH:mm:ss
    SimpleDateFormat sdfdt = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    String datetime = sdfdt.format(now);
    System.out.println(String.format("dateTime format : %s", datetime));
}
```

**Java 8 之后:**

```java
public void newFormat(){
    //format yyyy-MM-dd
    LocalDate date = LocalDate.now();
    System.out.println(String.format("date format : %s", date));

    //format HH:mm:ss
    LocalTime time = LocalTime.now().withNano(0);
    System.out.println(String.format("time format : %s", time));

    //format yyyy-MM-dd HH:mm:ss
    LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();
    DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    String dateTimeStr = dateTime.format(dateTimeFormatter);
    System.out.println(String.format("dateTime format : %s", dateTimeStr));
}
```

### 字符串转日期格式

**Java 8 之前:**

```java
//已弃用
Date date = new Date("2021-01-26");
//替换为
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
Date date1 = sdf.parse("2021-01-26");
```

**Java 8 之后:**

```java
LocalDate date = LocalDate.of(2021, 1, 26);
LocalDate.parse("2021-01-26");

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(2021, 1, 26, 12, 12, 22);
LocalDateTime.parse("2021-01-26T12:12:22");

LocalTime time = LocalTime.of(12, 12, 22);
LocalTime.parse("12:12:22");
```

**Java 8 之前** 转换都需要借助 `SimpleDateFormat` 类，而**Java 8 之后**只需要 `LocalDate`、`LocalTime`、`LocalDateTime`的 `of` 或 `parse` 方法。

### 日期计算

下面仅以**一周后日期**为例，其他单位（年、月、日、1/2 日、时等等）大同小异。另外，这些单位都在 _java.time.temporal.ChronoUnit_ 枚举中定义。

**Java 8 之前:**

```java
public void afterDay(){
     //一周后的日期
     SimpleDateFormat formatDate = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
     Calendar ca = Calendar.getInstance();
     ca.add(Calendar.DATE, 7);
     Date d = ca.getTime();
     String after = formatDate.format(d);
     System.out.println("一周后日期：" + after);

   //算两个日期间隔多少天，计算间隔多少年，多少月方法类似
     String dates1 = "2021-12-23";
   String dates2 = "2021-02-26";
     SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
     Date date1 = format.parse(dates1);
     Date date2 = format.parse(dates2);
     int day = (int) ((date1.getTime() - date2.getTime()) / (1000 * 3600 * 24));
     System.out.println(dates1 + "和" + dates2 + "相差" + day + "天");
     //结果：2021-02-26和2021-12-23相差300天
}
```

**Java 8 之后:**

```java
public void pushWeek(){
     //一周后的日期
     LocalDate localDate = LocalDate.now();
     //方法1
     LocalDate after = localDate.plus(1, ChronoUnit.WEEKS);
     //方法2
     LocalDate after2 = localDate.plusWeeks(1);
     System.out.println("一周后日期：" + after);

     //算两个日期间隔多少天，计算间隔多少年，多少月
     LocalDate date1 = LocalDate.parse("2021-02-26");
     LocalDate date2 = LocalDate.parse("2021-12-23");
     Period period = Period.between(date1, date2);
     System.out.println("date1 到 date2 相隔："
                + period.getYears() + "年"
                + period.getMonths() + "月"
                + period.getDays() + "天");
   //打印结果是 “date1 到 date2 相隔：0年9月27天”
     //这里period.getDays()得到的天是抛去年月以外的天数，并不是总天数
     //如果要获取纯粹的总天数应该用下面的方法
     long day = date2.toEpochDay() - date1.toEpochDay();
     System.out.println(date1 + "和" + date2 + "相差" + day + "天");
     //打印结果：2021-02-26和2021-12-23相差300天
}
```

### 获取指定日期

除了日期计算繁琐，获取特定一个日期也很麻烦，比如获取本月最后一天，第一天。

**Java 8 之前:**

```java
public void getDay() {

        SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        //获取当前月第一天：
        Calendar c = Calendar.getInstance();
        c.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1);
        String first = format.format(c.getTime());
        System.out.println("first day:" + first);

        //获取当前月最后一天
        Calendar ca = Calendar.getInstance();
        ca.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, ca.getActualMaximum(Calendar.DAY_OF_MONTH));
        String last = format.format(ca.getTime());
        System.out.println("last day:" + last);

        //当年最后一天
        Calendar currCal = Calendar.getInstance();
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.clear();
        calendar.set(Calendar.YEAR, currCal.get(Calendar.YEAR));
        calendar.roll(Calendar.DAY_OF_YEAR, -1);
        Date time = calendar.getTime();
        System.out.println("last day:" + format.format(time));
}
```

**Java 8 之后:**

```java
public void getDayNew() {
    LocalDate today = LocalDate.now();
    //获取当前月第一天：
    LocalDate firstDayOfThisMonth = today.with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth());
    // 取本月最后一天
    LocalDate lastDayOfThisMonth = today.with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth());
    //取下一天：
    LocalDate nextDay = lastDayOfThisMonth.plusDays(1);
    //当年最后一天
    LocalDate lastday = today.with(TemporalAdjusters.lastDayOfYear());
    //2021年最后一个周日，如果用Calendar是不得烦死。
    LocalDate lastMondayOf2021 = LocalDate.parse("2021-12-31").with(TemporalAdjusters.lastInMonth(DayOfWeek.SUNDAY));
}
```

`java.time.temporal.TemporalAdjusters` 里面还有很多便捷的算法，这里就不带大家看 Api 了，都很简单，看了秒懂。

### JDBC 和 java8

现在 jdbc 时间类型和 java8 时间类型对应关系是

1. `Date` ---> `LocalDate`
2. `Time` ---> `LocalTime`
3. `Timestamp` ---> `LocalDateTime`

而之前统统对应 `Date`，也只有 `Date`。

### 时区

> 时区：正式的时区划分为每隔经度 15° 划分一个时区，全球共 24 个时区，每个时区相差 1 小时。但为了行政上的方便，常将 1 个国家或 1 个省份划在一起，比如我国幅员宽广，大概横跨 5 个时区，实际上只用东八时区的标准时即北京时间为准。

`java.util.Date` 对象实质上存的是 1970 年 1 月 1 日 0 点（ GMT）至 Date 对象所表示时刻所经过的毫秒数。也就是说不管在哪个时区 new Date，它记录的毫秒数都一样，和时区无关。但在使用上应该把它转换成当地时间，这就涉及到了时间的国际化。`java.util.Date` 本身并不支持国际化，需要借助 `TimeZone`。

```java
//北京时间：Wed Jan 27 14:05:29 CST 2021
Date date = new Date();

SimpleDateFormat bjSdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
//北京时区
bjSdf.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("Asia/Shanghai"));
System.out.println("毫秒数:" + date.getTime() + ", 北京时间:" + bjSdf.format(date));

//东京时区
SimpleDateFormat tokyoSdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
tokyoSdf.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("Asia/Tokyo"));  // 设置东京时区
System.out.println("毫秒数:" + date.getTime() + ", 东京时间:" + tokyoSdf.format(date));

//如果直接print会自动转成当前时区的时间
System.out.println(date);
//Wed Jan 27 14:05:29 CST 2021
```

在新特性中引入了 `java.time.ZonedDateTime` 来表示带时区的时间。它可以看成是 `LocalDateTime + ZoneId`。

```java
//当前时区时间
ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.now();
System.out.println("当前时区时间: " + zonedDateTime);

//东京时间
ZoneId zoneId = ZoneId.of(ZoneId.SHORT_IDS.get("JST"));
ZonedDateTime tokyoTime = zonedDateTime.withZoneSameInstant(zoneId);
System.out.println("东京时间: " + tokyoTime);

// ZonedDateTime 转 LocalDateTime
LocalDateTime localDateTime = tokyoTime.toLocalDateTime();
System.out.println("东京时间转当地时间: " + localDateTime);

//LocalDateTime 转 ZonedDateTime
ZonedDateTime localZoned = localDateTime.atZone(ZoneId.systemDefault());
System.out.println("本地时区时间: " + localZoned);

//打印结果
当前时区时间: 2021-01-27T14:43:58.735+08:00[Asia/Shanghai]
东京时间: 2021-01-27T15:43:58.735+09:00[Asia/Tokyo]
东京时间转当地时间: 2021-01-27T15:43:58.735
当地时区时间: 2021-01-27T15:43:58.735+08:00[Asia/Shanghai]
```

### 小结

通过上面比较新老 `Date` 的不同，当然只列出部分功能上的区别，更多功能还得自己去挖掘。总之 date-time-api 给日期操作带来了福利。在日常工作中遇到 date 类型的操作，第一考虑的是 date-time-api，实在解决不了再考虑老的 Date。

## 总结

我们梳理总结的 java 8 新特性有

- Interface & functional Interface
- Lambda
- Stream
- Optional
- Date time-api

这些都是开发当中比较常用的特性。梳理下来发现它们真香，而我却没有更早的应用。总觉得学习 java 8 新特性比较麻烦，一直使用老的实现方式。其实这些新特性几天就可以掌握，一但掌握，效率会有很大的提高。其实我们涨工资也是涨的学习的钱，不学习终究会被淘汰，35 岁危机会提前来临。

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