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= Java 8新特性 =

Java 8 是 Java 编程语言的一个重要版本，于2014年发布。它引入了许多革命性的新特性，旨在提高开发效率、代码可读性和性能。这些特性包括 Lambda 表达式、Stream API、新的日期时间 API、默认方法等。本章将详细介绍这些特性及其应用。

== Lambda 表达式 ==
Lambda 表达式是 Java 8 最显著的特性之一，它允许以简洁的方式实现函数式接口（Functional Interface）。Lambda 表达式使得代码更加简洁，并支持函数式编程风格。

=== 语法 ===
Lambda 表达式的语法如下：
<syntaxhighlight lang="java">
(parameters) -> expression
或
(parameters) -> { statements; }
</syntaxhighlight>

=== 示例 ===
以下是一个简单的 Lambda 表达式示例，用于实现 `Runnable` 接口：
<syntaxhighlight lang="java">
// Java 7 之前的写法
Runnable r1 = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Hello World!");
    }
};

// Java 8 使用 Lambda 表达式
Runnable r2 = () -> System.out.println("Hello World!");
</syntaxhighlight>

=== 输出 ===
<pre>
Hello World!
</pre>

=== 解释 ===
Lambda 表达式 `() -> System.out.println("Hello World!")` 替代了匿名内部类的冗长写法，使代码更加简洁。

== Stream API ==
Stream API 是 Java 8 引入的一个新的抽象层，用于处理集合数据。它支持函数式编程风格，可以高效地进行过滤、映射、归约等操作。

=== 示例 ===
以下是一个使用 Stream API 过滤和打印列表元素的示例：
<syntaxhighlight lang="java">
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David");

// 使用 Stream 过滤并打印名字长度大于 3 的元素
names.stream()
     .filter(name -> name.length() > 3)
     .forEach(System.out::println);
</syntaxhighlight>

=== 输出 ===
<pre>
Alice
Charlie
David
</pre>

=== 解释 ===
- `stream()` 方法将集合转换为流。
- `filter()` 方法过滤出满足条件的元素（这里条件是名字长度大于 3）。
- `forEach()` 方法遍历流中的元素并打印。

== 新的日期时间 API ==
Java 8 引入了 `java.time` 包，提供了全新的日期时间 API，解决了旧版 `java.util.Date` 和 `java.util.Calendar` 的诸多问题。

=== 示例 ===
以下是一个使用新日期时间 API 的示例：
<syntaxhighlight lang="java">
// 获取当前日期
LocalDate today = LocalDate.now();
System.out.println("Today: " + today);

// 计算明天的日期
LocalDate tomorrow = today.plusDays(1);
System.out.println("Tomorrow: " + tomorrow);

// 格式化日期
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("dd-MM-yyyy");
String formattedDate = tomorrow.format(formatter);
System.out.println("Formatted Date: " + formattedDate);
</syntaxhighlight>

=== 输出 ===
<pre>
Today: 2023-10-01
Tomorrow: 2023-10-02
Formatted Date: 02-10-2023
</pre>

=== 解释 ===
- `LocalDate` 表示不带时间的日期。
- `plusDays()` 方法用于计算未来日期。
- `DateTimeFormatter` 用于格式化日期。

== 默认方法 ==
默认方法（Default Methods）允许接口包含具体实现的方法，而不仅仅是抽象方法。这是为了支持向后兼容性，特别是在为集合框架添加新功能时。

=== 示例 ===
以下是一个包含默认方法的接口示例：
<syntaxhighlight lang="java">
interface Greeting {
    void sayHello(String name);

    default void sayBye(String name) {
        System.out.println("Goodbye, " + name);
    }
}

public class Main implements Greeting {
    @Override
    public void sayHello(String name) {
        System.out.println("Hello, " + name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Main main = new Main();
        main.sayHello("Alice");
        main.sayBye("Alice");
    }
}
</syntaxhighlight>

=== 输出 ===
<pre>
Hello, Alice
Goodbye, Alice
</pre>

=== 解释 ===
- `Greeting` 接口定义了一个抽象方法 `sayHello` 和一个默认方法 `sayBye`。
- `Main` 类实现了 `Greeting` 接口，并可以选择是否重写默认方法。

== 方法引用 ==
方法引用（Method References）是 Lambda 表达式的一种简化写法，用于直接引用已有方法。

=== 示例 ===
以下是一个使用方法引用的示例：
<syntaxhighlight lang="java">
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");

// 使用方法引用打印每个元素
names.forEach(System.out::println);
</syntaxhighlight>

=== 输出 ===
<pre>
Alice
Bob
Charlie
</pre>

=== 解释 ===
`System.out::println` 是 `System.out.println()` 方法的方法引用，等效于 Lambda 表达式 `x -> System.out.println(x)`。

== Optional 类 ==
`Optional` 是 Java 8 引入的一个容器类，用于解决 `NullPointerException` 问题。它可以明确表示一个值可能为 `null`。

=== 示例 ===
以下是一个使用 `Optional` 的示例：
<syntaxhighlight lang="java">
Optional<String> name = Optional.ofNullable(getName());
System.out.println(name.orElse("Default Name"));

String getName() {
    return null; // 模拟可能返回 null 的方法
}
</syntaxhighlight>

=== 输出 ===
<pre>
Default Name
</pre>

=== 解释 ===
- `Optional.ofNullable()` 创建一个 `Optional` 对象，允许值为 `null`。
- `orElse()` 方法在值为 `null` 时返回默认值。

== 实际应用案例 ==
以下是一个结合 Lambda 表达式和 Stream API 的实际案例，用于统计员工列表中薪资高于平均值的员工：

<syntaxhighlight lang="java">
class Employee {
    String name;
    double salary;

    Employee(String name, double salary) {
        this.name = name;
        this.salary = salary;
    }

    public double getSalary() { return salary; }
    public String getName() { return name; }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Employee> employees = Arrays.asList(
            new Employee("Alice", 5000),
            new Employee("Bob", 6000),
            new Employee("Charlie", 7000)
        );

        double averageSalary = employees.stream()
                                       .mapToDouble(Employee::getSalary)
                                       .average()
                                       .orElse(0);

        System.out.println("Average Salary: " + averageSalary);

        employees.stream()
                .filter(e -> e.getSalary() > averageSalary)
                .forEach(e -> System.out.println(e.getName()));
    }
}
</syntaxhighlight>

=== 输出 ===
<pre>
Average Salary: 6000.0
Charlie
</pre>

=== 解释 ===
- `mapToDouble()` 将员工对象映射为薪资值。
- `average()` 计算平均薪资。
- `filter()` 过滤出薪资高于平均值的员工。

== 总结 ==
Java 8 的新特性极大地提升了开发效率和代码可读性。Lambda 表达式、Stream API、新的日期时间 API、默认方法等特性使得 Java 更适合现代编程需求。通过本章的学习，读者应能掌握这些特性的基本用法，并在实际项目中灵活运用。

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