Java 8 新特性指南
本教程可以在实验楼(shiyanlou.com)中在线练习。
一、实验简介
Java 8是近年来最后起来的一个Java编程语言发行版本。Oracle 在 2014 年 3 月发布了它。该版本为Java带来了许多新特性，是一个具有重大改变的版本。
本课程适用于Java初学者或者是具有一定编程经验的开发者，学完本课程的感觉就像为自己的技能“打了个补丁”。因此在学习之前，仍然建议你具有Java编程基础。
本节内容主要为你讲解Lambda表达式和方法引用两个知识点。
1.1 知识点
Lambda表达式的含义及使用方法
方法引用
1.2 准备工作
常言道：工欲善其事，必先利其器。为了能够正常地利用Java 8带来的特性，我们需要使用JRE 8.0版本（JDK 8.0）作为我们的编译运行环境。实验楼中的Eclipse默认使用JavaSE 1.7，在本实验中我们需要将其修改为JavaSE 1.8。
1.2.1 创建项目
首先请双击桌面上的Eclipse图标，打开Eclipse。然后在菜单中点击File->New->Other。
在弹出的对话框中选择Java Project，然后点击Next进入下一步。
在新建项目对话框中填入项目名HelloJava8，并在下方的JRE设置中选择JavaSE-1.8。再点击Next进入下一步。
接着点击Finish按钮完成项目的创建。
若弹出下面这样的对话框，点击Yes即可启用相关特性。
1.2.2 项目属性设置
在项目创建完成后，你可能会看到有报错。这是因为当前编译环境并没有加载Java 8相关的库。下面我们来手动设置一下，顺便可以学习如何更改项目所依赖的库。
首先右键点击左侧的项目，然后点击Properities进入属性设置。
在弹出的属性对话框中，选中左侧的Java Build Path页，然后在右侧窗口中选择Libraries选项卡，选中下面报错的库，然后点击Edit按钮。
在弹出的Edit Library对话框中点击Installed JREs按钮。
接着选择Standard VM，点击Next按钮进入下一步。
在Add JRE对话框中，点击Directory按钮添加JRE的目录。
现在你需要选中
/usr/lib/jvm/java-8-oracle
随着目录设置的完成，相关的选项已经被加载进来了。点击Finish按钮完成配置。
回到项目属性对话框，将项目的的JRE设置更改为下面新添加的java-8版本。
返回到上一级的设置，查看Execution environment是否为JavaSE-1.8。如果是，则点击Finish关闭对话框。
再点击OK按钮完成设置。
1.2.3 创建包和类
在项目的scr目录上点击右键，选择New->Package。
在弹出的对话框中填入包名com.shiyanlou.java8，完成包的创建。
接着在项目目录中的这个包上点击右键，选择New->Class。
在弹出的对话框中，填入类名NewFeaturesTester，完成类的创建。
至此，准备工作就完成了。
二、Lambda表达式
Lambda 表达式是在Java 8中引入的，并且成为了Java 8最大的特点。它使得功能性编程变得非常便利，极大地简化了开发工作。
2.1 语法
一个Lambda表达式具有下面这样的语法特征。它由三个部分组成：第一部分为一个括号内用逗号分隔的形参，参数即函数式接口里面方法的参数；第二部分为一个箭头符号：->；第三部分为方法体，可以是表达式和代码块。语法如下：
parameter -> expression body
下面列举了Lambda表达式的几个最重要的特征：
可选的类型声明：你不用去声明参数的类型。编译器可以从参数的值来推断它是什么类型。
可选的参数周围的括号：你可以不用在括号内声明单个参数。但是对于很多参数的情况，括号是必需的。
可选的大括号：如果表达式体里面只有一个语句，那么你不必用大括号括起来。
可选的返回关键字：如果表达式体只有单个表达式用于值的返回，那么编译器会自动完成这一步。若要指示表达式来返回某个值，则需要使用大括号。
函数式接口的重要属性是：我们能够使用 Lambda 实例化它们，Lambda 表达式让你能够将函数作为方法参数，或者将代码作为数据对待。Lambda 表达式的引入给开发者带来了不少优点：在 Java 8 之前，匿名内部类，监听器和事件处理器的使用都显得很冗长，代码可读性很差，Lambda 表达式的应用则使代码变得更加紧凑，可读性增强；Lambda 表达式使并行操作大集合变得很方便，可以充分发挥多核 CPU 的优势，更易于为多核处理器编写代码。引用自IBM - Java 8 新特性概述。
2.2 一个Lambda表达式的例子
下面尝试写一些代码来理解Lambda表达式。请在NewFeaturesTester.java中输入下面这些代码，对于它们的解释在注释中给出。
package com.shiyanlou.java8;
public class NewFeaturesTester {
public static void main(String args[]){
NewFeaturesTester tester = new NewFeaturesTester();
// 带有类型声明的表达式
MathOperation addition = (int a, int b) -> a + b;
// 没有类型声明的表达式
MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;
// 带有大括号、带有返回语句的表达式
MathOperation multiplication = (int a, int b) -> { return a * b; };
// 没有大括号和return语句的表达式
MathOperation division = (int a, int b) -> a / b;
// 输出结果
System.out.println("10 + 5 = " + tester.operate(100, 2, addition));
System.out.println("10 - 5 = " + tester.operate(100, 2, subtraction));
System.out.println("10 x 5 = " + tester.operate(100, 2, multiplication));
System.out.println("10 / 5 = " + tester.operate(100, 2, division));
// 没有括号的表达式
GreetingService greetService1 = message ->
System.out.println("Hello " + message);
// 有括号的表达式
GreetingService greetService2 = (message) ->
System.out.println("Hello " + message);
// 调用sayMessage方法输出结果
greetService1.sayMessage("Shiyanlou");
greetService2.sayMessage("Classmate");
}
// 下面是定义的一些接口和方法
interface MathOperation {
int operation(int a, int b);
}
interface GreetingService {
void sayMessage(String message);
}
private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation){
return mathOperation.operation(a, b);
}
}
接下来我们来编译一下，点击上方工具栏的Run按钮。
运行结果如下图所示：
需要注意的是：
Lambda表达式优先用于定义功能接口在行内的实现，即单个方法只有一个接口。在上面的例子中，我们用了多个类型的Lambda表达式来定义MathOperation接口的操作方法。然后我们定义了GreetingService的sayMessage的实现。
Lambda表达式让匿名类不再需要，这位Java增添了简洁但实用的函数式编程能力。
2.3 作用域
通过使用Lambda表达式，你可以引用final变量或者有效的final变量（只赋值一次）。如果一个变量被再次赋值，Lambda表达式将抛出一个编译错误。
我们可以通过下面这段代码来学习Lambda的作用域。请将代码修改至如下这些：
package com.shiyanlou.java8;
public class NewFeaturesTester {
final static String salutation = "Hello ";
public static void main(String args[]){
GreetingService greetService1 = message ->
System.out.println(salutation + message);
greetService1.sayMessage("Shiyanlou");
}
interface GreetingService {
void sayMessage(String message);
}
}
点击编译运行，可以看到输出结果如下图所示。
三、方法引用
Java 8中方法也是一种对象，可以By名字来引用。不过方法引用的唯一用途是支持Lambda的简写，使用方法名称来表示Lambda。不能通过方法引用来获得诸如方法签名的相关信息。引用自永无止境，上下求索的博客。
方法引用可以通过方法的名字来引用其本身。方法引用是通过::符号（双冒号）来描述的。
它可以用来引用下列类型的方法：- 静态方法- 实例方法- 使用new操作符的构造器方法（TreeSet::new）
更多对于方法引用的介绍，可以参考这一篇博文——《Java 8之方法引用(Method References)》。
3.1 一个方法引用的例子
请继续修改Eclipse中的代码，学习如何使用方法引用。
package com.shiyanlou.java8;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
public class NewFeaturesTester {
public static void main(String args[]){
List names = new ArrayList();
names.add("Peter");
names.add("Linda");
names.add("Smith");
names.add("Zack");
names.add("Bob");
// 通过System.out::println引用了输出的方法
names.forEach(System.out::println);
}
}
编译并运行，结果如下图所示：
四、实验总结
本节我们讲解了如何使用Lambda表达式和方法引用。Lambda大概是使用Java 8版本编程最常涉及到的一个技巧，建议在适用的场合多用它代替之前的习惯写法。
Java 8 其他新特性例如函数式接口、默认方法、Optional、Streams（流）、Data/Time API、Base64编码等，可以在实验楼免费查看，实验楼提供了教程配套的在线练习环境：
https://www.shiyanlou.com/courses/539
另外在学习过程中，应当随时保持查阅官方文档的习惯。