1. 了解 JDK1.8：功能特性简介

# 1. 功能特性简介

## 1. 简介

JDK1.8 版本是 Java Development Kit 的缩写，是 Java 开发人员必备的开发工具包之一。随着时间的推移，JDK1.8 的出现对 Java 开发者来说具有重要的意义。下面将介绍 JDK1.8 版本的功能特性。

### 1.1 JDK1.8 是什么

JDK1.8 是 Java 语言的一个版本，提供了一系列新的功能特性和优化，并对之前的版本进行了一些改进和修复。这个版本。 JDK1.8 在发布后得到了广泛的应用，为 Java 开发者提供了更加便捷和高效的开发环境。

### 1.2 JDK1.8 的重要性

JDK1.8 引入了许多新的特性，如 Lambda 表达式、Stream API、接口的默认方法和静态方法、新的日期时间 API、CompletableFuture 类等，这些功能提升了 Java 语言的表现力和开发效率，使得开发者能够更好地应对复杂的业务需求和数据处理。因此，了解 JDK1.8 的功能特性对于 Java 开发者来说至关重要。

# 2. Lambda 表达式

Lambda 表达式是 JDK1.8 中引入的一个重要特性，它实质上是匿名函数的一种简洁表示方式，可以作为参数传递给方法或在集合框架中使用。

### 2.1 什么是 Lambda 表达式

Lambda 表达式是一个匿名函数，可以直接传递给方法作为参数，可以替代传统的匿名内部类的写法。通过 Lambda 表达式，可以使代码更加简洁清晰。

### 2.2 Lambda 表达式的语法特点

Lambda 表达式的语法特点包括：
- 使用箭头符号“->”分隔 Lambda 表达式的参数列表和函数体
- 可以省略参数的类型，会根据上下文自动推断
- 如果 Lambda 表达式的函数体只有一行，可以省略大括号和 return 关键字

### 2.3 Lambda 表达式的应用场景

Lambda 表达式常用于对集合数据进行筛选、映射、遍历等操作，结合 Stream API 可以更加方便地进行函数式编程。以下是一个简单的示例代码：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class LambdaExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

        // 使用 Lambda 表达式对集合进行遍历输出
        numbers.forEach(number -> System.out.println(number * 2));

        // 使用 Lambda 表达式进行集合筛选
        numbers.stream()
               .filter(number -> number % 2 == 0)
               .forEach(System.out::println);
    }
}

在上述代码中，我们首先使用 Lambda 表达式对集合进行遍历输出，然后通过 filter 方法筛选出偶数并输出。Lambda 表达式的简洁性和易读性使得代码更加优雅。

# 3. Stream API

### 3.1 Stream API 简介
Stream API 是 JDK1.8 中引入的一个对集合对象进行批量操作的新特性，通过 Stream 可以更加方便地对集合进行过滤、映射、排序等操作。

### 3.2 Stream 操作类型
在 Stream API 中，主要有三种操作类型：
1. Intermediate Operations（中间操作）：这些操作会返回一个新的 Stream，允许我们对 Stream 进行一系列连续的操作。
2. Terminal Operations（终端操作）：这些操作会触发 Stream 的处理，并产生一个最终的结果。
3. Short-circuiting Operations（短路操作）：这些操作会在满足条件时提前结束 Stream 的处理。

### 3.3 Stream API 示例
下面是一个使用 Stream API 进行操作的示例代码：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);

        // 过滤出偶数并将它们加倍
        List<Integer> result = numbers.stream()
                                       .filter(num -> num % 2 == 0)
                                       .map(num -> num * 2)
                                       .collect(Collectors.toList());

        System.out.println(result);
    }
}

在上述示例中，我们通过 Stream API 对包含 1 到 10 的整数列表进行了过滤和映射操作，最后将结果收集到一个新的 List 中。通过 Stream API，我们可以更加简洁地实现对集合的处理操作。

### 流程图示例

graph TD
    A(开始) --> B{条件判断};
    B --> |是| C[执行操作1];
    B --> |否| D[执行操作2];
    C --> E(结束);
    D --> E;

通过上面的示例和流程图，展示了 Stream API 的基本用法及原理，帮助我们更好地理解和使用该功能特性。

# 4. 接口的默认方法和静态方法

接口的默认方法和静态方法是 JDK1.8 引入的新特性，为了让接口在不破坏现有实现的情况下能够扩展新的功能。下面将详细介绍接口的默认方法和静态方法。

### 4.1 接口默认方法的作用

接口默认方法是指在接口中可以为某些方法提供默认实现，而不需要实现类必须覆写这些方法。这样在接口新增方法时，实现类只需要实现新增的方法，而不必修改已有的实现。

### 4.2 使用接口默认方法的示例

下面是一个示例，定义一个接口 `Animal`，包含默认方法 `eat`：

public interface Animal {
    default void eat() {
        System.out.println("Animal is eating");
    }
}

// 实现类
public class Dog implements Animal {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        dog.eat();  // Output: Animal is eating
    }
}

在示例中，`Animal` 接口中定义了默认方法 `eat()`，实现类 `Dog` 只需要实现 `Animal` 接口，就可以直接调用默认方法 `eat()`。

### 4.3 接口静态方法的特点

除了默认方法，JDK1.8 还引入了接口静态方法，静态方法可以在接口中提供一个通用的工具方法，无需实例化接口就可以直接调用。

下面是一个示例，定义一个接口 `MathOperation`，包含静态方法 `max`：

public interface MathOperation {
    static int max(int a, int b) {
        return Math.max(a, b);
    }
}

// 使用接口静态方法
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int result = MathOperation.max(10, 5);
        System.out.println("Max: " + result);  // Output: Max: 10
    }
}

在示例中，`MathOperation` 接口中定义了静态方法 `max()`，在 `Main` 类中直接调用了接口的静态方法，并输出结果。

接口的默认方法和静态方法为 Java 编程带来了更大的灵活性和扩展性，是 JDK1.8 中非常重要的特性之一。

# 5. 新的日期时间 API

在 JDK1.8 中引入了新的日期时间 API，以解决之前旧的日期时间 API 存在的诸多问题，并提供更加灵活和易用的日期时间处理方式。

### 5.1 旧的日期时间 API 的问题

在 JDK1.8 之前，Java 使用的是`java.util.Date`和`java.text.SimpleDateFormat`等类来处理日期时间，但存在以下问题：
- `java.util.Date` 类不是线程安全的，因此在多线程环境下使用会导致问题。
- `java.text.SimpleDateFormat` 的格式化和解析不够灵活，且其性能也不是很好。

### 5.2 新的日期时间 API 的设计理念

新的日期时间 API 设计理念主要包括：
- 不可变性：所有日期时间对象都是不可变的，保证线程安全性。
- 易读性：采用了清晰易懂的方法来操作日期时间，如`LocalDate`、`LocalTime`、`LocalDateTime`等。
- 扩展性：提供了一系列方法来方便地处理日期时间，如日期的加减、格式化等。

### 5.3 新的日期时间 API 示例

下面是一个简单的示例，展示如何使用新的日期时间 API 来获取当前日期和时间：

import java.time.LocalDateTime;

public class DateTimeExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取当前日期和时间
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        System.out.println("当前日期和时间: " + now);
    }
}

在这个示例中，我们使用`LocalDateTime`类的`now()`方法来获取当前日期和时间，并打印输出。

通过以上示例，我们可以看到新的日期时间 API 的使用简单明了，提供了更好的灵活性和易读性，使日期时间处理变得更加方便。

**总结：** JDK1.8 的新的日期时间 API 解决了旧的 API 存在的问题，提供了更加灵活、易读、易扩展的日期时间处理方式。

# 6. CompletableFuture 类

CompletableFuture 类是 JDK1.8 中引入的一个重要类，用于支持异步编程。在传统的 Java 编程中，通过线程池和 Future 可以实现异步操作，但是代码会显得比较繁琐。CompletableFuture 类的引入使得异步编程变得更加简单和灵活。

### 6.1 异步编程的重要性
异步编程可以提高程序的性能和响应速度，特别是在处理 I/O 密集型任务时更加重要。通过异步编程，可以充分利用 CPU 时间，提高整体的效率。

### 6.2 CompletableFuture 类的功能
CompletableFuture 类实现了 Future 接口，并提供了更加强大和灵活的异步编程能力。它支持链式调用、组合多个 CompletableFuture 对象，以及异常处理等功能。

### 6.3 CompletableFuture 示例

下面是一个简单的示例代码，演示如何使用 CompletableFuture 类实现异步任务：

import java.util.concurrent.CompletableFuture;

public class CompletableFutureExample {
    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
            .thenApplyAsync(result -> result + " World")
            .thenAcceptAsync(System.out::println)
            .join();
    }
}

在上面的示例中，首先创建一个 CompletableFuture 对象并使用 `supplyAsync` 方法提供一个异步执行的任务。然后通过 `thenApplyAsync` 方法对任务的结果进行处理，并通过 `thenAcceptAsync` 方法消费处理后的结果。最后调用 `join` 方法等待任务执行完成。

通过 CompletableFuture 类，我们可以更加方便地编写异步代码，提高程序的并发性能。

graph TD
A[开始] --> B[创建CompletableFuture对象]
B --> C[异步执行任务]
C --> D[处理任务结果]
D --> E[消费结果]
E --> F[结束]

以上是 CompletableFuture 类章节的内容，介绍了异步编程的重要性、CompletableFuture 类的功能以及示例代码和流程图。CompletableFuture 类的引入使得 Java 异步编程变得更加便捷和灵活。

# 7. 其他新特性

JDK 1.8 还引入了一些其他新特性，让我们来看看它们的具体内容：

1. **Nashorn JavaScript 引擎**
- Nashorn JavaScript 引擎是 JDK 1.8 中引入的新的 JavaScript 引擎，它取代了旧的 Rhino 引擎。Nashorn 引擎提供了更好的性能，使 Java 更好地与 JavaScript 集成。
2. **PermGen 空间移除**
- 在 JDK 1.8 中，永久代（PermGen space）被彻底移除，取而代之的是元空间（Metaspace）。元空间不再受固定大小限制，它随着应用程序的需要动态增长。

3. **其他 JDK1.8 的一些优化**
- JDK 1.8 还进行了其他一些优化，例如虚拟机性能的提升、内存管理改进、安全性增强等方面的优化。这些优化使得 JDK 1.8 在性能和安全性上都有所提升。

### 示例代码：

public class NashornExample {
    public static void main(String[] args) {
        ScriptEngineManager engineManager = new ScriptEngineManager();
        ScriptEngine engine = engineManager.getEngineByName("nashorn");

        try {
            engine.eval("print('Hello, Nashorn!')");
        } catch (ScriptException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上面的示例中，我们使用 Nashorn 引擎来执行一个简单的 JavaScript 脚本，输出 "Hello, Nashorn!"。

### 流程图：

graph LR
    A[Nashorn JavaScript] --> B[Improved Performance]
    A --> C[Better Integration]
    A --> D[Enhanced Security]

通过以上列举，可以看出 JDK 1.8 不仅在语言特性上有所更新，还在性能、安全性等方面进行了一系列优化，为开发者提供了更好的使用体验。