Java 8与JDBC：新特性应用，数据库交互效率飞跃提升

# 1. Java 8新特性的概览与影响

Java 8自2014年发布以来，为Java语言注入了新的活力，它的新特性不仅简化了代码，也提高了开发效率。本章将对Java 8的新特性进行一次概览，涵盖Lambda表达式、Stream API和新的日期时间API等核心内容，并讨论这些特性对开发者和整个IT行业的影响。

## 1.1 Java 8引入的新特性
Java 8引入了Lambda表达式、Stream API以及新的日期时间API等改变游戏规则的新特性。这些特性旨在简化代码，并引入了函数式编程范式。

## 1.2 Lambda表达式和函数式编程
Lambda表达式允许我们以函数式的方式编写代码，这降低了代码的冗余度，并提供了一种简洁的方法来处理集合和其他数据类型。

## 1.3 Stream API
Stream API提供了一种高效且易于使用的数据处理方式，它支持内部迭代，使得数据处理更加直观且易于并行化。

## 1.4 新日期时间API
在Java 8之前，处理日期和时间经常是件痛苦的事情，新的日期时间API提供了更清晰和更强大的机制来处理日期和时间。它也带来了对国际化和本地化的更好支持。

## 1.5 对开发的影响
Java 8的新特性不仅使代码更简洁，还提高了开发效率。同时，它也为Java开发者提供了学习函数式编程的机会，这在未来的编程语言趋势中是一个非常重要的技能。

下一章节我们将深入探讨Java 8的核心新特性，包括Lambda表达式和函数式编程的详细使用，以及Stream API和新日期时间API的深入剖析。

# 2. Java 8的核心新特性深入剖析

## 2.1 Lambda表达式和函数式编程

### 2.1.1 Lambda表达式的语法和使用场景

Java 8引入Lambda表达式为Java带来了函数式编程的能力。Lambda表达式是一种匿名函数，可以让代码更加简洁。Lambda表达式的基本语法为：

(parameters) -> expression

或者

(parameters) -> { statements; }

其中，`parameters` 是输入参数，`->` 是Lambda运算符，`expression` 或 `{ statements; }` 是Lambda体。如果Lambda体是单个表达式，则自动返回表达式的结果，如果是代码块，则返回最后一个语句的结果。

Lambda表达式通常用于简洁地表示匿名内部类。例如，使用传统方式创建一个线程：

new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("传统方式创建线程");
    }
}).start();

使用Lambda表达式后，可以这样写：

new Thread(() -> System.out.println("使用Lambda表达式创建线程")).start();

Lambda表达式的使用场景非常广泛，比如集合的遍历、排序，GUI事件处理，以及任何需要使用匿名内部类的地方。

### 2.1.2 函数式接口的应用实例

函数式接口是指仅包含一个抽象方法的接口，这样就可以使用Lambda表达式来实现。Java 8提供了一些函数式接口，如`java.util.function`包下的`Function<T,R>`, `Predicate<T>`, `Consumer<T>`等。

以`Function<T,R>`接口为例，它表示接受一个参数并产生一个结果的函数：

Function<String, Integer> stringLengthFunction = String::length;
Integer length = stringLengthFunction.apply("Hello World!");

另一个例子是`Predicate<T>`，它表示一个布尔值函数，通常用于测试某些条件：

Predicate<String> isLongerThanFive = x -> x.length() > 5;
boolean result = isLongerThanFive.test("Hello World!");

函数式接口不仅简化了代码，还可以配合Stream API和其他Java 8特性进行组合操作，实现复杂的处理逻辑。

## 2.2 Stream API

### 2.2.1 Stream API的基本概念和工作原理

Stream API是Java 8中处理集合的另一个重要特性。它允许以声明式的方式处理数据集合，可以通过链式调用一连串的操作来实现对数据的过滤、映射、归约等操作。

Stream API的基本概念包括：

- Stream：一系列元素，支持顺序和并行处理。
- Source：数据源，可以是集合、数组、I/O通道等。
- Intermediate Operations：中间操作，如`filter`, `map`, `sorted`等，返回一个Stream作为结果。
- Terminal Operations：终端操作，如`forEach`, `collect`等，以完成操作并返回结果或产生副作用。

Stream API工作原理是惰性求值，只有当终端操作被调用时，整个流程才会真正执行。

### 2.2.2 Stream操作的组合与自定义

Stream操作可以通过链式调用来组合，实现复杂的业务逻辑。比如，以下代码展示了如何筛选出一个字符串列表中的长字符串，并转换为大写形式：

List<String> strings = Arrays.asList("lambda", "in", "action");
List<String> filteredAndConverted = strings.stream()
    .filter(s -> s.length() > 3)
    .map(String::toUpperCase)
    .collect(Collectors.toList());

除了使用内置的操作，我们还可以自定义函数式接口，实现更复杂的数据处理。例如，自定义一个生成器接口`Supplier<T>`：

Supplier<String> stringSupplier = () -> new String("Hello, World!");

或者，自定义一个消费者接口`Consumer<T>`：

Consumer<String> printer = s -> System.out.println(s);
printer.accept(stringSupplier.get());

### 2.2.3 并行流的性能优化和陷阱

Java 8的Stream API支持并行处理，可以通过`parallelStream()`方法将Stream转换为并行流，利用多核处理器的优势来提升性能。然而，并行流并不总是性能的保证，有时甚至会带来性能下降，因此使用时需要谨慎。

并行流的性能优化需要注意以下几点：

1. 尽量避免在并行流操作中执行I/O操作或同步代码块，因为这会降低并行的优势。
2. 大数据集更适合并行处理，而小数据集使用并行流可能由于线程管理的开销而不划算。
3. 对于有状态的中间操作（如`sorted`和`limit`），并行流的执行需要额外的管理，可能会影响性能。

在某些情况下，并行流的使用可能导致难以察觉的错误，特别是在有状态的转换中，因为操作的顺序可能与预期不符。

## 2.3 新日期时间API

### 2.3.1 Java 8之前的日期时间处理痛点

在Java 8之前，日期和时间的处理主要依赖于`java.util.Date`和`java.util.Calendar`类。这些类存在很多问题，例如：

- 不可变性：`Date`对象是可变的，这在并发环境下是不安全的。
- 线程安全：`Calendar`不是线程安全的，可能导致并发问题。
- 设计复杂：这些类的API设计复杂且难以理解。
- 时区支持不充分：处理时区时容易出现问题。

这些痛点促使Java开发社区设计了全新的日期时间API。

### 2.3.2 java.time包下的类和方法使用详解

Java 8引入了全新的`java.time`包，提供了全新的日期和时间类。这个包中的类设计得更加现代、安全和易用。

主要类包括：

- `LocalDate`：表示没有时区的日期，如2023-04-01。
- `LocalTime`：表示没有时区的时间，如14:15:30。
- `LocalDateTime`：表示没有时区的日期和时间，如2023-04-01T14:15:30。
- `ZonedDateTime`：表示有时区的日期和时间。

使用