JDK 11代码简洁技巧：局部变量类型推断的实战应用


# 摘要
随着JDK 11的发布，局部变量类型推断成为Java语言的一个重要特性，它允许程序员在声明变量时省略类型声明，从而提高代码的简洁性。本文首先概述了局部变量类型推断的概念及其在JDK 11中的引入背景，然后深入理解其原理、语法和限制条件。通过分析实战技巧和代码实践案例，本文展示了类型推断如何在提升代码可读性和简洁性的同时避免常见错误。此外，本文还探讨了局部变量类型推断对Java程序性能的实际影响，以及在现代Java开发中的应用情况和对代码质量的潜在影响。最后，本文对局部变量类型推断的未来发展趋势进行了展望，包括可能的改进和对Java语言生态系统的影响。

# 关键字
局部变量类型推断；JDK 11；代码简洁性；性能影响；代码质量；Java语言生态

参考资源链接：[MacOS平台Java JDK 11.0.24版本发布](https://wenku.csdn.net/doc/3641fcwsxe?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. JDK 11中的局部变量类型推断概述

## 1.1 局部变量类型推断的引入

在JDK 11中，Java引入了局部变量类型推断的特性，允许开发者在声明局部变量时不显式指定变量类型，而是由编译器根据初始化表达式的类型自动推断。这一变化旨在简化代码编写，提高开发效率，同时保持代码的可读性和维护性。

var list = new ArrayList<String>(); // 自动推断为 ArrayList<String> 类型

## 1.2 类型推断的适用范围

局部变量类型推断主要适用于以下场景：

- 在方法内部的局部变量声明。
- 在for循环的初始化部分。
- 在try-with-resources语句中。

以上是第一章的内容，它为读者概述了局部变量类型推断的概念及其基本应用。接下来的章节将深入探讨其原理、语法、实际操作以及性能影响等方面。

# 2. 理解局部变量类型推断的原理

## 2.1 局部变量类型推断的定义与背景

### 2.1.1 变量类型推断引入的初衷

在JDK 10中，Java引入了一个新的预览特性：局部变量类型推断，到了JDK 11，这个特性被正式采用。引入局部变量类型推断的初衷是为了简化代码。Java一直以其严格的类型系统而闻名，这有助于避免许多编程错误，但同时这也意味着开发者需要频繁地编写冗长的类型声明。特别是在使用匿名类或lambda表达式时，类型信息往往可以由编译器推断出来，开发者仍需显式声明类型，这造成了代码的不必要冗长。

局部变量类型推断允许开发者使用“var”关键字作为局部变量的类型声明，让编译器根据初始化表达式自动推断出变量的类型。这使得代码更简洁、更易于阅读，同时保持了Java的类型安全。

### 2.1.2 JDK 11之前的类型声明方式

在JDK 11之前，Java程序员编写代码时必须为每一个局部变量指定明确的类型。例如：

String name = "John Doe";
List<String> names = Arrays.asList(name, "Jane Doe");

这种方式在变量声明上提供了明确的类型信息，有助于类型检查和代码的自我文档化，但是某些情况下显得过于繁琐。特别是在使用复杂类型或者链式调用时，类型声明往往打断了代码的流畅性。

## 2.2 局部变量类型推断的语法

### 2.2.1 “var”关键字的使用规则

使用“var”关键字进行局部变量类型推断时，有几点规则需要遵循：

1. “var”只能用在局部变量声明中，不能用于类的成员变量、方法的参数以及返回类型。
2. 声明时必须初始化变量，因为编译器需要初始化表达式来推断类型。
3. “var”不能用于方法或者构造器的参数。
4. 可以使用“var”来声明数组类型的变量。
5. “var”不能用于推断null值的类型，因为null没有具体的类型。
6. “var”不能用于不明确的上下文，例如不可以在一个表达式中既使用var又进行类型转换。

下面是一些“var”使用规则的示例：

var name = "Alice"; // String 类型
var ages = new int[]{20, 21, 22}; // int[] 类型
var stream = names.stream(); // Stream<String> 类型

### 2.2.2 推断类型的实际操作案例

通过具体的代码案例，可以更好地理解局部变量类型推断的实际应用。考虑下面的例子：

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

public class TypeInferenceExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用 var 关键字来推断局部变量的类型
        var greeting = "Hello, Java 11!";
        System.out.println(greeting);

        // 推断 lambda 表达式中使用的匿名类的类型
        var numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5);
        numbers.stream().filter(var i -> i % 2 == 0).forEach(System.out::println);
    }
}

在这个例子中，`greeting` 变量被自动推断为 `String` 类型，而 lambda 表达式中的 `i` 被推断为 `Integer` 类型。

## 2.3 局部变量类型推断的限制条件

### 2.3.1 推断的适用场景

局部变量类型推断特别适用于那些类型的上下文已经足够清晰，显式声明类型只会让代码显得冗余的场合。例如，使用流（Stream）API进行集合操作时，类型推断可以减少代码的复杂性：

var stream = employees.stream()
                       .filter(e -> e.getSalary() > 50000)
                       .map(Employee::getName);

在上述代码中，如果必须显式声明流的类型，将会非常繁琐：

Stream<String> stream = employees.stream()
                                 .filter((Function<Employee, Boolean>) e -> e.getSalary() > 50000)
                                 .map((Function<Employee, String>) Employee::getName);

### 2.3.2 推断的局限性和注意事项

尽管局部变量类型推断提供了许多便利，但也有它的局限性。开发者应当避免过度依赖类型推断，从而牺牲代码的可读性。在以下情况下，应谨慎使用“var”：

1. 当变量类型不够明确或容易误解时。
2. 在泛型类型推断中，尤其是在存在类型擦除时，可能会导致混淆。
3. 在多处重用该变量的地方，若没有明确的类型声明