Java8部分新特性介绍 原创 2016年06月22日 17:25:54

使用 Java 8 语言功能

本文内容：

支持的 Java 8 语言功能和 API
启用 Java 8 功能和 Jack 工具链
配置 Gradle
已知问题

Android 支持所有 Java 7 语言功能，以及一部分 Java 8 语言功能（具体因平台版本而异）。本页介绍您可以使用的新语言功能、如何正确配置项目以使用这些功能，以及您可能遇到的任何已知问题。

注：在为 Android 开发应用时，可以选择使用 Java 8 语言功能。您可以将项目的源和目标兼容性值保留为 Java 7，但仍须使用 JDK 8 进行编译。
支持 Java 8 语言功能需要一个名为 Jack 的新编译。Jack 仅在 Android Studio 2.1 和更高版本上才受支持。因此，如果要使用 Java 8 语言功能，则需使用 Android Studio
2.1 开发应用。
如果您已经安装了 Android Studio，请通过点击 Help > Check for Update（在 Mac 上，点击 Android Studio > Check for Updates）来确保您已更新到最新版本。如果您的工作站尚未安装 IDE，可在此下载
Android Studio。

支持的 Java 8 语言功能和 API

Android 并非支持所有 Java 8 语言功能。不过，以下功能在开发面向 Android 7.0（API 级别 24）的应用时可用：
默认和静态接口方法
Lambda 表达式（在 API 级别 23 及更低版本中也可用）
重复注解
方法引用（在 API 级别 23 及更低版本中也可用）
类型注解（在 API 级别 23 及更低版本中也可用）

注：类型注解信息仅在编译时可用，而在运行时不可用。
要在 Android 的较早版本中测试 Lambda 表达式、方法引用和类型注解，请前往您的 

build.gradle

 文件，将 

compileSdkVersion

 和 

targetSdkVersion

设置为 23 或更低。您仍需要启用
Jack 工具链以使用这些 Java 8 功能。
此外，也可使用以下 Java 8 语言 API：
反映和语言相关 API：

java.lang.FunctionalInterface

java.lang.annotation.Repeatable

java.lang.reflect.Method.isDefault()

以及与重复注解关联的反映 API，例如 

AnnotatedElement.getAnnotationsByType(Class)

实用程序 API：

java.util.function

java.util.stream

启用 Java 8 功能和 Jack 工具链

要使用新的 Java 8 语言功能，还需使用新的 Jack 工具链。新的 Android 工具链将 Java 源语言编译成 Android 可读取的 Dalvik 可执行文件字节码，且有其自己的 

.jack

 库格式，在一个工具中提供了大多数工具链功能：重新打包、压缩、模糊化以及
Dalvik 可执行文件分包。
以下是构建 Android Dalvik 可执行文件可用的两种工具链的对比：
旧版 javac 工具链：
javac (

.java

 → 

.class

) → dx (

.class

 → 

.dex

)
新版 Jack 工具链：
Jack (

.java

 → 

.jack

 → 

.dex

)

配置 Gradle

要为您的项目启用 Java 8 语言功能和 Jack，请在模块级别的 

build.gradle

 文件中输入以下内容：

android {
  ...
  defaultConfig {
    ...
    jackOptions {
      enabled true
    }
  }
  compileOptions {
    sourceCompatibility JavaVersion.VERSION_1_8
    targetCompatibility JavaVersion.VERSION_1_8
  }
}

已知问题

Instant Run 目前不能用于 Jack，在使用新的工具链时将被停用。
由于 Jack 在编译应用时不生成中间类文件，依赖这些文件的工具目前不能用于 Jack。下面是一些工具示例：
对类文件进行操作的 Lint 检测工具
需要应用类文件的工具和库（例如使用 JaCoCo 进行仪器测试中）
如果您在使用 Jack 的过程中发现其他问题，请提交错误。



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研究过一些技术论坛，总结出来Java8的一些新的特性，其中我印象最深的就是 lambda表达式，让我们代码变得简洁，可读性高。

一、接口的默认方法

Java 8允许我们给接口添加一个非抽象的方法实现，只需要使用 default关键字即可，这个特征又叫做扩展方法，示例如下：

[java] view
plain copy

interface Formula {  

    double calculate(int a);  

    default double sqrt(int a) {  

        return Math.sqrt(a);  

    }  

}  

Formula接口在拥有calculate方法之外同时还定义了sqrt方法，实现了Formula接口的子类只需要实现一个calculate方法，默认方法sqrt将在子类上可以直接使用。

[java] view
plain copy

Formula formula = new Formula() {  

    @Override  

    public double calculate(int a) {  

        return sqrt(a * 100);  

    }  

};  

formula.calculate(100);     // 100.0  

formula.sqrt(16);           // 4.0  

formula被实现为一个匿名类的实例，该代码非常容易理解，6行代码实现了计算 sqrt(a * 100)。在下一节中，我们将会看到实现单方法接口的更简单的做法。
注意： 在Java中只有单继承，如果要让一个类赋予新的特性，通常是使用接口来实现，在C++中支持多继承，允许一个子类同时具有多个父类的接口与功能，在其他语言中，让一个类同时具有其他的可复用代码的方法叫做mixin。新的Java 8 的这个特新在编译器实现的角度上来说更加接近Scala的trait。 在C#中也有名为扩展方法的概念，允许给已存在的类型扩展方法，和Java 8的这个在语义上有差别。

二、Lambda 表达式

首先看看在老版本的Java中是如何排列字符串的：

[java] view
plain copy

List<String> names = Arrays.asList("peter", "anna", "mike", "xenia");  

Collections.sort(names, new Comparator<String>() {  

    @Override  

    public int compare(String a, String b) {  

        return b.compareTo(a);  

    }  

});  

只需要给静态方法 Collections.sort 传入一个List对象以及一个比较器来按指定顺序排列。通常做法都是创建一个匿名的比较器对象然后将其传递给sort方法。

在Java 8 中你就没必要使用这种传统的匿名对象的方式了，Java 8提供了更简洁的语法，lambda表达式：

[java] view
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Collections.sort(names, (String a, String b) -> {  

    return b.compareTo(a);  

});  

代码变得更段且更具有可读性，但是实际上还可以写得更短：

[java] view
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Collections.sort(names, (String a, String b) -> b.compareTo(a));  

对于函数体只有一行代码的，你可以去掉大括号{}以及return关键字，但是你还可以写得更短点：

[java] view
plain copy

Collections.sort(names, (a, b) -> b.compareTo(a));  

Java编译器可以自动推导出参数类型，所以你可以不用再写一次类型。

三、函数式接口

Lambda表达式是如何在java的类型系统中表示的呢？每一个lambda表达式都对应一个类型，通常是接口类型。而“函数式接口”是指仅仅只包含一个抽象方法的接口，每一个该类型的lambda表达式都会被匹配到这个抽象方法。因为 默认方法 不算抽象方法，所以你也可以给你的函数式接口添加默认方法。

我们可以将lambda表达式当作任意只包含一个抽象方法的接口类型，确保你的接口一定达到这个要求，你只需要给你的接口添加 @FunctionalInterface 注解，编译器如果发现你标注了这个注解的接口有多于一个抽象方法的时候会报错的。

[java] view
plain copy

@FunctionalInterface  

interface Converter<F, T> {  

    T convert(F from);  

}  

Converter<String, Integer> converter = (from) -> Integer.valueOf(from);  

Integer converted = converter.convert("123");  

System.out.println(converted);    // 123  

注意：如果@FunctionalInterface如果没有指定，上面的代码也是对的。将lambda表达式映射到一个单方法的接口上，这种做法在Java
8之前就有别的语言实现，比如Rhino JavaScript解释器，如果一个函数参数接收一个单方法的接口而你传递的是一个function，Rhino 解释器会自动做一个单接口的实例到function的适配器，典型的应用场景有 org.w3c.dom.events.EventTarget 的addEventListener 第二个参数 EventListener。

四、方法与构造函数引用

前一节中的代码还可以通过静态方法引用来表示：

[java] view
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Converter<String, Integer> converter = Integer::valueOf;  

Integer converted = converter.convert("123");  

System.out.println(converted);   // 123  

接下来看看构造函数是如何使用，关键字来引用的，首先我们定义一个包含多个构造函数的简单类：

[java] view
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class Person {  

    String firstName;  

    String lastName;  

    Person() {}  

    Person(String firstName, String lastName) {  

        this.firstName = firstName;  

        this.lastName = lastName;  

    }  

}  

接下来我们指定一个用来创建Person对象的对象工厂接口：

[java] view
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interface PersonFactory<P extends Person> {  

    P create(String firstName, String lastName);  

}  

这里我们使用构造函数引用来将他们关联起来，而不是实现一个完整的工厂：

[java] view
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interface PersonFactory<P extends Person> {  

    P create(String firstName, String lastName);  

}  

我们只需要使用 Person::new 来获取Person类构造函数的引用，Java编译器会自动根据PersonFactory.create方法的签名来选择合适的构造函数。

五、Lambda 作用域

在lambda表达式中访问外层作用域和老版本的匿名对象中的方式很相似。你可以直接访问标记了final的外层局部变量，或者实例的字段以及静态变量。

六、访问局部变量

我们可以直接在lambda表达式中访问外层的局部变量：

[java] view
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final int num = 1;  

Converter<Integer, String> stringConverter =  

        (from) -> String.valueOf(from + num);  

stringConverter.convert(2);     // 3  

但是和匿名对象不同的是，这里的变量num可以不用声明为final，该代码同样正确：

[java] view
plain copy

int num = 1;  

Converter<Integer, String> stringConverter =  

        (from) -> String.valueOf(from + num);  

stringConverter.convert(2);     // 3  

不过这里的num必须不可被后面的代码修改（即隐性的具有final的语义），例如下面的就无法编译：

[java] view
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int num = 1;  

Converter<Integer, String> stringConverter =  

        (from) -> String.valueOf(from + num);  

num = 3;  

在lambda表达式中试图修改num同样是不允许的。

七、访问对象字段与静态变量

和本地变量不同的是，lambda内部对于实例的字段以及静态变量是即可读又可写。该行为和匿名对象是一致的：

[java] view
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class Lambda4 {  

    static int outerStaticNum;  

    int outerNum;  

    void testScopes() {  

        Converter<Integer, String> stringConverter1 = (from) -> {  

            outerNum = 23;  

            return String.valueOf(from);  

        };  

        Converter<Integer, String> stringConverter2 = (from) -> {  

            outerStaticNum = 72;  

            return String.valueOf(from);  

        };  

    }  

}  

八、访问接口的默认方法

还记得第一节中的formula例子么，接口Formula定义了一个默认方法sqrt可以直接被formula的实例包括匿名对象访问到，但是在lambda表达式中这个是不行的。

Lambda表达式中是无法访问到默认方法的，以下代码将无法编译：

[java] view
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Formula formula = (a) -> sqrt( a * 100);  

Built-in Functional Interfaces  

JDK 1.8 API包含了很多内建的函数式接口，在老Java中常用到的比如Comparator或者Runnable接口，这些接口都增加了@FunctionalInterface注解以便能用在lambda上。

Java 8 API同样还提供了很多全新的函数式接口来让工作更加方便，有一些接口是来自Google Guava库里的，即便你对这些很熟悉了，还是有必要看看这些是如何扩展到lambda上使用的。

Predicate接口

Predicate 接口只有一个参数，返回boolean类型。该接口包含多种默认方法来将Predicate组合成其他复杂的逻辑（比如：与，或，非）：

[java] view
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Predicate<String> predicate = (s) -> s.length() > 0;  

predicate.test("foo");              // true  

predicate.negate().test("foo");     // false  

Predicate<Boolean> nonNull = Objects::nonNull;  

Predicate<Boolean> isNull = Objects::isNull;  

Predicate<String> isEmpty = String::isEmpty;  

Predicate<String> isNotEmpty = isEmpty.negate();  

Function 接口

Function 接口有一个参数并且返回一个结果，并附带了一些可以和其他函数组合的默认方法（compose, andThen）：

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Function<String, Integer> toInteger = Integer::valueOf;  

Function<String, String> backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);  

backToString.apply("123");     

Supplier 接口
Supplier 接口返回一个任意范型的值，和Function接口不同的是该接口没有任何参数

[java] view
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Supplier<Person> personSupplier = Person::new;  

personSupplier.get();   // new Person  

Consumer 接口

Consumer 接口表示执行在单个参数上的操作。

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Consumer<Person> greeter = (p) -> System.out.println("Hello, " + p.firstName);  

greeter.accept(new Person("Luke", "Skywalker"));  

Comparator 接口

Comparator 是老Java中的经典接口， Java 8在此之上添加了多种默认方法：

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Comparator<Person> comparator = (p1, p2) -> p1.firstName.compareTo(p2.firstName);  

Person p1 = new Person("John", "Doe");  

Person p2 = new Person("Alice", "Wonderland");  

comparator.compare(p1, p2);             // > 0  

comparator.reversed().compare(p1, p2);  // < 0  

Optional 接口

Optional 不是函数是接口，这是个用来防止NullPointerException异常的辅助类型，这是下一届中将要用到的重要概念，现在先简单的看看这个接口能干什么：

Optional 被定义为一个简单的容器，其值可能是null或者不是null。在Java 8之前一般某个函数应该返回非空对象但是偶尔却可能返回了null，而在Java 8中，不推荐你返回null而是返回Optional。

[java] view
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Optional<String> optional = Optional.of("bam");  

optional.isPresent();           // true  

optional.get();                 // "bam"  

optional.orElse("fallback");    // "bam"  

optional.ifPresent((s) -> System.out.println(s.charAt(0)));     // "b"  

Stream 接口

java.util.Stream 表示能应用在一组元素上一次执行的操作序列。Stream 操作分为中间操作或者最终操作两种，最终操作返回一特定类型的计算结果，而中间操作返回Stream本身，这样你就可以将多个操作依次串起来。Stream 的创建需要指定一个数据源，比如 java.util.Collection的子类，List或者Set， Map不支持。Stream的操作可以串行执行或者并行执行。

首先看看Stream是怎么用，首先创建实例代码的用到的数据List：

[java] view
plain copy

List<String> stringCollection = new ArrayList<>();  

stringCollection.add("ddd2");  

stringCollection.add("aaa2");  

stringCollection.add("bbb1");  

stringCollection.add("aaa1");  

stringCollection.add("bbb3");  

stringCollection.add("ccc");  

stringCollection.add("bbb2");  

stringCollection.add("ddd1");  

当然Java8的新特性远远不止这些，让我们一起去发掘吧！