怎么用Java8寫邏輯

怎么用Java8寫邏輯

Java 8 是一個重要的版本，引入了許多新特性，如 Lambda 表達式、Stream API、Optional 類、新的日期時間 API 等。這些特性不僅簡化了代碼，還提高了代碼的可讀性和可維護性。本文將詳細介紹如何使用 Java 8 編寫邏輯，涵蓋 Lambda 表達式、Stream API、Optional 類等核心特性。

1. Lambda 表達式

Lambda 表達式是 Java 8 引入的最重要的特性之一。它允許你將函數作為參數傳遞給方法，或者將代碼作為數據來處理。Lambda 表達式使得代碼更加簡潔和易讀。

1.1 基本語法

Lambda 表達式的基本語法如下：

(parameters) -> expression

或者

(parameters) -> { statements; }

例如，以下是一個簡單的 Lambda 表達式：

(int a, int b) -> a + b

這個 Lambda 表達式接受兩個整數參數 a 和 b，并返回它們的和。

1.2 使用 Lambda 表達式

Lambda 表達式通常用于替代匿名內部類。例如，以下是一個使用匿名內部類的例子：

Runnable r = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
};

使用 Lambda 表達式可以將其簡化為：

Runnable r = () -> System.out.println("Hello, World!");

1.3 函數式接口

Lambda 表達式通常與函數式接口一起使用。函數式接口是只包含一個抽象方法的接口。Java 8 提供了許多內置的函數式接口，如 Runnable、Callable、Comparator 等。

例如，以下是一個自定義的函數式接口：

@FunctionalInterface
interface MyFunction {
    int apply(int a, int b);
}

你可以使用 Lambda 表達式來實現這個接口：

MyFunction add = (a, b) -> a + b;
MyFunction multiply = (a, b) -> a * b;

System.out.println(add.apply(2, 3)); // 輸出 5
System.out.println(multiply.apply(2, 3)); // 輸出 6

2. Stream API

Stream API 是 Java 8 引入的另一個重要特性。它允許你以聲明式的方式處理集合數據。Stream API 提供了豐富的操作，如過濾、映射、排序、歸約等。

2.1 創建 Stream

你可以通過多種方式創建 Stream，例如從集合、數組、I/O 資源等。

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
Stream<String> stream = list.stream();

2.2 中間操作

中間操作是對 Stream 進行處理的操作，如過濾、映射、排序等。中間操作返回一個新的 Stream，因此可以進行鏈式調用。

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
List<String> result = list.stream()
    .filter(s -> s.startsWith("a"))
    .map(String::toUpperCase)
    .collect(Collectors.toList());

2.3 終端操作

終端操作是 Stream 處理的最后一步，如收集、計數、歸約等。終端操作會觸發 Stream 的處理，并返回一個非 Stream 的結果。

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
long count = list.stream()
    .filter(s -> s.startsWith("a"))
    .count();

2.4 并行流

Stream API 還支持并行處理，可以通過 parallelStream() 方法創建并行流。

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
List<String> result = list.parallelStream()
    .filter(s -> s.startsWith("a"))
    .collect(Collectors.toList());

3. Optional 類

Optional 類是 Java 8 引入的一個容器類，用于解決空指針異常的問題。Optional 類可以包含一個非空值，也可以為空。

3.1 創建 Optional

你可以使用 Optional.of()、Optional.ofNullable() 和 Optional.empty() 來創建 Optional 對象。

Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
Optional<String> optionalNullable = Optional.ofNullable(null);
Optional<String> optionalEmpty = Optional.empty();

3.2 使用 Optional

Optional 類提供了許多方法來判斷值是否存在，并對其進行操作。

Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
if (optional.isPresent()) {
    System.out.println(optional.get());
}

optional.ifPresent(System.out::println);

3.3 鏈式調用

Optional 類支持鏈式調用，可以使用 map()、flatMap()、filter() 等方法對 Optional 進行處理。

Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
Optional<String> result = optional
    .map(String::toUpperCase)
    .filter(s -> s.length() > 5);

3.4 默認值

你可以使用 orElse()、orElseGet() 和 orElseThrow() 方法來為 Optional 提供默認值。

Optional<String> optional = Optional.empty();
String result = optional.orElse("Default Value");
String resultGet = optional.orElseGet(() -> "Default Value");
String resultThrow = optional.orElseThrow(() -> new RuntimeException("Value not present"));

4. 新的日期時間 API

Java 8 引入了新的日期時間 API，位于 java.time 包中。新的日期時間 API 解決了舊版 Date 和 Calendar 類的許多問題，如線程安全、不可變性等。

4.1 LocalDate、LocalTime 和 LocalDateTime

LocalDate、LocalTime 和 LocalDateTime 是新的日期時間 API 中的核心類，分別表示日期、時間和日期時間。

LocalDate date = LocalDate.now();
LocalTime time = LocalTime.now();
LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();

4.2 格式化與解析

你可以使用 DateTimeFormatter 類來格式化和解析日期時間。

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String formatted = dateTime.format(formatter);
LocalDateTime parsed = LocalDateTime.parse("2023-10-01 12:00:00", formatter);

4.3 時間差計算

你可以使用 Duration 和 Period 類來計算時間差。

LocalDateTime start = LocalDateTime.now();
LocalDateTime end = start.plusHours(2);
Duration duration = Duration.between(start, end);
System.out.println(duration.toHours()); // 輸出 2

LocalDate startDate = LocalDate.now();
LocalDate endDate = startDate.plusMonths(1);
Period period = Period.between(startDate, endDate);
System.out.println(period.getMonths()); // 輸出 1

5. 其他新特性

除了上述特性外，Java 8 還引入了許多其他新特性，如默認方法、方法引用、重復注解等。

5.1 默認方法

默認方法允許接口提供默認實現，從而在不破壞現有實現的情況下擴展接口。

interface MyInterface {
    default void myMethod() {
        System.out.println("Default Method");
    }
}

5.2 方法引用

方法引用允許你直接引用已有方法或構造器，從而簡化 Lambda 表達式。

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
list.forEach(System.out::println);

5.3 重復注解

Java 8 允許在同一元素上重復使用注解。

@Repeatable(MyAnnotations.class)
@interface MyAnnotation {
    String value();
}

@MyAnnotation("a")
@MyAnnotation("b")
class MyClass {}

6. 總結

Java 8 引入了許多新特性，如 Lambda 表達式、Stream API、Optional 類、新的日期時間 API 等。這些特性不僅簡化了代碼，還提高了代碼的可讀性和可維護性。通過合理使用這些特性，你可以編寫出更加簡潔、高效的 Java 代碼。

在實際開發中，建議根據具體需求選擇合適的特性。例如，對于集合處理，可以使用 Stream API；對于空值處理，可以使用 Optional 類；對于日期時間處理，可以使用新的日期時間 API。通過不斷實踐和積累經驗，你將能夠更好地掌握 Java 8 的新特性，并編寫出高質量的代碼。