Обзор возможностей Java 8. Функциональные интерфейсы, лямбда-выражения, Stream и Time API

Версия Java 8 впервые была презентована еще 18 марта 2014 года и с этого времени стремительно набирает популярность среди разработчиков. Уже написано много книг по Java 8, которые раскрывают возможности нового API и тонкости функционального программирования. Однако в этой статье мы сделаем лишь краткий обзор основных нововведений Java 8.

Прежде всего вам нужно скачать и установить JDK 8. Сделать это можно бесплатно с официального сайта.

Обзор возможностей Java 8

Как обычно, мы приведем несколько фрагментов кода для лучшего понимания API и немного теории, поэтому не забудьте настроить Java 8 перед тем, как тестировать приведенный в статье код.

Метод `forEach()` интерфейса `Iterable`

Всякий раз, когда нам нужно что-то сделать с элементами какой-то коллекции, мы создаем итератор и в цикле применяем какую-то бизнес-логику к каждому элементу коллекции. В этом случае мы могли бы получить ConcurrentModificationException, если итератор не используется должным образом.

Java 8 ввела новый метод forEach() в интерфейс java.lang.Iterable, который избавляет нас от лишнего кода и позволяет сосредоточиться только на бизнес-логике. Метод forEach() принимает объект java.util.function.Consumer в качестве аргумента, который позволяет отделить бизнес-логику и дает возможность повторно использовать код.

Давайте посмотрим метод forEach() в действии:

package ua.com.prologistic;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.function.Consumer;
import java.lang.Integer;
 
public class Java8ForEachExample {
 
    public static void main(String[] args) {
         
        // создаем какую-то коллекцию, например, List
        List<Integer> myList = new ArrayList<Integer>();
        for(int i=0; i<10; i++) myList.add(i);
         
        // получаем итератор для работы в while цикле
        Iterator<Integer> it = myList.iterator();
        while(it.hasNext()){
            Integer i = it.next();
            System.out.println(i);
        }
         
        // проходим коллекцию с помощью метода forEach с использованием анонимного класса
        myList.forEach(new Consumer<Integer>() {
 
            public void accept(Integer t) {
                System.out.println(t);
            }
 
        });
         
        //обходим с помощью реализации интерфейса Consumer
        MyConsumer action = new MyConsumer();
        myList.forEach(action);
         
    }
 
}
 
//Реализация интерфейса Consumer
class MyConsumer implements Consumer<Integer>{
 
    public void accept(Integer t) {
        System.out.println(t);
    }
 
 
}

package ua.com.prologistic;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Iterator;

import java.util.List;

import java.util.function.Consumer;

import java.lang.Integer;

public class Java8ForEachExample {

public static void main(String[] args) {

// создаем какую-то коллекцию, например, List

List<Integer> myList = new ArrayList<Integer>();

for(int i=0; i<10; i++) myList.add(i);

// получаем итератор для работы в while цикле

Iterator<Integer> it = myList.iterator();

while(it.hasNext()){

Integer i = it.next();

System.out.println(i);

}

// проходим коллекцию с помощью метода forEach с использованием анонимного класса

myList.forEach(new Consumer<Integer>() {

public void accept(Integer t) {

System.out.println(t);

}

});

//обходим с помощью реализации интерфейса Consumer

MyConsumer action = new MyConsumer();

myList.forEach(action);

}

//Реализация интерфейса Consumer

class MyConsumer implements Consumer<Integer>{

public void accept(Integer t) {

System.out.println(t);

}

Количество строк кода с использованием метода forEach() немного больше, но мы четко отделили логику итерации от бизнес-логики и в результате получили более чистый код с возможностью повторного использования.

Java 8. default и static методы в интерфейсах

Если присмотреться к методу forEach(), то можно заметить, что он определен в Iterable интерфейсе. А мы то знаем, что в интерфейсах нельзя писать реализацию метода. Но начиная с Java 8 в интерфейсах можно писать методы с реализацией. Для этого нужно использовать ключевые слова default и static. А сейчас посмотрим на реализацию метода forEach() в интерфейсе Iterable:

// Реализация метода forEach в Java 8
default void forEach(Consumer<? super T> action) {
    Objects.requireNonNull(action);
    for (T t : this) {
        action.accept(t);
    }
}

// Реализация метода forEach в Java 8

default void forEach(Consumer<? super T> action) {

Objects.requireNonNull(action);

for (T t : this) {

action.accept(t);

}

Мы знаем, что в Java нет множественного наследования, потому что это приводит к ромбовидной проблеме. Так что же будет с интерфейсами? Ведь они теперь все больше похожи на абстрактные классы. Все сводиться к тому, что компилятор будет бросать исключение и мы должны будем обеспечивать логику реализации в классе, реализующего интерфейсы.

@FunctionalInterface
public interface Interface1 {
 
    void method1(String str);
     
    default void log(String str){
        System.out.println("Логи: " + str);
    }
     
    static void print(String str){
        System.out.println("Печатаем в консоль: " + str);
    }
     
    // попытка переопределить метод приводит к ошибке компиляции, потому что
    //"Методы с ключевым словом default не может быть переопределен с класса java.lang.Object"
     
/*  default String toString(){
      return "i1";
  }
*/     
}

@FunctionalInterface

public interface Interface1 {

void method1(String str);

default void log(String str){

System.out.println("Логи: " + str);

}

static void print(String str){

System.out.println("Печатаем в консоль: " + str);

}

// попытка переопределить метод приводит к ошибке компиляции, потому что

//"Методы с ключевым словом default не может быть переопределен с класса java.lang.Object"

/* default String toString(){

return "i1";

}

@FunctionalInterface
public interface Interface2 {
 
    void method2();
     
    default void log(String str){
        System.out.println("Логгируем: " + str);
    }
 
}

@FunctionalInterface

public interface Interface2 {

void method2();

default void log(String str){

System.out.println("Логгируем: " + str);

}

Обратите внимание, что в интерфейсах есть метод log(String str) с реализацией.

public class MyClass implements Interface1, Interface2 {
 
    @Override
    public void method2() {
    }
 
    @Override
    public void method1(String str) {
    }
 
    //Класс MyClass не будет скомпилирован без реализации метода log() 
    @Override
    public void log(String str){
        System.out.println("Логги с MyClass:"+str);
        Interface1.print("abc");
    }
     
}

public class MyClass implements Interface1, Interface2 {

@Override

public void method2() {

}

@Override

public void method1(String str) {

}

//Класс MyClass не будет скомпилирован без реализации метода log()

@Override

public void log(String str){

System.out.println("Логги с MyClass:"+str);

Interface1.print("abc");

}

Как видим, Interface1 содержит реализацию статического метода, который используется в реализации метода MyClass.log(). А сама Java 8 использует методы с ключевыми словами default и static в большой степени в Collection API.

Функциональные интерфейсы и лямбда-выражения в Java 8

Если вы обратите внимание на код выше, то заметите аннотацию @FunctionalInterface. Функциональные интерфейсы — новая концепция в Java 8. Интерфейс с одним абстрактным методом становится функциональным интерфейсом. Нам не нужно использовать аннотацию @FunctionalInterface, чтобы сделать наш интерфейс функциональным. Эта аннотация используется для того, чтобы избежать случайного добавления абстрактных методов в функциональный интерфейс. Этим она очень похожу на аннотацию @Override. Лучшим примером функционального интерфейса будет интерфейс java.lang.Runnable с одним абстрактным методом run().

Одним из главных преимуществ функционального интерфейса является возможность использовать лямбда-выражения. Мы можем создать экземпляр интерфейса с помощью анонимного класса, но код выглядит громоздким:

Runnable r = new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Что-то делаем в методе run()");
            }};

Runnable r = new Runnable(){

@Override

public void run() {

System.out.println("Что-то делаем в методе run()");

}};

Мы уже выучили, что функциональные интерфейсы имеют только один метод, а теперь уже знаем, что лямбда-выражения могут легко обеспечить реализацию такого метода. Для этого мы просто должны предоставить аргументы метода и бизнес-логику. Например, мы можем переписать приведенный выше код с помощью лямбда-выражения:

Runnable r1 = () -> {
            System.out.println("Что-то делаем в методе run()");
        };

Runnable r1 = () -> {

System.out.println("Что-то делаем в методе run()");

};

И так, лямбда-выражения являются легким способом создания анонимных классов функциональных интерфейсов. Использование лямбда-выражений не дает никаких преимуществ вашей программе, кроме как уменьшение количества строк кода.

Новый пакет java.util.function был добавлен с целым букетом функциональных интерфейсов для лямбда-выражений. Сами же лямбда-выражения — это огромная тема, о которой мы поговорим в следующих статьях.

Java 8 Stream API

Java Stream API был добавлен в Java 8 для выполнения операций filter/map/reduce с коллекциями. Stream API позволяет как последовательные, так и параллельное выполнение.

Подробно об этой огромной теме читайте в отдельной статьей под названием «Полное руководство по Java Stream API«.

Java 8 Time API

В Java всегда было трудно работать с датой, временем и часовыми поясами. До сих по не было никаких стандартов или удобных API для с датой и временем в Java. Одним из лучших дополнений Java 8 является пакет java.time, который позволит упорядочить процесс работы со временем.

Пакет Java Time API предоставляет под-пакеты java.time.format, который обеспечивает классы для печати/парсинга даты и времени, а также java.time.zone, который обеспечивает поддержку временных зон и их правил изменения времени.

Следует отметить, что новый API для месяцев и дней недели построен на перечислениях (Enums), а не целочисленных константах (пора задуматься, если вы все еще не используете перечисления).

А для тех, кто хочет сразу затестить новый Time API, хочу посоветовать первым делом обратить внимание на DateTimeFormatter — один из наиболее полезных классов, который используется для преобразования объектов в строки.

Также изменения коснулись Многопоточности, Коллекций, Ввода/Вывода и нескольких вспомогательных классов Java Core. Подробнее об этих и других нововведениях читайте в следующих статьях на Javadevblog.com

Обзор возможностей Java 8. Функциональные интерфейсы, лямбда-выражения, Stream и Time API

Обзор возможностей Java 8

Метод `forEach()` интерфейса `Iterable`

Java 8. default и static методы в интерфейсах

Функциональные интерфейсы и лямбда-выражения в Java 8

Java 8 Stream API

Java 8 Time API

Больше полезных статей!

Добавить комментарий Отменить ответ

Обзор возможностей Java 8

Метод forEach() интерфейса Iterable

Java 8. default и static методы в интерфейсах

Функциональные интерфейсы и лямбда-выражения в Java 8

Java 8 Stream API

Java 8 Time API

Больше полезных статей!

Добавить комментарий Отменить ответ

Метод `forEach()` интерфейса `Iterable`