注解(元数据)
从jdk5 开始,java支持在源文件中嵌入补充信息,称为注释(annotation)。注释不会改变程序的动作,也就不会改变程序的语义。但在开发和部署期间,各种工具可以使用这类信息。元数据(metadata)也用于表示这一特性。
RUNTIME保留策略
设计注释的主要目的是用于其他的开发和部署工具,但是如果为注释指定为RUNTIME保留策略,那么任何程序在运行时都可以使用反射来查询注释(java.lang.reflect,在运行时获取类相关信息的特性),动态地获取一些信息。
import java.lang.annotation.Retention; import java.lang.annotation.RetentionPolicy; import java.lang.reflect.Method; //@interface声明一个注解类型,注解类型内部有方法声明,不能使用extends子句 //所有注解类型都自动扩展了Annotation接口(java.lang.annotation,其中重写了hashCode(),equals(),toString() //还指定了annotationType()方法) //保留策略:SOURCE/*只在源文件保留,编译时会被抛弃*/ // CLASS /*在编译时存储到.class文件,但运行时通过JVM不能得到这些注释*/ // RUNTIME /*在编译时存储到.class文件,并且运行时可以通过JVM获取这些注释*/ @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @interface MyAnno{ String str(); int val(); } class Meta { // 应用注释时,需要为注释的成员提供值。注释的成员看起来像域变量 @MyAnno(str = "Annotation Example",val = 100) public static void myMeth(String str,int i){ Meta ob = new Meta(); try{ // 获取Class对象,之后可以获取与类声明中各个条目相关的信息,包括注释 Class<?> c = ob.getClass(); // getMethod,getField,getConstructor Method m = c.getMethod("myMeth",String.class,int.class); // 对Class,Method,Field,Constructor对象调用getAnnotation,可以获得与对象关联的特定注释。 // 如果没有注释或保留策略不是RUNTIME,则返回null // MyAnno.class称为 类字面值,当需要已知类的Class对象时,可以用这个表达式:Class<?> c = Meta.class; MyAnno anno = m.getAnnotation(MyAnno.class); System.out.println(anno.str() + " : "+ anno.val()); } catch(NoSuchMethodException e){ System.out.println("NoSuchMethodException"); } } public static void main(String args[]){ myMeth("test",10); } }
import java.lang.annotation.Annotation; import java.lang.annotation.Retention; import java.lang.annotation.RetentionPolicy; import java.lang.reflect.Method; @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @interface MyAnno{ String str(); int val(); } @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @interface What{ // 默认值 String description() default "Testing"; } @What(description = "An annotation test class") @MyAnno(str = "Meta2", val = 99) class Meta2 { @What(description = "An annotation test method") @MyAnno(str = "Testing", val = 100) public static void myMeth(){ Meta2 ob = new Meta2(); try{ // 获取Class对象,之后可以获取与类声明中各个条目相关的信息,包括注释 Annotation[] annos = ob.getClass().getAnnotations(); System.out.println("All annotations for Meta2"); for (Annotation a:annos){ System.out.println(a); } System.out.println(); Method m = ob.getClass().getMethod("myMeth"); annos = m.getAnnotations(); System.out.println("All annotations for myMeth"); for (Annotation a:annos){ System.out.println(a); } } catch(NoSuchMethodException e){ System.out.println("NoSuchMethodException"); } } public static void main(String args[]){ myMeth(); } }
单成员注解或其他成员有默认值时,可以使用缩写形式(成员名称必须为value),
@Rentetion(RentetionPolicy.RUNTIME) @interface MySingle{ int value(); int xyz() default 0; } class Single{ @MySingle(88) public static void myMeth(){ } }
getAnnotation(),getAnnotations()由AnnotatedElement接口(java.lang.reflect)定义,
该接口支持注解反射,类Method,Field,Constructor,Class,Package都实现了这个接口。
getDeclaredAnnotations() 返回调用对象中存在的所有非继承注解
isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annoType) annoType指定的注解与调用对象是否相关联
jdk 8新增:getDeclaredAnnotation() ,getAnnotationsByType()和getDeclaredAnnotationsByType(),后两个方法自动使用重复注释。
标记注解
标记注解是特殊类型的注解,其中不包含成员,唯一目的是标记声明,
import java.lang.annotation.Retention; import java.lang.annotation.RetentionPolicy; import java.lang.reflect.Method; @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @interface MyMarker{} class Marker { @MyMarker public static void myMeth(){ Marker ob =new Marker(); try { Method m = ob.getClass().getMethod("myMeth"); if (m.isAnnotationPresent(MyMarker.class)){ System.out.println("MyMarker is present"); } } catch (NoSuchMethodException | SecurityException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } public static void main(String args[]){ myMeth(); } }
内置注解
java提供了许多内置注解,大部分为专有注解,
但有9个用于一般目的。
4个来自 java.lang.annotation, 只能注解其他注解
@Retention /*指定保留策略*/,
@Documented /*标记注解,用于通知某个工具——注解将被文档化*/,
@Target /*用于指定可以应用注解的声明的类型*/,
@Target(ElementType.FIELD), @Target({ElementType.FIELD,ElementType.LOCAL_VARIABLE})
@Inherited /*标记注解,只影响用于类声明的注解,会导致超类的注解被子类继承。*/
5个来自java.lang:
@Override /*标记注解,只能用于方法,带有此注解的方法必须重写超类中的方法,否则会编译报错。用于确保超类方法呗真正地重写,而不是简单地重载。*/
@Deprecated/*标记注解,用于指示声明是过时的,并且已经被更新的形式取代*/
@FunctionalInterface/*标记注解,jdk 8 新增,用于接口指出被注释的接口是一个函数式接口*/
@SafeVarargs /*标记注解,只能用于方法和构造函数,指示没有发生与可变长度参数相关的不安全操作。用于移植“未检查不安全代码”警告。只能用于varargs方法或者 声明为static或final的构造函数*/
@SuppressWarnings/*用于指定能抑制一个或多个编译器可能会报告的警告,使用字符串形式表示的名称来制定要被抑制的警告*/
类型注解
从 jdk 8开始,java增加了可以使用注解的地方,如前面的例子,早期的注解只能用于声明。但丛jdk 8开始在能够使用类型的大部分地方,也可以指定注解。扩展后的这种注解 称为 类型注解。
类型注解 可以注解 方法的返回类型,方法内this的类型,强制转换,数组级别,被继承的类及throws子句,泛型。
类型注解很重要,因为它们允许工具对代码执行额外的检查。
类型注解必须包含ElementType.TYPE_USE作为目标。
jdk 8 新增 TYPE_PARAMETER, ElementType.TYPE_USE
import java.lang.annotation.*; import java.lang.reflect.*; // 类型注解 @Target(ElementType.TYPE_USE) @interface TypeAnno{} // 类型注解 @Target(ElementType.TYPE_USE) @interface NotZeroLen{} // 类型注解 @Target(ElementType.TYPE_USE) @interface Unique{} // 类型注解 @Target(ElementType.TYPE_USE) @interface MaxLen{ int value(); } // 非类型注解,用于注解泛型参数声明 @Target(ElementType.TYPE_PARAMETER) @interface What{ String description(); } // 标记注解 @Target(ElementType.FIELD) @interface EmptyOK{} // 标记注解 @Target(ElementType.METHOD) @interface Recommended{} public class TypeAnnoDemo<@What(description = "Generic data type") T> { // 用于构造函数的类型注解 public @Unique TypeAnnoDemo(){} // 类型注解 用于注解类型,而不是字段 @TypeAnno String str; // 注解字段 test @EmptyOK String test; // 注解 this(接收方),this是所有实例方法的隐式参数,它引用的是调用对象。 // 丛jdk 8开始,可以显式地将this声明为方法的第一个参数,在这种声明里,this的类型必须是其类的类型 public int f(@TypeAnno TypeAnnoDemo<T> this,int x){ return 10; } // 注解返回类型 public @TypeAnno Integer f2(int j,int k){ // 自动封装 return j + k; } // 注释 方法声明 public @Recommended Integer f3(String str){ return str.length(); } // 注解 throws 子句 public void f4() throws @TypeAnno NullPointerException{ // ... } // 注解数组级别 String @MaxLen(10) [] @NotZeroLen [] w; // 注解数组元素类型 @TypeAnno Integer[] vec; // 注释 extends 子句 class SomeClass extends @TypeAnno TypeAnnoDemo<Boolean>{} public static void myMeth(int i){ // 注解类型参数 TypeAnnoDemo<@TypeAnno Integer> ob = new TypeAnnoDemo<@TypeAnno Integer>(); // 注解 @Unique TypeAnnoDemo<Integer> ob2 = new @Unique TypeAnnoDemo<Integer>(); Object x = new Integer(10); Integer y; // 注解 类型转换 y = (@TypeAnno Integer) x; } public static void main(String args[]){ myMeth(10); } }
重复注释
jdk 8 新增的另一个注解特性 是允许在相同元素上重复应用注释。
可重复的注释 必须用@Repeatable 进行注解。
import java.lang.annotation.*; import java.lang.reflect.*; @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // 指定重复注解的容器类型 @Repeatable(MyRepeatedAnnos.class) @interface MyAnno{ String str() default "Testing"; int val() default 9000; } // 容器 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @interface MyRepeatedAnnos{ // value是重复注解类型的数组 MyAnno[] value(); } public class RepeatAnno { @MyAnno(str = "First annotation", val = -1) @MyAnno(str = "Second annotation", val = 100) public static void myMeth(String str,int i){ RepeatAnno ob = new RepeatAnno(); Class<?> c = ob.getClass(); try { Method m = c.getMethod("myMeth", String.class,int.class); // 使用getAnnotation Annotation anno = m.getAnnotation(MyRepeatedAnnos.class); System.out.println(anno); // 使用jdk 8 新增的方法 Annotation[] annos = m.getAnnotationsByType(MyAnno.class); for(Annotation a : annos){ System.out.println(a); } } catch (NoSuchMethodException | SecurityException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } public static void main(String args[]){ myMeth("test",100); } }
注解的限制:
一个注解不能继承另一个注解。
注解声明的方法都不带参数。
注解不能泛型化。
注解方法不能指定throws子句。
类型注解被用来支持在Java的程序中做强类型检查。配合插件式的check framework,可以在编译的时候检测出runtime error,以提高代码质量。
check framework是第三方工具,配合Java的类型注解效果就是1+1>2。它可以嵌入到javac编译器里面,可以配合ant和maven使用,也可以作为eclipse插件。地址是http://types.cs.washington.edu/checker-framework/。
check
framework可以找到类型注解出现的地方并检查,举个简单的例子:
import checkers.nullness.quals.*; public class GetStarted { void sample() { @NonNull Object ref = new Object(); } }
使用javac编译上面的类
编译是通过,但如果修改成:
@NonNull Object ref = null;
如果你不想使用类型注解检测出来错误,则不需要processor,直接javac GetStarted.java是可以编译通过的,这是在java 8 with Type Annotation Support版本里面可以,但java 5,6,7版本都不行,因为javac编译器不知道@NonNull是什么东西,但check framework 有个向下兼容的解决方案,就是将类型注解nonnull用/**/注释起来
,比如上面例子修改为:
import checkers.nullness.quals.*; public class GetStarted { void sample() { /*@NonNull*/ Object ref = null; } }
这样javac编译器就会忽略掉注释块,但用check framework里面的javac编译器同样能够检测出nonnull错误。
通过类型注解+check framework我们可以看到,现在runtime
error可以在编译时候就能找到。
深入理解Java:注解(Annotation)--注解处理器
I/O
通过流执行 I/O,流是一种抽象,流通过java的I/O系统链接到物理设备。所有流的行为方式都是相同的。可以将不同的输入设备(磁盘文件,键盘,网络socket抽象为输入流),对应的输出流可以引用控制台,磁盘文件,网络连接。
在java.io中定义了基于流的i/o,在java.nio中还定义了基于缓冲和基于通道的i/o
java定义了两种流:字节流(在最底层,所有i/o仍然是面向字节的)和字符流(使用unicode编码,便于处理字符)
泛型
jdk 5引入了泛型,泛型可以只定义算法一次,使其独立于特定的数据类型,然后将算法应用于各种数据类型而不需要任何额外的工作。
泛型为语言增加的强大功能从根本上改变了代码的编写方式。
泛型本质上是提供类型的"类型参数",它们也被称为参数化类型(parameterized type)或参量多态(parametric polymorphism)。
在引入泛型特性之前,java是通过Object类型的引用变量来操作各种类型的对象,但它们不能以类型安全的方式进行工作。因为需要显式地使用强制类型转换。
// ..... package N; public interface Iterator{ public Object next (); public boolean hasNext (); } // ..... package N; public interface Collection{ public void add(Object x); public Iterator iterator(); } // ..... package N; public class NoSuchElementException extends RuntimeException { } // ..... package N; public class MyLinkedList implements Collection { protected class Node{ Object elt; Node next = null; Node (Object elt) { this.elt = elt; } } protected Node head = null, tail = null; public MyLinkedList () {} @Override public void add(Object elt) { // TODO Auto-generated method stub if (head == null) { head = new Node(elt); tail = head; } else { tail.next = new Node(elt); tail = tail.next; } } @Override public Iterator iterator() { // TODO Auto-generated method stub return new Iterator () { protected Node ptr = head; public boolean hasNext () { return ptr != null; } public Object next () { if (ptr != null) { Object elt = ptr.elt; ptr = ptr.next; return elt; } else { throw new NoSuchElementException (); } } }; } } // ..... import N.*; public class Test { public static void main(String[] args) { MyLinkedList xs = new MyLinkedList(); xs.add(new Byte((byte) 0)); xs.add(new Byte((byte) 1)); Iterator xi = xs.iterator(); while(xi.hasNext()){ Byte x = (Byte)xi.next(); System.out.println("Byte:"+ x); } System.out.println(); MyLinkedList ys = new MyLinkedList(); ys.add("zero"); ys.add("one"); Iterator yi = ys.iterator(); while(yi.hasNext()){ String y = (String) yi.next(); System.out.println("String:"+ y); } System.out.println(); MyLinkedList zs = new MyLinkedList(); zs.add(ys); zs.add(ys); Iterator zi = zs.iterator(); while(zi.hasNext()){ MyLinkedList zlist = (MyLinkedList)zi.next(); Iterator zzi = zlist.iterator(); while(zzi.hasNext()){ String y = (String) zzi.next(); System.out.println("String:"+ y); } } Byte w = (Byte)ys.iterator().next(); // run-time exception System.out.println("Byte:"+ w); } }
上面的例子,编译器不知道Object的实际类型,无法发现强制类型转换的错误,需要到运行时才会抛出。这一缺陷推迟了发现错误的时间。使用泛型实现,则可以在编译时就发现错误。
package T; public interface Collection<T> { public void add(T x); public Iterator<T> iterator(); } // ... package T; public interface Iterator<T> { public T next(); public boolean hasNext(); } // ... package T; import N.NoSuchElementException; public class MyLinkedList<T> implements Collection<T> { protected class Node{ Node next = null; T elt; Node(T elt){ this.elt =elt; } } protected Node head = null,tail = null; public MyLinkedList () {} @Override public void add(T x) { // TODO Auto-generated method stub if(head == null){ head = new Node(x); tail = head; } else{ tail.next = new Node(x); tail = tail.next; } } @Override public Iterator<T> iterator() { // TODO Auto-generated method stub return new Iterator<T> (){ protected Node ptr = head; @Override public T next() { // TODO Auto-generated method stub if (ptr != null) { T elt = ptr.elt; ptr = ptr.next; return elt; } else { throw new NoSuchElementException (); } } @Override public boolean hasNext() { // TODO Auto-generated method stub return ptr != null; } }; } } // ... import T.*; public class Test { public static void main(String[] args) { MyLinkedList<Byte> xs = new MyLinkedList<Byte>(); xs.add(new Byte((byte) 0)); xs.add(new Byte((byte) 1)); Iterator<Byte> xi = xs.iterator(); while(xi.hasNext()){ Byte x = xi.next(); System.out.println("Byte:"+ x); } System.out.println(); MyLinkedList<String> ys = new MyLinkedList<String>(); ys.add("zero"); ys.add("one"); Iterator<String> yi = ys.iterator(); while(yi.hasNext()){ String y = yi.next(); System.out.println("String:"+ y); } System.out.println(); MyLinkedList<MyLinkedList<String>> zs = new MyLinkedList<MyLinkedList<String>>(); zs.add(ys); zs.add(ys); Iterator<MyLinkedList<String>> zi = zs.iterator(); while(zi.hasNext()){ MyLinkedList<String> zlist = zi.next(); Iterator<String> zzi = zlist.iterator(); while(zzi.hasNext()){ String y = zzi.next(); System.out.println("String:"+ y); } } } }
String 是 Object 的子类型,因此,我们可以将 String 类型的变量赋值给 Object 类型的变量,甚至可以将 String [ ] 类型的变量(数组)赋值给 Object [ ] 类型的变量,即 String [ ] 是 Object [ ] 的子类型。 但这一特性不适用于泛型。
List<String> ls = new ArrayList<String>(); List<Object> lo = ls; // 报错,破坏了泛型 的类型安全 lo.add(new Integer()); String s = ls.get(0);
受限的类型参数(有界类型)
// 在指定参数类型时,可以声明超类的上界,默认上界是Object // 要调用doubleValue(),需要声明 类型参数T必须派生自Number // 当需要指定具有一个类和多个接口的边界时,使用 & 运算符连接 它们 // class Gen(T extends MyClass & MyInterface & MyInterface2 {} public class Stats<T extends Number> { T[] nums; Stats(T[] o){ nums = o; } double average(){ double sum = 0.0; for(int i =0;i<nums.length;i++){ sum += nums[i].doubleValue(); } return sum / nums.length; } boolean sameAvg(Stats<T> ob){ if(average() == ob.average()){ return true; } return false; } }
通配符参数
上例的sameAvg()只有比较双方的类型相同时才能工作,不能比对 Stats<Double>与Stats<Integer>
// 使用通配符参数 ? boolean sameAvg(Stats<?> ob){ if(average() == ob.average()){ return true; } return false; }
上例通配符只是简单地匹配所有有效的Stats对象,范围由Stats声明中的extends子句控制。
而如同有界参数一样,通配符也可以增加限制,不同在于有界通配符不仅可以有上界<? extends superclass>,也可以有下界<? super subclass>
class TwoD{ int x,y; TwoD(int a,int b){ x = a; y =b; } } class ThreeD extends TwoD{ int z; ThreeD(int a,int b, int c){ super(a, b); z = c; } } class FourD extends ThreeD{ int t; FourD(int a, int b, int c,int d) { super(a, b, c); t = d; } } class Coords<T extends TwoD>{ T[] coords; Coords(T[] o){ coords = o; } } public class BoundedWildcards { static void showXY(Coords<?> c){ System.out.println("X Y Coordinates:"); for (int i = 0; i < c.coords.length; i++) { System.out.println(c.coords[i].x + " " + c.coords[i].y); } System.out.println(); } static void showXYZ(Coords<? extends ThreeD> c){ System.out.println("X Y Z Coordinates:"); for (int i = 0; i < c.coords.length; i++) { System.out.println(c.coords[i].x + " " + c.coords[i].y+ " " + c.coords[i].z); } System.out.println(); } static void showAll(Coords<? extends FourD> c){ System.out.println("X Y Z T Coordinates:"); for (int i = 0; i < c.coords.length; i++) { System.out.println(c.coords[i].x + " " + c.coords[i].y+ " " + c.coords[i].z+ " " + c.coords[i].t); } System.out.println(); } public static void main(String[] args) { TwoD td[] = { new TwoD(0, 0), new TwoD(7, 9), new TwoD(18, 4), new TwoD(-1, -23), new TwoD(22, 44) }; Coords<TwoD> tdlos = new Coords<>(td); System.out.println("Contens of tdlos:"); showXY(tdlos); // 编译报错 //showXYZ(tdlos); //showAll(tdlos); FourD fd[] = { new FourD(1, 2, 3, 4), new FourD(6, 8, 9, 14), new FourD(22, 9, 23, 4), new FourD(3, -2, 53, -4), }; Coords<FourD> fdlos = new Coords<>(fd); System.out.println("Contens of fdlos:"); showXY(fdlos); showXYZ(fdlos); showAll(fdlos); } }
public interface Stream<T> extends BaseStream<T, Stream<T>> { Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate); <R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper); IntStream mapToInt(ToIntFunction<? super T> mapper); LongStream mapToLong(ToLongFunction<? super T> mapper); DoubleStream mapToDouble(ToDoubleFunction<? super T> mapper); <R> Stream<R> flatMap(Function<? super T, ? extends Stream<? extends R>> mapper); // ... }
前面的是泛型类,泛型参数
泛型方法的格式 public <T extends Comparable<T>, V extends T> boolean isIn(T x, V[] y){}
public class GenMethDemo { static <T extends Comparable<T>,V extends T> boolean isIn(T x, V[] y){ for (int i = 0; i < y.length; i++) { if(x.equals(y[i])){ return true; } } return false; } public static void main(String[] args) { Integer nums[] ={ 1,2,3,4,5 }; // 完整形式 GenMethDemo.<Integer,Integer>isIn(2,nums),但对大多数泛型方法,类型推断就足够了 if(isIn(2,nums)){ System.out.println("2 is in nums"); } System.out.println(); String strs[] ={ "one","two","three","four","five" }; if(isIn("two",strs)){ System.out.println("two is in strs"); } } }
泛型构造函数, 可以将构造函数泛型化,即使它们的类不是泛型类
class GenericConstructor { private double val; <T extends Number> GenericConstructor(T arg){ val = arg.doubleValue(); } void showVal(){ System.out.println("val: "+ val); } } class GenConDemo{ public static void main(String[] args) { GenericConstructor test1 = new GenericConstructor(100); GenericConstructor test2 = new GenericConstructor(123.5F); test1.showVal(); test2.showVal(); } }
泛型接口
使用接口作为泛型的上界时,也用extends, 具体形式与泛型类相同
package T; public interface Comparable<T> { int compareTo(T that); } // ... package T; public class MyByte implements Comparable<MyByte> { private byte value; public MyByte(byte value) {this.value = value;} public byte byteValue() {return value;} @Override public int compareTo(MyByte that) { return this.value - that.value; } public String toString(){ return "" + value; } } // ... package T; public class Collections { public static <A extends Comparable<A>> A max (Collection<A> xs){ Iterator<A> xi = xs.iterator(); A w = xi.next(); while (xi.hasNext()) { A x = xi.next(); if (w.compareTo(x) < 0) w = x; } return w; } } // ... import T.*; public class Test { public static void main(String[] args) { MyLinkedList<MyByte> xxs = new MyLinkedList<MyByte>(); xxs.add(new MyByte((byte) 3)); xxs.add(new MyByte((byte) 4)); Iterator<MyByte> xxi = xxs.iterator(); while(xxi.hasNext()){ MyByte x = xxi.next(); System.out.println("MyByte:"+ x); } MyByte xx = Collections.max(xxs); System.out.println("max MyByte:"+ xx); System.out.println("type of xx is: "+ xx.getClass().getName()); } }
// public interface Comparable<T> {} interface MinMax<T extends Comparable<T>>{ T min(); T max(); } class MyClass<T extends Comparable<T>> implements MinMax<T>{ T[] vals; MyClass(T[] o){ vals = o; } @Override public T min() { if (vals.length == 0)return null; T v = vals[0]; for (int i = 0; i < vals.length; i++) { if(vals[i].compareTo(v)< 0) { v= vals[i]; } } return v; } @Override public T max() { if (vals.length == 0)return null; T v = vals[0]; for (int i = 0; i < vals.length; i++) { if(vals[i].compareTo(v)> 0) { v= vals[i]; } } return v; } } public class GenericInterface { public static void main(String[] args) { Integer inums[]={ 3,6,2,8,6 }; Character chs[] ={ 'b','r','p','w' }; MyClass<Integer> iob = new MyClass<>(inums); MyClass<Character> cob = new MyClass<>(chs); System.out.println("Max value in inums is :" + iob.max()); System.out.println("Min value in inums is :" + iob.min()); System.out.println("Max value in chs is :" + cob.max()); System.out.println("Min value in chs is :" + cob.min()); } }
因为java的泛型只支持引用类型,不支持基本数据类型。所以jdk 5提供的自动装箱与自动拆箱,可以极大地简化代码,
而从jdk 7 开始,可以进一步缩短创建泛型实例的语法。
MyClass<Integer,String> mcOb = new MyClass<Integer,String>(new Integer(88),"A String"); MyClass<Integer,String> mcOb = new MyClass<Integer,String>(88,"A String"); MyClass<Integer,String> mcOb = new MyClass<>(88,"A String");
泛型层次中的运行时类型比较及强制转换
泛型类作为超类和子类时,在泛型层次中,所有子类都必须向上传递超累所需的所有类型参数。与沿类层次向上传递构造函数的参数类似。
class Gen<T>{ T ob; Gen(T o){ ob = o; } } class Gen2<T> extends Gen<T>{ Gen2(T o){ super(o); } } class GenInstanceof { public static void main(String[] args) { Gen<Integer> iOb = new Gen<>(88); Gen2<Integer> iOb2 = new Gen2<>(99); Gen2<String> strOb2 = new Gen2<>("Generics Test"); if(iOb2 instanceof Gen2<?>){ System.out.println("iobs is instance of Gen2"); } if(iOb2 instanceof Gen<?>){ // 强制类型转换,因为iOb2是Gen<Integer>的实例 Gen<Integer> iObcast = (Gen<Integer>) iOb2; System.out.println("iobs is instance of Gen"); } if(strOb2 instanceof Gen2<?>){ System.out.println("strOb2 is instance of Gen2"); } if(strOb2 instanceof Gen<?>){ System.out.println("strOb2 is instance of Gen"); } System.out.println(); if(iOb instanceof Gen2<?>){ System.out.println("iOb is instance of Gen2"); } else{ System.out.println("iOb is not instance of Gen2"); } if(iOb instanceof Gen<?>){ System.out.println("iOb is instance of Gen"); } //不能编译通过,因为在运行时不能使用泛型类型信息。 // if(iOb2 instanceof Gen<Integer>){ // System.out.println("iOb2 is instance of Gen<Integer>"); // } } }
java泛型的实现原理
泛型 与 c++ 中的模板很类似,但二者处理泛型类型的方式有本质区别
在 C++ 模板中,编译器使用提供的类型参数来扩充模板,类似字符替换的过程。
而在java中,影响泛型实现方式的一个重要约束就是需要与以前的JAVA版本兼容。为此JAVA才用"擦除"实现泛型。java虚拟机是不支持泛型的,java的泛型会在编译过程中,首先转化为不带泛型的普通java程序。所以在运行时没有类型参数,它们只是一种源代码机制。转化过程中包含几个部分:
- 将参数化类型中的类型参数"擦除"(erasure)掉
- 将类型变量用"上限(upper bound)"取代,通常情况下这些上限是 Object。增加适当的类型转换,以保持与类型参数所指定类型的兼容性。
/* class Gen<T>{ T ob; Gen(T o){ ob = o; } T getOb(){ return ob; } } */ class Gen{ Object ob; Gen(Object o){ ob =o; } Object getOb(){ return ob; } } /* class Gen2 extends Gen<String>{ Gen2(String o) { super(o); } } */ class Gen2 extends Gen{ Gen2(String o) { super(o); } } class GenericBridgeDemo { public static void main(String[] args) { /* Gen2 strOb2 = new Gen2("Generics Test"); String ob = strOb2.getOb(); System.out.println(ob); */ Gen2 strOb2 = new Gen2("Generics Test"); String ob = (String) strOb2.getOb(); System.out.println(ob); } }
- 添加类型转换并插入"桥方法"(bridge method),以便覆盖(overridden)可以正常的工作。
/* interface Comparable<T extends Number> { int compareTo(T that); } */ interface Comparable { int compareTo(Number that); } /* class MyByte extends Number implements Comparable<MyByte> { private static final long serialVersionUID = 2L; private byte value; public MyByte(byte value) {this.value = value;} public byte byteValue() {return value;} public int intValue() {return value;} public long longValue() {return value;} public float floatValue() {return value;} public double doubleValue() {return value;} public int compareTo(MyByte that) { return this.value - that.value; } public String toString(){ return "" + value; } } */ class MyByte extends Number implements Comparable { private static final long serialVersionUID = 2L; private byte value; public MyByte(byte value) {this.value = value;} public byte byteValue() {return value;} public int intValue() {return value;} public long longValue() {return value;} public float floatValue() {return value;} public double doubleValue() {return value;} public int compareTo(MyByte that) { return this.value - that.value; } public String toString(){ return "" + value; } // 为了可以正常覆盖超类和接口的方法,引入了桥方法 public int compareTo(Number that) { return this.compareTo((MyByte)that); } } class GenericBridgeDemo{ public static void main(String[] args) { MyByte a = new MyByte((byte)88); MyByte b = new MyByte((byte)77); MyByte c = new MyByte((byte)77); MyByte d = new MyByte((byte)99); System.out.println(a.intValue()); System.out.println(a.doubleValue()); if (a.compareTo(b) > 0){ System.out.println("a > b"); } if (a.compareTo(d) < 0){ System.out.println("a < d"); } if (b.compareTo(c) == 0){ System.out.println("b == c"); } } }
/* class Gen2 extends Gen<String>{ Gen2(String o) { super(o); } String getOb(){ System.out.println("调取 gen2.getOb()"); return ob; } } */ class Gen2 extends Gen{ Gen2(String o) { super(o); } String getOb(){ System.out.println("调取 gen2.getOb()"); return (String) ob; } //在 JVM 中,方法定义时所使用的方法签名包括方法的返回类型,所以覆盖需要一个桥方法 Object getOb(){ return this.getOb(); } }
java泛型的优点
- 类型安全。 泛型的一个主要目标就是提高 Java 程序的类型安全。使用泛型可以使编译器知道变量的类型限制,进而可以在更高程度上验证类型假设。如果没有泛型,那么类型的安全性主要由程序员来把握,这显然不如带有泛型的程序安全性高。
- 消除强制类型转换。泛型可以消除源代码中的许多强制类型转换,这样可以使代码更加可读,并减少出错的机会。
- 向后兼容。支持泛型的 Java 编译器(例如 JDK5.0 中的 Javac)可以用来编译经过泛型扩充的 Java 程序(GJ 程序),但是现有的没有使用泛型扩充的 Java 程序仍然可以用这些编译器来编译。
- 层次清晰,恪守规范。无论被编译的源程序是否使用泛型扩充,编译生成的字节码均可被虚拟机接受并执行。也就是说不管编译器的输入是 GJ 程序,还是一般的 Java 程序,经过编译后的字节码都严格遵循《 Java 虚拟机规范》中对字节码的要求。可见,泛型主要是在编译器层面实现的,它对于 Java 虚拟机是透明的。
- 性能收益。目前来讲,用 GJ 编写的代码和一般的 Java 代码在效率上是非常接近的。 但是由于泛型会给 Java 编译器和虚拟机带来更多的类型信息,因此利用这些信息对 Java 程序做进一步优化将成为可能。
区别:
- Java 语言中的泛型不能接受基本类型作为类型参数――它只能接受引用类型。这意味着可以定义 List<Integer>,但是不可以定义 List<int>。
- 在 C++ 模板中,编译器使用提供的类型参数来扩充模板,因此,为 List<A> 生成的 C++ 代码不同于为 List<B> 生成的代码,List<A> 和 List<B> 实际上是两个不同的类。
// 这个可以编译。不过使用这个函数的时候,T必须是包含bar函数的类 template <typename T> void foo(T t) { t.bar(); } // java 则不行,因为编译器只知道T是一种Object,不知道T的具体类型 static <T> void foo(T t) { t.bar(); }
- 而 Java 中的泛型则以不同的方式实现,编译器仅仅对这些类型参数进行擦除和替换。类型 ArrayList<Integer> 和 ArrayList<String> 的对象共享相同的类,并且只存在一个 ArrayList 类。因此在c++中存在为每个模板的实例化产生不同的类型,这一现象被称为“模板代码膨胀”,而java则不存在这个问题的困扰。java中虚拟机中没有泛型,只有基本类型和类类型,泛型会被擦除,一般会修改为Object,如果有限制,例如 T extends Comparable,则会被修改为Comparable。而在C++中不能对模板参数的类型加以限制,如果程序员用一个不适当的类型实例化一个模板,将会在模板代码中报告一个错误信息。
模糊性错误
class MyGenClass<T,V extends Number>{ T ob1; V ob2; MyGenClass(T o1,V o2){ ob1 = o1; ob2 = o2; } void set(T o){ ob1 = o; } // 通过编译但存在模糊性错误,这里最好使用不同的方法名 void set(V o){ ob2 = o; } public String toString(){ return ob1+","+ ob2; } } public class GenericsError { public static void main(String[] args) { MyGenClass<Integer,Integer> iob = new MyGenClass<>(1,2); iob.set(12); System.out.println(iob); } }
限制:
1. 不能创建类型 为参数类型 的实例方法 ob = new T(); T vals[] = new T[10];
2. 静态成员不能使用在类中声明的类型参数 static T ob; Static T getOb();
3. 不能创建特定类型的泛型引用数组
Gen<Integer> gens[] = new Gen<Integer>[10]; // wrong
Gen<?> gens[] = new Gen<?>[10] //ok
4. 同上 运行时比较:
if( iob instanceof Gen<Integer>){} // wrong
if(iob instanceof Gen<?>){}
5. 泛型不能扩展Throwable,即不能创建泛型异常类
lambda表达式
java发展过程中从根本上改变代码编写方式的两次变更:jdk 5增加的泛型 和 jdk 8增加的 lambda表达式
lambda显著增强java,原因有两点:
1. 它增加了语法元素,使java的表达能力得以提升,并流线化了一些常用结构的实现方式。
2. 导致api库中增加了新功能,包括利用多核环境的并行处理功能(尤其是处理for-each风格的操作时)变得更加容易。以及支持对数据执行管道操作的新的流api。也催生了其他新的java功能,包括方法引用和接口的默认方法。
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“lambda 表达式”(lambda expression)是一个匿名函数,Lambda表达式基于数学中的λ演算得名,直接对应于其中的lambda抽象(lambda abstraction),是一个匿名函数,即没有函数名的函数。Lambda表达式可以表示闭包
闭包是一个代码块,它可以捕获其上下文中任意的变量和常量,延长其的生存周期以供自己使用,把函数以及这些变量包起来,而可以独立完成一个完整的功能。同时它如同普通数据类型的数据一样可以做参数,可以做返回值,参与了其他代码模块的构建。
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java的匿名内部类(没有类型名,因而只会有一个实例,也无法扩展,实例化后立即执行)使用内联的方式使代码出现在使用它的位置。也 基本实现了闭包的功能,一直被称作JAVA的闭包。
匿名内部类的 捕获策略: 局部变量 必须是final,原因:
用函数实现闭包,需要提高函数的地位,JAVA坚持了它的面向对象的纯粹性,依然是只有class 为 first class, 使用简单类代替函数。
用函数实现,捕获的变量会加入参数列表,而函数的参数可以传递指针。类中变量的传入则是依靠构造函数,在匿名类内部建立同名的field,而为了保持内外的一致性,只好全部声明为final。
匿名内部类实现的闭包,使用起来似乎没有C#,SWIFT那样灵活了,不过考虑到java中基本全是类实现,所以这一限制其实也不算什么问题,不便的是基本数据类型,如果要使用的话,需要借助数组等形式,封装器值的变更实际是在构造新的实例,所以不适用。
但匿名内部类传递的是一个类,不像函数式闭包只能传一个函数,它可以传任意个。虽然可能牺牲了可读性,但在匿名内部类中不光可以实现接口中定义的任意个方法,甚至可以自行添加字段,方法等元素。
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Nest { List<Runnable> getList2(int n){ List<Runnable> actions = new ArrayList<Runnable>(); final int x[] = new int[1]; x[0] = 0; for (; x[0] < n; x[0]++) { actions.add( new Runnable(){ public void run() { System.out.println(x[0]); } } ); } return actions; } List<Runnable> getList(int n){ List<Runnable> actions = new ArrayList<Runnable>(); for (int counter=0; counter < n; counter++) { final int copy = counter; actions.add( new Runnable(){ public void run() { System.out.println(copy); } } ); // Local variable copy defined in an enclosing scope must be final or effectively final // copy = 10; } return actions; } public static void main(String[] args) { Nest ccc = new Nest(); List<Runnable> actions = ccc.getList(15); print(actions); System.out.println(); actions = ccc.getList2(15); print(actions); } static void print(List<Runnable> actions){ for (Runnable action : actions) { action.run(); } } }
实现机制
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Nest { List<Runnable> getList(int n){ List<Runnable> actions = new ArrayList<Runnable>(); for (int counter=0; counter < n; counter++) { final int copy = counter; class temp implements Runnable{ final int copy; temp(int copy){ this.copy = copy; } public void run() { System.out.println(copy); } } actions.add(new temp(copy)); } return actions; } public static void main(String[] args) { Nest ccc = new Nest(); List<Runnable> actions = ccc.getList(15); print(actions); } static void print(List<Runnable> actions){ for (Runnable action : actions) { action.run(); } } }
扩展:匿名内部类不只可以通过接口实现,也可以通过普通类或抽象类
public class NormalClass { int x =1; int y =2; public void fun1(){ System.out.println(x); } public void fun2(){ System.out.println(y); } } public abstract class AbstractClass { int x =1; int y =2; public void fun1(){ System.out.println(x); } public void fun2(){ System.out.println(y); } } public class test { public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub AbstractClass a = new AbstractClass(){ public void fun1(){ System.out.println("w2"); } }; System.out.println(AbstractClass.class.getSimpleName()+":"); a.fun1(); a.fun2(); NormalClass b = new NormalClass(){ public void fun1(){ System.out.println("w2"); } }; System.out.println(NormalClass.class.getSimpleName()+":"); b.fun1(); b.fun2(); } } // AbstractClass: // w2 // 2 // NormalClass: // w2 // 2
java的 lambda表达式 就是一个实现单一方法的匿名内部类的简化版。使用lambda表达式 代码变得简洁,可读性提高,代码量也大大减少。
// 匿名内部类 button.addActionListener( new ActionListener(){ public void actionPerformed(ActionEventae){ System.out.println("Actiondetected"); } } ); 使用Lambda: button.addActionListener( ()->{ System.out.println("Actiondetected"); } );
不便:
1 . 用函数实现闭包,函数自身的参数列表和返回值类型本身就自解释了自身的类型。而JAVA的lambda表达式是一个类,它无法独立存在, 需要一个函数式接口来定义一个方法(规定函数的类型),使得代码依然比函数实现要复杂。 jdk 8 同时增加了java.util.funciton包,定义了许多常用的函数式接口。
2. 局部变量只能捕获 final 修饰符修饰的变量。。
函数式接口是仅包含一个抽象方法(有默认行为的方法不算抽象方法)的接口。即通常仅表示单个动作。此外函数式接口定义了lambda表达式的目标类型。同时Object的公有方法也是函数式接口的隐式成员。
java中的 lambda表达式 格式:
()-> 123.45 // double f(){return 123.45}
()-> Math.random()*100 // double f(){ return Math.random()*100;}
(n)->(n%2)==0 // boolean f(Int n){ return (n%2)==0}
(n)->n*2 // 参数类型和返回类型各是什么呢?需要函数式接口的定义
可以显式指定n的类型: (int n) -> n * 2
public class Lambda { interface MyNumber{ double getValue(); default int getNum(){ return 10; } } public static void main(String[] args) { MyNumber mynum = ()-> 123; System.out.println(mynum.getValue()); System.out.println(mynum.getNum()); System.out.println(); final MyNumber mynum2 = ()-> Math.random() * 100 ; System.out.println(mynum2.getValue()); System.out.println(mynum2.getValue()); System.out.println(); MyNumber mynum3 = ()->{ int result =1; int n = (int)(mynum2.getValue()); System.out.println(n); for(int i = 1; i<n;i++){ result = (int)(Math.sqrt(result * i)) ; } return result; }; System.out.println(mynum3.getValue()); } }
public class Lambda { interface MyNumber<T extends Number>{ void getValue(T o); } public static void main(String[] args) { Lambda l = new Lambda(); l.forI().getValue(12); System.out.println(); l.print().getValue(0b1001); } <T extends Number> MyNumber<T> print(){ return (n)->{ System.out.println(n); }; } MyNumber<Integer> forI(){ return (n)->{ for (int i = 0; i < n; i++) { System.out.println(i); } }; } }
c#中的闭包:
namespace Lambda { class Program { static void Main() { Program aa = new Program(); List<Action> actions = aa.get(); //执行动作 foreach (Action action in actions) { // 是一个函数 action(); } Console.ReadKey(); } List<Action> get() { //定义动作组 List<Action> actions = new List<Action>(); for (int counter = 0; counter < 10; counter++) { actions.Add(() => { Console.WriteLine(counter); }); } return actions; } } }
c#中函数可以作为返回值,作为参数,可以柯里化,但函数不能嵌套函数
namespace Lambda { class Program { static void Main() { Program aa = new Program(); Console.WriteLine(aa.get2()(1)(2)); Console.WriteLine(aa.calculate(1, 2, aa.get2())); Console.WriteLine( aa.get3()( () => { Random r = new Random(); return r.Next(100); } )() ); Console.ReadKey(); } // 函数可以作为返回值,作为参数,可以柯里化 Func<int, Func<int, int>> get2() { return x => y => x + y; } int calculate(int a,int b,Func<int, Func<int, int>> f){ return f(a)(b); } Func<Func<int>, Func<bool>> get3() { return (x) => { return () => x() > 50; }; } } }
lambda表达式可以抛出异常
interface DoubleNumericArrayFunc{ double func(double[] n) throws EmptyArrayException; } class EmptyArrayException extends Exception{ EmptyArrayException(){ super("Array empty"); } } public class LambdaException { public static void main(String[] args) throws EmptyArrayException { double values[] = {1,2,3,4}; DoubleNumericArrayFunc average = (n)->{ double sum =0; if(n.length == 0){ throw new EmptyArrayException(); } for (int i = 0; i < n.length; i++) { sum += n[i]; } return sum / n.length; }; System.out.println("The avarage is : "+ average.func(values)); System.out.println("The avarage is : "+ average.func(new double[0])); } }
方法引用:
interface StringFunc{ String func(String n); } class MyStringOps{ static String strReverse(String str){ String result =""; int i; for (i = str.length() - 1; i >= 0; i--) { result += str.charAt(i); } return result; } } class LambdaRefMethod { static String stringOp(StringFunc sf,String s){ return sf.func(s); } public static void main(String[] args) { String inStr = "Lambda add power to java"; String outStr; /* * 可将 对 MyStringOps中声明的静态方法 strReverse 的引用 传递给 stringOp的第一个参数 * 因为strReverse 与 函数式接口 StringFunc 兼容(二者的函数类型一致),用strReverse提供 * 了StringFunc的方法实现。 */ outStr = stringOp(MyStringOps::strReverse,inStr); System.out.println("Orginal String : " + inStr); System.out.println("String Reversed : " + outStr); } }
上面是静态方法的引用传递,实例方法的引用传递,用实例对象引用方法
interface StringFunc{ String func(String n); } class MyStringOps{ String strReverse(String str){ String result =""; int i; for (i = str.length() - 1; i >= 0; i--) { result += str.charAt(i); } return result; } } class LambdaRefMethod { static String stringOp(StringFunc sf,String s){ return sf.func(s); } public static void main(String[] args) { String inStr = "Lambda add power to java"; String outStr; MyStringOps ops = new MyStringOps(); outStr = stringOp(ops::strReverse,inStr); System.out.println("Orginal String : " + inStr); System.out.println("String Reversed : " + outStr); } }
对于实例引用,也可以使用类名引用方法。 还可以 用super 引用 方法的 超类版本。
interface MyFunc<T>{ boolean func(T v1,T v2); } class HighTemp{ private int hTemp; HighTemp(int ht) { hTemp = ht; } boolean sameTemp(HighTemp ht2){ return hTemp == ht2.hTemp; } boolean lessThenTemp(HighTemp ht2){ return hTemp < ht2.hTemp; } } class LambdaRefMethod{ static <T> int counter(T[] vals,MyFunc<T> f,T v){ int count =0; for (int i = 0; i < vals.length; i++) { if(f.func(vals[i], v)){ count ++; } } return count; } public static void main(String[] args) { int count; HighTemp[] weekDayHighs ={ new HighTemp(89),new HighTemp(82), new HighTemp(90),new HighTemp(89), new HighTemp(89),new HighTemp(91), new HighTemp(84),new HighTemp(83) }; count = counter(weekDayHighs,HighTemp::sameTemp,new HighTemp(89)); System.out.println(count + " days had a high of 89"); HighTemp[] weekDayHighs2 ={ new HighTemp(32),new HighTemp(12), new HighTemp(24),new HighTemp(19), new HighTemp(18),new HighTemp(12), new HighTemp(-1),new HighTemp(13) }; count = counter(weekDayHighs2,HighTemp::sameTemp,new HighTemp(12)); System.out.println(count + " days had a high of 12"); count = counter(weekDayHighs,HighTemp::lessThenTemp,new HighTemp(89)); System.out.println(count + " days had a high less than 89"); count = counter(weekDayHighs2,HighTemp::lessThenTemp,new HighTemp(19)); System.out.println(count + " days had a high less than 19"); } }
泛型方法的引用
interface MyFunc<T>{ int func(T[] vals,T v); } class MyArrayOps{ static <T> int countMatching(T[] vals,T v){ int count =0; for (int i = 0; i < vals.length; i++) { if(vals[i] == v)count++; } return count; } } class LambdaRefMethod{ static <T> int myOp(MyFunc<T> f, T[] vals,T v){ return f.func(vals, v); } public static void main(String[] args) { Integer[] vals = { 1,2,3,4,2,3,4,4,5 }; String[] strs ={ "one","two","three","two" }; int count; count = myOp(MyArrayOps::<Integer>countMatching,vals,4); System.out.println("vals contains " + count + " 4s"); count = myOp(MyArrayOps::<String>countMatching,strs,"two"); System.out.println("vals contains " + count + " 4s"); } }
import java.util.*; class MyClass{ private int val; MyClass(int v){ val = v;} int getVal(){ return val;} } class LambdaRefMethod{ static int compareMC(MyClass a,MyClass b){ return a.getVal() - b.getVal(); } public static void main(String[] args) { ArrayList<MyClass> al = new ArrayList<>(); al.add(new MyClass(1)); al.add(new MyClass(4)); al.add(new MyClass(2)); al.add(new MyClass(9)); al.add(new MyClass(3)); al.add(new MyClass(7)); // MyClass 既没有定义自己的比较方法,也没有实现Comparator接口,通过方法引用 // 简化了代码 MyClass maxValObj = Collections.max(al,LambdaRefMethod::compareMC); System.out.println("Maximum value is : "+maxValObj.getVal() ); } }
构造函数的引用
interface MyFunc<R,T>{ R func(T n); } class MyClass<T>{ private T val; MyClass(T v){ val = v;} MyClass(){val = null;} T getVal(){return val;} } class MyClass2{ String str; MyClass2(String s){str =s;} MyClass2(){str ="";} String getVal(){return str;} } interface MyArrayCreator<T>{ T func (int n); } public class LambdaConstRef { static <R,T> R myClassFactory(MyFunc<R,T> cons,T v){ return cons.func(v); } public static void main(String[] args) { MyFunc<MyClass<Double>,Double> myClassCons = MyClass<Double>::new; MyClass<Double> mc = myClassFactory(myClassCons, 100.1); System.out.println("val in mc is " + mc.getVal()); MyFunc<MyClass2,String> myClassCons2 = MyClass2::new; MyClass2 mc2 = myClassFactory(myClassCons2, "lambda"); System.out.println("str in mc2 is " + mc2.getVal()); // 数组 MyArrayCreator<MyClass2[]> mcArrayCons = MyClass2[]::new; MyClass2[] aa = mcArrayCons.func(2); aa[0] = new MyClass2("22"); aa[1] = new MyClass2("122"); System.out.println("aa[1] : " +aa[1].getVal()); MyArrayCreator<MyClass<?>[]> mcArrayCons2 = MyClass<?>[]::new; MyClass<?>[] bb = mcArrayCons2.func(2); bb[0] = new MyClass<String>("22"); bb[1] = new MyClass<String>("122"); System.out.println("bb[1] : " +bb[1].getVal()); } }
java.util.function.* 中提供了 一些预定义的函数式接口。
UnaryOperator<T> : 对类型为T的对象应用一元运算,并返回类型为T的结果。包含的方法为apply()
BinaryOperator<T> :对类型为T的两个对象应用操作,并返回类型为T的结果,包含的方法为apply()
Consumer<T> :对类型为T的对象应用操作,包含的方法为accept()
Supplier<T> :返回类型为T的对象,包含的方法为get()
Function<T,R>:对类型为T的对象应用操作,返回类型为R的结果,包含的方法为apply()
Predicate<T> :确定类型为T的对象是否满足某种约束,并返回指出结果的布尔值,包含的方法为test()
import java.util.function.Function; public class LambdaFunction { public static void main(String[] args) { Function<Integer,Integer> factorial = (n)->{ int result = 1; for(int i =1;i<= n;i++){ result =i * result; } return result; }; System.out.println("the factorial of 3 : "+factorial.apply(3)); System.out.println("the factorial of 5 : "+factorial.apply(5)); } }
import java.util.stream.* 在更高的抽象层次上对集合进行操作。
惰性求值,返回加工后的流。
及早求值返回另一个值。
import java.util.Comparator; import java.util.List; import java.util.stream.Collectors; import java.util.stream.Stream; class FunctionalProgramming { public static void main(String[] args) { // map List<String> s = Stream.of('a','b','c').map(c->(char)(c+4)+"").collect(Collectors.toList()); // filter List<String> s2 = Stream.of("a","b","c","d").filter(str->str!="d").collect(Collectors.toList()); // flatMap List<String> s3 = Stream.of(s,s2).flatMap(numbers->numbers.stream()).collect(Collectors.toList()); System.out.println(s3); // reduce String all = s3.stream().reduce("all: ",(o,str)->o+str); System.out.println(all); // min String min = s3.stream().min(Comparator.comparing(str->str.charAt(0))).get(); System.out.println(min); // max String max = s3.stream().max(Comparator.comparing(str->str.charAt(0))).get(); System.out.println(max); } }
flatMap的实现与swift中差别很大
总结:
缺点
1。两个不方便
2。没有语言层面的惰性求值
优点
1。lambda的加入 简化了代码,易读的代码可以更多地表达业务逻辑的意图,而不是它的实现机制。也更易于维护,更可靠,更不容易出错。
2。面向对象是对数据抽象,函数式编程则抽象了行为。让代码在多核CPU上高效运行。
其他主题
类型修饰符: transient, volatile
class T{
transient int a;
int b;
}
如果将T的对象写入永久存储区域时,不会保存a的内容,但会保存b的内容。
volatile 告诉编译器,必须总是精确读取变量的最新值。
instanceof:
strictfp: 在java2 时,浮点计算模型扫尾宽松了一些, 这个修饰符告诉java定义内的所有浮点数都采用原始的计算模型。
native: 声明本地代码方法。
偶尔可能需要调用非JAVA语言编写的子例程,这类子例程作为可执行代码(对于正在使用的CPU和环境而言是可执行代码,即本地代码)而存在。一旦方法使用native声明,就可以从JAVA程序内部调用这些方法。
public class NativeDemo { int i; public static void main(String args[]){ NativeDemo ob = new NativeDemo(); ob.i = 10; System.out.println("This is ob.i before the native method :" + ob.i); ob.test(); System.out.println("This is ob.i after the native method :"+ ob.i); } // declare native method public native void test(); // load DLL that contains static method static{ // 动态链接库,从JDK 8开始可以创建静态链接库 System.loadLibrary("NativeDemo"); } }
assert:
public class AssertDemo { static int val = 3; static int getNum(){ return val--; } public static void main(String args[]){ int n = 0; for(int i = 0; i<10;i++){ n = getNum(); assert n > 0 :"n is negative"; System.out.println("n is "+ n); } } }
Run -> Run Configurations -> Arguments页签 -> VM arguments文本框中加上断言开启的标志:-enableassertions 或者-ea 就可以了
静态导入: 导入接口或类的静态成员
import static java.lang.Math.sqrt; import static java.lang.Math.pow; //import static java.lang.Math.*; public class StaticImport { public static void main(String[] args) { double side1,side2; double hypot; side1 = 3.0; side2 = 4.0; hypot = sqrt(pow(side1,2) +pow(side2,2)); System.out.println("Given sides of lengths " + side1 + " and " + side2 + " the hypotenuse is " + hypot); } }
优点:简化并缩短了使用静态成员的代码
缺点: 1,可读性变差(该静态成员来自哪里)
2,可能的命名空间冲突
仅针对重复使用某静态成员时设计,如执行一系列数学计算。但不能滥用这一特性。
通过this()调用重载的构造函数
class ThisConstructor { int a; int b; ThisConstructor(int i,int j){ a = i; b = j; } ThisConstructor(int i){ a = i; b = i; } ThisConstructor(){ a = 0; b = 0; } } class ThisConstructor2 { int a; int b; ThisConstructor2(int i,int j){ a = i; b = j; } ThisConstructor2(int i){ this(i,i); } ThisConstructor2(){ this(0); } }
this() 节省了代码,却会增加构造对象的开销
适用于 包含大量初始化代码的构造函数,适用于创建少量对象的类,却不适合于那些只简单设置少量变量值的构造函数,不适合要大量创建对象的类。
因super() 和 this() 都必须是构造函数的第一条语句,所有二者不能同时使用。
紧凑API配置文件
JDK 8 新增功能,
内存管理
swift中的引用计数管理内存,会造成环形引用无法回收内存。用JAVA测试了一下,正常回收了
class Employee{ Manager m; Employee(Manager m){ this.m = m; System.out.println("init Employee"); } protected void finalize(){ System.out.println("deinit Employee"); } } class Manager{ Employee e = null; Manager(){ System.out.println("init Manager"); } void setEmployee(Employee e){ this.e =e; } protected void finalize(){ System.out.println("deinit Manager"); } } public class GCTest { static void f(){ Manager m = new Manager(); Employee e = new Employee(m); m.setEmployee(e); } public static void main(String[] args) { f(); System.gc(); } }