前言

我們之前已經(jīng)介紹了關(guān)于java8中lambda和函數(shù)式編程的相關(guān)內(nèi)容，雖然我們開始了Java8的旅程，但是很多人直接從java6上手了java8， 也許有一些JDK7的特性你還不知道，在本章節(jié)中帶你回顧一下我們忘記了的那些特性。 盡管我們不能講所有特性都講一遍，挑出常用的核心特性拎出來一起學(xué)習(xí)。

異常改進(jìn)

try-with-resources

這個(gè)特性是在JDK7種出現(xiàn)的，我們在之前操作一個(gè)流對(duì)象的時(shí)候大概是這樣的：

try {
 // 使用流對(duì)象
 stream.read();
 stream.write();
} catch(Exception e){
 // 處理異常
} finally {
 // 關(guān)閉流資源
 if(stream != null){
 stream.close();
 }
}

這樣無疑有些繁瑣，而且finally塊還有可能拋出異常。在JDK7種提出了try-with-resources機(jī)制， 它規(guī)定你操作的類只要是實(shí)現(xiàn)了AutoCloseable接口就可以在try語句塊退出的時(shí)候自動(dòng)調(diào)用close 方法關(guān)閉流資源。

public static void tryWithResources() throws IOException {
 try( InputStream ins = new FileInputStream("/home/biezhi/a.txt") ){
 char charStr = (char) ins.read();
 System.out.print(charStr);
 }
}

使用多個(gè)資源

try ( InputStream is = new FileInputStream("/home/biezhi/a.txt");
 OutputStream os = new FileOutputStream("/home/biezhi/b.txt")
) {
 char charStr = (char) is.read();
 os.write(charStr);
}

當(dāng)然如果你使用的是非標(biāo)準(zhǔn)庫的類也可以自定義AutoCloseable，只要實(shí)現(xiàn)其close方法即可。

捕獲多個(gè)Exception

當(dāng)我們在操作一個(gè)對(duì)象的時(shí)候，有時(shí)候它會(huì)拋出多個(gè)異常，像這樣：

try {
 Thread.sleep(20000);
 FileInputStream fis = new FileInputStream("/a/b.txt");
} catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
 e.printStackTrace();
}

這樣代碼寫起來要捕獲很多異常，不是很優(yōu)雅，JDK7種允許你捕獲多個(gè)異常:

try {
 Thread.sleep(20000);
 FileInputStream fis = new FileInputStream("/a/b.txt");
} catch (InterruptedException | IOException e) {
 e.printStackTrace();
}

并且catch語句后面的異常參數(shù)是final的，不可以再修改/復(fù)制。

處理反射異常

使用過反射的同學(xué)可能知道我們有時(shí)候操作反射方法的時(shí)候會(huì)拋出很多不相關(guān)的檢查異常，例如：

try {
 Class<?> clazz = Class.forName("com.biezhi.apple.User");
 clazz.getMethods()[0].invoke(object);
} catch (IllegalAccessException e) {
 e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
 e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
 e.printStackTrace();
}

盡管你可以使用catch多個(gè)異常的方法將上述異常都捕獲，但這也讓人感到痛苦。 JDK7修復(fù)了這個(gè)缺陷，引入了一個(gè)新類ReflectiveOperationException可以幫你捕獲這些反射異常:

try {
 Class<?> clazz = Class.forName("com.biezhi.apple.User");
 clazz.getMethods()[0].invoke(object);
} catch (ReflectiveOperationException e){
 e.printStackTrace();
}

文件操作

我們知道在JDK6甚至之前的時(shí)候，我們想要讀取一個(gè)文本文件也是非常麻煩的一件事，而現(xiàn)在他們都變得簡單了， 這要?dú)w功于NIO2，我們先看看之前的做法:

讀取一個(gè)文本文件

BufferedReader br = null;
try {
 new BufferedReader(new FileReader("file.txt"));
 StringBuilder sb = new StringBuilder();
 String line = br.readLine();
 while (line != null) {
 sb.append(line);
 sb.append(System.lineSeparator());
 line = br.readLine();
 }
 String everything = sb.toString();
} catch (Exception e){
 e.printStackTrace();
} finally {
 try {
 br.close();
 } catch (IOException e) {
 e.printStackTrace();
 }
}

大家對(duì)這樣的一段代碼一定不陌生，但這樣太繁瑣了，我只想讀取一個(gè)文本文件，要寫這么多代碼還要 處理讓人頭大的一堆異常，怪不得別人吐槽Java臃腫，是在下輸了。。。

下面我要介紹在JDK7中是如何改善這些問題的。

Path

Path用于來表示文件路徑和文件，和File對(duì)象類似，Path對(duì)象并不一定要對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)際存在的文件， 它只是一個(gè)路徑的抽象序列。

要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)Path對(duì)象有多種方法，首先是final類Paths的兩個(gè)static方法，如何從一個(gè)路徑字符串來構(gòu)造Path對(duì)象：

Path path1 = Paths.get("/home/biezhi", "a.txt");
Path path2 = Paths.get("/home/biezhi/a.txt");
URI u = URI.create("file:////home/biezhi/a.txt");
Path pathURI = Paths.get(u);

通過FileSystems構(gòu)造

Path filePath = FileSystems.getDefault().getPath("/home/biezhi", "a.txt");

Path、URI、File之間的轉(zhuǎn)換

File file = new File("/home/biezhi/a.txt");
Path p1 = file.toPath();
p1.toFile();
file.toURI();

讀寫文件

你可以使用Files類快速實(shí)現(xiàn)文件操作，例如讀取文件內(nèi)容:

byte[] data = Files.readAllBytes(Paths.get("/home/biezhi/a.txt"));
String content = new String(data, StandardCharsets.UTF_8);

如果希望按照行讀取文件，可以調(diào)用

List<String> lines = Files.readAllLines(Paths.get("/home/biezhi/a.txt"));

反之你想將字符串寫入到文件可以調(diào)用

Files.write(Paths.get("/home/biezhi/b.txt"), "Hello JDK7!".getBytes());

你也可以按照行寫入文件，F(xiàn)iles.write方法的參數(shù)中支持傳遞一個(gè)實(shí)現(xiàn)Iterable接口的類實(shí)例。 將內(nèi)容追加到指定文件可以使用write方法的第三個(gè)參數(shù)OpenOption:

Files.write(Paths.get("/home/biezhi/b.txt"), "Hello JDK7!".getBytes(),
 StandardOpenOption.APPEND);

默認(rèn)情況Files類中的所有方法都會(huì)使用UTF-8編碼進(jìn)行操作，當(dāng)你不愿意這么干的時(shí)候可以傳遞Charset參數(shù)進(jìn)去變更。

當(dāng)然Files還有一些其他的常用方法:

InputStream ins = Files.newInputStream(path);
OutputStream ops = Files.newOutputStream(path);
Reader reader = Files.newBufferedReader(path);
Writer writer = Files.newBufferedWriter(path);

創(chuàng)建、移動(dòng)、刪除

創(chuàng)建文件、目錄

if (!Files.exists(path)) {
 Files.createFile(path);
 Files.createDirectory(path);
}

Files還提供了一些方法讓我們創(chuàng)建臨時(shí)文件/臨時(shí)目錄:

Files.createTempFile(dir, prefix, suffix);
Files.createTempFile(prefix, suffix);
Files.createTempDirectory(dir, prefix);
Files.createTempDirectory(prefix);

這里的dir是一個(gè)Path對(duì)象，并且字符串prefix和suffix都可能為null。 例如調(diào)用Files.createTempFile(null, ".txt")會(huì)返回一個(gè)類似/tmp/21238719283331124678.txt

讀取一個(gè)目錄下的文件請使用Files.list和Files.walk方法

復(fù)制、移動(dòng)一個(gè)文件內(nèi)容到某個(gè)路徑

Files.copy(in, path);
Files.move(path, path);

刪除一個(gè)文件

Files.delete(path);

小的改進(jìn)

Java8是一個(gè)較大改變的版本，包含了API和庫方面的修正，它還對(duì)我們常用的API進(jìn)行很多微小的調(diào)整， 下面我會(huì)帶你了解字符串、集合、注解等新方法。

字符串

使用過JavaScript語言的人可能會(huì)知道當(dāng)我們將一個(gè)數(shù)組中的元素組合起來變成字符串有一個(gè)方法join， 例如我們經(jīng)常用到將數(shù)組中的字符串拼接成用逗號(hào)分隔的一長串，這在Java中是要寫for循環(huán)來完成的。

Java8種添加了join方法幫你搞定這一切:

String str = String.join(",", "a", "b", "c");

第一個(gè)參數(shù)是分隔符，后面接收一個(gè)CharSequence類型的可變參數(shù)數(shù)組或一個(gè)Iterable。

集合

集合改變中最大的當(dāng)屬前面章節(jié)中提到的Stream API，除此之外還有一些小的改動(dòng)。

• Map中的很多方法對(duì)并發(fā)訪問十分重要，我們將在后面的章節(jié)中介紹
• Iterator提供forEachRemaining將剩余的元素傳遞給一個(gè)函數(shù)
• BitSet可以產(chǎn)生一個(gè)Stream對(duì)象

通用目標(biāo)類型判斷

Java8對(duì)泛型參數(shù)的推斷進(jìn)行了增強(qiáng)。相信你對(duì)Java8之前版本中的類型推斷已經(jīng)比較熟悉了。 比如，Collections中的方法emptyList方法定義如下：

static <T> List<T> emptyList();

emptyList方法使用了類型參數(shù)T進(jìn)行參數(shù)化。 你可以像下面這樣為該類型參數(shù)提供一個(gè)顯式的類型進(jìn)行函數(shù)調(diào)用：

List<Person> persons = Collections.<Person>emptyList();

不過編譯器也可以推斷泛型參數(shù)的類型，上面的代碼和下面這段代碼是等價(jià)的：

List<Person> persons = Collections.emptyList();

我還是習(xí)慣于這樣書寫。

注解

Java 8在兩個(gè)方面對(duì)注解機(jī)制進(jìn)行了改進(jìn)，分別為：

• 可以定義重復(fù)注解
• 可以為任何類型添加注解

重復(fù)注解

之前版本的Java禁止對(duì)同樣的注解類型聲明多次。由于這個(gè)原因，下面的第二句代碼是無效的：

@interface Basic {
 String name();
}
@Basic(name="fix")
@Basic(name="todo")
class Person{ }

我們之前可能會(huì)通過數(shù)組的做法繞過這一限制:

@interface Basic {
 String name();
}
@interface Basics {
 Basic[] value();
}
@Basics( { @Basic(name="fix") , @Basic(name="todo") } )
class Person{ }

Book類的嵌套注解相當(dāng)難看。這就是Java8想要從根本上移除這一限制的原因，去掉這一限制后， 代碼的可讀性會(huì)好很多?，F(xiàn)在，如果你的配置允許重復(fù)注解，你可以毫無顧慮地一次聲明多個(gè)同一種類型的注解。 它目前還不是默認(rèn)行為，你需要顯式地要求進(jìn)行重復(fù)注解。

創(chuàng)建一個(gè)重復(fù)注解

如果一個(gè)注解在設(shè)計(jì)之初就是可重復(fù)的，你可以直接使用它。但是，如果你提供的注解是為用戶提供的， 那么就需要做一些工作，說明該注解可以重復(fù)。下面是你需要執(zhí)行的兩個(gè)步驟：

• 將注解標(biāo)記為@Repeatable
• 提供一個(gè)注解的容器下面的例子展示了如何將@Basic注解修改為可重復(fù)注解

@Repeatable(Basics.class)
@interface Basic {
 String name();
}
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Basics {
 Basic[] value();
}

完成了這樣的定義之后，Person類可以通過多個(gè)@Basic注解進(jìn)行注釋，如下所示：

@Basic(name="fix")
@Basic(name="todo")
class Person{ }

編譯時(shí)， Person 會(huì)被認(rèn)為使用了 @Basics( { @Basic(name="fix") , @Basic(name="todo")} ) 這樣的形式進(jìn)行了注解，所以，你可以把這種新的機(jī)制看成是一種語法糖， 它提供了程序員之前利用的慣用法類似的功能。為了確保與反射方法在行為上的一致性， 注解會(huì)被封裝到一個(gè)容器中。 Java API中的getAnnotation(Class<T> annotationClass)方法會(huì)為注解元素返回類型為T的注解。 如果實(shí)際情況有多個(gè)類型為T的注解，該方法的返回到底是哪一個(gè)呢？

我們不希望一下子就陷入細(xì)節(jié)的魔咒，類Class提供了一個(gè)新的getAnnotationsByType方法， 它可以幫助我們更好地使用重復(fù)注解。比如，你可以像下面這樣打印輸出Person類的所有Basic注解：

返回一個(gè)由重復(fù)注解Basic組成的數(shù)組

public static void main(String[] args) {
 Basic[] basics = Person.class.getAnnotationsByType(Basic.class);
 Arrays.asList(basics).forEach(a -> {
 System.out.println(a.name());
 });
}

Null檢查

Objects類添加了兩個(gè)靜態(tài)方法isNull和nonNull，在使用流的時(shí)候非常有用。

例如獲取一個(gè)流的所有不為null的對(duì)象:

Stream.of("a", "c", null, "d")
 .filter(Objects::nonNull)
 .forEach(System.out::println);

Optional

空指針異常一直是困擾Java程序員的問題，也是我們必須要考慮的。當(dāng)業(yè)務(wù)代碼中充滿了if else判斷null 的時(shí)候程序變得不再優(yōu)雅，在Java8中提供了Optional類為我們解決NullPointerException。

我們先來看看這段代碼有什么問題?

class User {
 String name;
 public String getName() {
 return name;
 }
}
public static String getUserName(User user){
 return user.getName();
}

這段代碼看起來很正常，每個(gè)User都會(huì)有一個(gè)名字。所以調(diào)用getUserName方法會(huì)發(fā)生什么呢？ 實(shí)際這是不健壯的程序代碼，當(dāng)User對(duì)象為null的時(shí)候會(huì)拋出一個(gè)空指針異常。

我們普遍的做法是通過判斷user != null然后獲取名稱

public static String getUserName(User user){
 if(user != null){
 return user.getName();
 }
 return null;
}

但是如果對(duì)象嵌套的層次比較深的時(shí)候這樣的判斷我們需要編寫多少次呢？難以想象

處理空指針

使用Optional優(yōu)化代碼

public static String getUserNameByOptional(User user) {
 Optional<String> userName = Optional.ofNullable(user).map(User::getName);
 return userName.orElse(null);
}

當(dāng)user為null的時(shí)候我們設(shè)置UserName的值為null，否則返回getName的返回值，但此時(shí)不會(huì)拋出空指針。

在之前的代碼片段中是我們最熟悉的命令式編程思維，寫下的代碼可以描述程序的執(zhí)行邏輯，得到什么樣的結(jié)果。 后面的這種方式是函數(shù)式思維方式，在函數(shù)式的思維方式里，結(jié)果比過程更重要，不需要關(guān)注執(zhí)行的細(xì)節(jié)。程序的具體執(zhí)行由編譯器來決定。 這種情況下提高程序的性能是一個(gè)不容易的事情。

我們再次了解下Optional中的一些使用方法

Optional方法

創(chuàng)建 Optional 對(duì)象

你可以通過靜態(tài)工廠方法Optional.empty，創(chuàng)建一個(gè)空的Optional對(duì)象：

Optional<User> emptyUser = Optional.empty();

創(chuàng)建一個(gè)非空值的Optional

Optional<User> userOptional = Optional.of(user);

如果user是一個(gè)null，這段代碼會(huì)立即拋出一個(gè)NullPointerException，而不是等到你試圖訪問user的屬性值時(shí)才返回一個(gè)錯(cuò)誤。

可接受null的Optional

Optional<User> ofNullOptional = Optional.ofNullable(user);

使用靜態(tài)工廠方法Optional.ofNullable，你可以創(chuàng)建一個(gè)允許null值的Optional對(duì)象。

如果user是null，那么得到的Optional對(duì)象就是個(gè)空對(duì)象，但不會(huì)讓你導(dǎo)致空指針。

使用map從Optional對(duì)象中提取和轉(zhuǎn)換值

Optional<User> ofNullOptional = Optional.ofNullable(user);
Optional<String> userName = ofNullOptional.map(User::getName);

這種操作就像我們之前在操作Stream是一樣的，獲取的只是User中的一個(gè)屬性。

默認(rèn)行為及解引用Optional對(duì)象

我們決定采用orElse方法讀取這個(gè)變量的值，使用這種方式你還可以定義一個(gè)默認(rèn)值， 遭遇空的Optional變量時(shí)，默認(rèn)值會(huì)作為該方法的調(diào)用返回值。 Optional類提供了多種方法讀取 Optional實(shí)例中的變量值。

• get()是這些方法中最簡單但又最不安全的方法。如果變量存在，它直接返回封裝的變量 值，否則就拋出一個(gè)NoSuchElementException異常。所以，除非你非常確定Optional 變量一定包含值，否則使用這個(gè)方法是個(gè)相當(dāng)糟糕的主意。此外，這種方式即便相對(duì)于 嵌套式的null檢查，也并未體現(xiàn)出多大的改進(jìn)。
• orElse(T other)是我們在代碼清單10-5中使用的方法，正如之前提到的，它允許你在 Optional對(duì)象不包含值時(shí)提供一個(gè)默認(rèn)值。
• orElseGet(Supplier<? extends T> other)是orElse方法的延遲調(diào)用版，Supplier 方法只有在Optional對(duì)象不含值時(shí)才執(zhí)行調(diào)用。如果創(chuàng)建默認(rèn)值是件耗時(shí)費(fèi)力的工作， 你應(yīng)該考慮采用這種方式（借此提升程序的性能），或者你需要非常確定某個(gè)方法僅在 Optional為空時(shí)才進(jìn)行調(diào)用，也可以考慮該方式（這種情況有嚴(yán)格的限制條件）。
• orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)和get方法非常類似， 它們遭遇Optional對(duì)象為空時(shí)都會(huì)拋出一個(gè)異常，但是使用orElseThrow你可以定制希 望拋出的異常類型。
• ifPresent(Consumer<? super T>)讓你能在變量值存在時(shí)執(zhí)行一個(gè)作為參數(shù)傳入的 方法，否則就不進(jìn)行任何操作。

當(dāng)前除了這些Optional類也具備一些和Stream類似的API，我們先看看Optional類方法:

用Optional封裝可能為null的值

目前我們寫的大部分Java代碼都會(huì)使用返回NULL的方式來表示不存在值，比如Map中通過Key獲取值， 當(dāng)不存在該值會(huì)返回一個(gè)null。 但是，正如我們之前介紹的，大多數(shù)情況下，你可能希望這些方法能返回一個(gè)Optional對(duì)象。 你無法修改這些方法的簽名，但是你很容易用Optional對(duì)這些方法的返回值進(jìn)行封裝。

我們接著用Map做例子，假設(shè)你有一個(gè)Map<String, Object>類型的map，訪問由key的值時(shí)， 如果map中沒有與key關(guān)聯(lián)的值，該次調(diào)用就會(huì)返回一個(gè)null。

Object value = map.get("key");

使用Optional封裝map的返回值，你可以對(duì)這段代碼進(jìn)行優(yōu)化。要達(dá)到這個(gè)目的有兩種方式： 你可以使用笨拙的if-then-else判斷語句，毫無疑問這種方式會(huì)增加代碼的復(fù)雜度； 或者你可以采用Optional.ofNullable方法

Optional<Object> value = Optional.ofNullable(map.get("key"));

每次你希望安全地對(duì)潛在為null的對(duì)象進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將其替換為Optional對(duì)象時(shí)，都可以考慮使用這種方法。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者使用java8能帶來一定的幫助，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

參考資料：Java文件IO操作應(yīng)該拋棄File擁抱Paths和Files