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java8性能

發布時間:2024-07-28 15:06:50

1. java8新特性有哪些

【注意】本文節選自是 DZone 指南 Java 生態系統的專題文章,作者Trisha Gee是Java資深工程師和佈道者。在本文中,Trisha Gee闡述了Java 8的重要特性以及使用的原因,由OneAPM工程師翻譯。

一、要點速遞

1、在很多情況下,Java8 都能提升應用性能,而無需任何改變或性能調優。

2、Lambda 表達式、 Streams API 以及現有類的新方法都是提高生產力的重要工具。

3、Java8 新推出的 Optional 類型在處理 null 值時,能減少 NullPointerExceptions 的可能性,給開發者極大的靈活度。

二、其他特性:

速度更快

可以取悅老闆、滿足業務或運營人員的一大賣點是:Java8 運行應用時速度更快。通常,升級至 Java8 的應用都能得到速度上的提升,即便沒有做任何改變或調優。對於為了迎合特定 JVM 而做出調整的應用,這或許並不適用。但 Java8 性能更優的理由還有很多:

80%以上的高端企業級應用都使用JAVA平台(電信、銀行等)。JAVA是成熟的產品,已經有10年的歷史。如果你想在Java行業有所建樹,想要系統的進行java的學習,那麼你可以來這個群,前面是二三一,中間是三一四,後面是零二八。連起來就可以了。這里有很多互聯網大牛教你學習,還有免費的課程。不是想學習的就不要加了。

常見數據結構的性能提升:對廣受歡迎的 HashMap 進行的基準測試表明,它們在 Java8 中的性能更好。這種提升非常吸引人——你無需學習新的 Streams API 或 Lambda 語法,甚至不需要改變現有的代碼,就能提升應用的性能。

垃圾回收器提升:通常,Java 應用性能取決於垃圾回收的效率。的確,糟糕的垃圾回收會很大程度上影響應用性能。Java8 對垃圾回收做了很多改變,能有效提升性能並簡化調優。最為人熟知的改變是 PermGen 的移除與 Metaspace 的引入。

Fork/Join 速度提升:fork/join 框架是在 Java7 中首次引入的,目的是簡化使用 JVM 的並發程序。Java8 中投入了很多努力進一步提升該框架。現在,fork/join 在 Streams API 中用於並發操作。

此外,Java8 中還包含諸多改進以支持並發。Oracle 在 JDK 8 中總結了這些性能提升。

代碼行更少

Java 經常被人們詬病其樣本代碼太多。為此,Java8 新的 API 採用了更具功能性的方式,專注於實現什麼而不是如何實現。

Lambda 表達式

Java8 中的 Lambda 表達式不僅是 Java 已有的匿名內部類—— Java8 推出之前傳遞行為的方法之外的語法糖衣。Lambda 表達式採用了 Java 7 的內部改變,因此運用起來相當流暢。想了解如何使用 Lambda 表達式簡化代碼,請繼續閱讀。

集合新方法介紹

Lambda 表達式與 Streams 可能是 Java8 最大的兩個賣點,較少為人知的是 Java 現在允許開發者給現有類添加新的方法,而無需為了向後兼容性折中。這樣,新的方法,結合 Lambda 表達式,能在很大程序上簡化代碼。比如,我們常常需要判斷 Map 中的某個成員是否已經存在,如果不存在則創建之。在 Java8 之前,你可能會這么做:

privatefinalMap<CustomerId,Customer>customers=newHashMap<>();

(CustomerIdcustomerId){
Customercustomer=customers.get(customerId);
if(customer==null){
customer=newCustomer(customerId);
customers.put(customerId,customer);
}
customer.incrementOrders();
}

操作「檢查某個成員在 map 中是否存在,若不存在則添加之」是如此常用,Java 現在為 Map 添加了一個新方法 computeIfAbsent 來支持這個操作。該方法的第二個參數是一個 Lambda 表達式,該表達式定義了如何創建缺少的成員。

(CustomerIdcustomerId){
Customercustomer=customers.computeIfAbsent(customerId,
id->newCustomer(id));
customer.incrementOrders();
}

其實,Java8 還有一個新的特性,稱為方法引用(method references),它能使我們用更簡潔的代碼實現該功能:

(CustomerIdcustomerId){
Customercustomer=customers.computeIfAbsent(customerId,Customer::new);
customer.incrementOrders();
}

Java8 為 Map 與 List 都添加了新方法。你可以了解一下這些新方法,看它們能節省多少行代碼。

Streams API

Streams API 為查詢、操縱數據提供了更多靈活度。這是一個很強大的功能。閱讀這些文章能對 Streams API 有更全面的了解。在大數據時代建立流暢的數據查詢會非常有趣,而且也是常用的操作。比如,你有一列書,你希望按照字母表順序排列這些書的作者名,且不含重復。

publicList<Author>getAllAuthorsAlphabetically(List<Book>books){
List<Author>authors=newArrayList<>();
for(Bookbook:books){
Authorauthor=book.getAuthor();
if(!authors.contains(author)){
authors.add(author);
}
}
Collections.sort(authors,newComparator<Author>(){
publicintcompare(Authoro1,Authoro2){
returno1.getSurname().compareTo(o2.getSurname());
}
});
returnauthors;
}

在上面的代碼中,我們首先遍歷這列書,如果書的作者從未在作者列表出現,則添加之。之後,我們根據作者的姓氏按字母表順序對這些作者排序。這種排序操作正是 Streams 擅長解決的領域:

publicList<Author>getAllAuthorsAlphabetically(List<Book>books){
returnbooks.Streams()
.map(book->book.getAuthor())
.distinct()
.sorted((o1,o2)->o1.getSurname().compareTo(o2.getSurname()))
.collect(Collectors.toList());
}

上面的做法不僅代碼行更少,而且描述性更強——後來的開發者讀到這段代碼能夠輕易理解:1、代碼從書中獲取作者姓名。2、只在意從未出現過的作者。3、返回的列表按照作者姓氏排序。將 Streams API 與其他新特性——方法引用(method references)、比較器(Comparator)的新方法結合使用,可以得到更加簡潔的版本:

publicList<Author>getAllAuthorsAlphabetically(List<Book>books){
returnbooks.Streams()
.map(Book::getAuthor)
.distinct()
.sorted(Comparator.comparing(Author::getSurname))
.collect(Collectors.toList());
}

這里,排序方法按照作者姓氏排序,更加顯而易見了。

便於並行

此前我們淺聊過更利於開箱即用的性能,除了前面提到過的特性,Java8 能更好地利用 CPU 內核。將前例中的 Streams 方法替換為 parallelStreams,JVM 會將此運算分解為不同的任務,使用 fork/join 將這些任務運行在多個核上。然而,並行化並不是加速所有運算的魔法。並行化運算總是會帶來更多工作——分解運算,整合結果,因此無法總是減少時間。但是,對適合並行化的例子,這么做還是頗有效率的。

最大化減少 Null 指針

Java8 的另一個新特性是全新的 Optional 類型。該類型的含義是「我可能有值,也可能是 null。「這樣一來,API 就可以區分可能為 null 的返回值與絕對不會是 null 的返回值,從而最小化 NullPointerException 異常的發生幾率。

Optional 最贊的用處是處理 null。例如,假設我們要從一個列表中找一本特定的書,新創建的 findFirst() 方法會返回 Optional 類型的值,表明它無法確保是否找到特定的值。有了這個可選擇的值,我們接下來可以決定,如果是 null 值要如何處理。如果想要拋出一個自定義的異常,我們可以使用 orElseThrow:

publicBookfindBookByTitle(List<Book>books,Stringtitle){
Optional<Book>foundBook=books.Streams()
.filter(book->book.getTitle().equals(title))
.findFirst();
returnfoundBook.orElseThrow(()->newBookNotFoundException("Didnotfindbookwithtitle"+title));
}

或者,你可以返回其他書:

returnfoundBook.orElseGet(()->getRecommendedAlternativeBook(title));

或者,返回 Optional 類型,這樣,該方法的調用者可以自己決定書沒找到時要怎麼做。

總結:Java8 作為 Java 語言的一次重大發布,包含語法上的更改、新的方法與數據類型,以及一些能默默提升應用性能的隱性改善。Oracle 已經不再支持 Java 7,因此許多公司都被迫向 Java8 轉移。好消息是,Java8 對業務、現有的應用以及期望提高生產力的開發者都好好多。

2. Java9都快發布了,Java8的十大新特性你了解多少呢

一、Lambda表達式

Lambda表達式可以說是Java 8最大的賣點,她將函數式編程引入了Java。Lambda允許把函數作為一個方法的參數,或者把代碼看成數據。

一個Lambda表達式可以由用逗號分隔的參數列表、–>符號與函數體三部分表示。例如:

Arrays.asList( "p", "k", "u","f", "o", "r","k").forEach( e -> System.out.println( e ) );

1 Arrays.asList( "p", "k", "u","f", "o", "r","k").forEach( e -> System.out.println( e ) );

為了使現有函數更好的支持Lambda表達式,Java
8引入了函數式介面的概念。函數式介面就是只有一個方法的普通介面。java.lang.Runnable與java.util.concurrent.Callable是函數式介面最典型的例子。為此,Java
8增加了一種特殊的註解@FunctionalInterface:

1 @FunctionalInterface
2 public interface Functional {
3 void method();
4 }

二、介面的默認方法與靜態方法

我們可以在介面中定義默認方法,使用default關鍵字,並提供默認的實現。所有實現這個介面的類都會接受默認方法的實現,除非子類提供的自己的實現。例如:

1 public interface DefaultFunctionInterface {
2 default String defaultFunction() {
3 return "default function";
4 }
5 }

我們還可以在介面中定義靜態方法,使用static關鍵字,也可以提供實現。例如:

1 public interface StaticFunctionInterface {
2 static String staticFunction() {
3 return "static function";
4 }
5 }

介面的默認方法和靜態方法的引入,其實可以認為引入了C++中抽象類的理念,以後我們再也不用在每個實現類中都寫重復的代碼了。

三、方法引用

通常與Lambda表達式聯合使用,可以直接引用已有Java類或對象的方法。一般有四種不同的方法引用:

構造器引用。語法是Class::new,或者更一般的Class< T >::new,要求構造器方法是沒有參數;

靜態方法引用。語法是Class::static_method,要求接受一個Class類型的參數;

特定類的任意對象方法引用。它的語法是Class::method。要求方法是沒有參數的;

特定對象的方法引用,它的語法是instance::method。要求方法接受一個參數,與3不同的地方在於,3是在列表元素上分別調用方法,而4是在某個對象上調用方法,將列表元素作為參數傳入;

四、重復註解

在Java 5中使用註解有一個限制,即相同的註解在同一位置只能聲明一次。Java
8引入重復註解,這樣相同的註解在同一地方也可以聲明多次。重復註解機制本身需要用@Repeatable註解。Java
8在編譯器層做了優化,相同註解會以集合的方式保存,因此底層的原理並沒有變化。

五、擴展註解的支持

Java 8擴展了註解的上下文,幾乎可以為任何東西添加註解,包括局部變數、泛型類、父類與介面的實現,連方法的異常也能添加註解。

六、Optional

Java 8引入Optional類來防止空指針異常,Optional類最先是由Google的Guava項目引入的。Optional類實際上是個容器:它可以保存類型T的值,或者保存null。使用Optional類我們就不用顯式進行空指針檢查了。

七、Stream

Stream
API是把真正的函數式編程風格引入到Java中。其實簡單來說可以把Stream理解為MapRece,當然Google的MapRece的靈感也是來自函數式編程。她其實是一連串支持連續、並行聚集操作的元素。從語法上看,也很像linux的管道、或者鏈式編程,代碼寫起來簡潔明了,非常酷帥!

八、Date/Time API (JSR 310)

Java 8新的Date-Time API (JSR 310)受Joda-Time的影響,提供了新的java.time包,可以用來替代
java.util.Date和java.util.Calendar。一般會用到Clock、LocaleDate、LocalTime、LocaleDateTime、ZonedDateTime、Duration這些類,對於時間日期的改進還是非常不錯的。

九、JavaScript引擎Nashorn

Nashorn允許在JVM上開發運行JavaScript應用,允許Java與JavaScript相互調用。

十、Base64

在Java 8中,Base64編碼成為了Java類庫的標准。Base64類同時還提供了對URL、MIME友好的編碼器與解碼器。

除了這十大新特性之外,還有另外的一些新特性:

更好的類型推測機制:Java 8在類型推測方面有了很大的提高,這就使代碼更整潔,不需要太多的強制類型轉換了。

編譯器優化:Java 8將方法的參數名加入了位元組碼中,這樣在運行時通過反射就能獲取到參數名,只需要在編譯時使用-parameters參數。

並行(parallel)數組:支持對數組進行並行處理,主要是parallelSort()方法,它可以在多核機器上極大提高數組排序的速度。

並發(Concurrency):在新增Stream機制與Lambda的基礎之上,加入了一些新方法來支持聚集操作。

Nashorn引擎jjs:基於Nashorn引擎的命令行工具。它接受一些JavaScript源代碼為參數,並且執行這些源代碼。

類依賴分析器jdeps:可以顯示Java類的包級別或類級別的依賴。

JVM的PermGen空間被移除:取代它的是Metaspace(JEP 122)。

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