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java8性能

发布时间:2024-07-28 15:06:50

1. java8新特性有哪些

【注意】本文节选自是 DZone 指南 Java 生态系统的专题文章,作者Trisha Gee是Java资深工程师和布道者。在本文中,Trisha Gee阐述了Java 8的重要特性以及使用的原因,由OneAPM工程师翻译。

一、要点速递

1、在很多情况下,Java8 都能提升应用性能,而无需任何改变或性能调优。

2、Lambda 表达式、 Streams API 以及现有类的新方法都是提高生产力的重要工具。

3、Java8 新推出的 Optional 类型在处理 null 值时,能减少 NullPointerExceptions 的可能性,给开发者极大的灵活度。

二、其他特性:

速度更快

可以取悦老板、满足业务或运营人员的一大卖点是:Java8 运行应用时速度更快。通常,升级至 Java8 的应用都能得到速度上的提升,即便没有做任何改变或调优。对于为了迎合特定 JVM 而做出调整的应用,这或许并不适用。但 Java8 性能更优的理由还有很多:

80%以上的高端企业级应用都使用JAVA平台(电信、银行等)。JAVA是成熟的产品,已经有10年的历史。如果你想在Java行业有所建树,想要系统的进行java的学习,那么你可以来这个群,前面是二三一,中间是三一四,后面是零二八。连起来就可以了。这里有很多互联网大牛教你学习,还有免费的课程。不是想学习的就不要加了。

常见数据结构的性能提升:对广受欢迎的 HashMap 进行的基准测试表明,它们在 Java8 中的性能更好。这种提升非常吸引人——你无需学习新的 Streams API 或 Lambda 语法,甚至不需要改变现有的代码,就能提升应用的性能。

垃圾回收器提升:通常,Java 应用性能取决于垃圾回收的效率。的确,糟糕的垃圾回收会很大程度上影响应用性能。Java8 对垃圾回收做了很多改变,能有效提升性能并简化调优。最为人熟知的改变是 PermGen 的移除与 Metaspace 的引入。

Fork/Join 速度提升:fork/join 框架是在 Java7 中首次引入的,目的是简化使用 JVM 的并发程序。Java8 中投入了很多努力进一步提升该框架。现在,fork/join 在 Streams API 中用于并发操作。

此外,Java8 中还包含诸多改进以支持并发。Oracle 在 JDK 8 中总结了这些性能提升。

代码行更少

Java 经常被人们诟病其样本代码太多。为此,Java8 新的 API 采用了更具功能性的方式,专注于实现什么而不是如何实现。

Lambda 表达式

Java8 中的 Lambda 表达式不仅是 Java 已有的匿名内部类—— Java8 推出之前传递行为的方法之外的语法糖衣。Lambda 表达式采用了 Java 7 的内部改变,因此运用起来相当流畅。想了解如何使用 Lambda 表达式简化代码,请继续阅读。

集合新方法介绍

Lambda 表达式与 Streams 可能是 Java8 最大的两个卖点,较少为人知的是 Java 现在允许开发者给现有类添加新的方法,而无需为了向后兼容性折中。这样,新的方法,结合 Lambda 表达式,能在很大程序上简化代码。比如,我们常常需要判断 Map 中的某个成员是否已经存在,如果不存在则创建之。在 Java8 之前,你可能会这么做:

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

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

操作“检查某个成员在 map 中是否存在,若不存在则添加之”是如此常用,Java 现在为 Map 添加了一个新方法 computeIfAbsent 来支持这个操作。该方法的第二个参数是一个 Lambda 表达式,该表达式定义了如何创建缺少的成员。

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

其实,Java8 还有一个新的特性,称为方法引用(method references),它能使我们用更简洁的代码实现该功能:

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

Java8 为 Map 与 List 都添加了新方法。你可以了解一下这些新方法,看它们能节省多少行代码。

Streams API

Streams API 为查询、操纵数据提供了更多灵活度。这是一个很强大的功能。阅读这些文章能对 Streams API 有更全面的了解。在大数据时代建立流畅的数据查询会非常有趣,而且也是常用的操作。比如,你有一列书,你希望按照字母表顺序排列这些书的作者名,且不含重复。

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;
}

在上面的代码中,我们首先遍历这列书,如果书的作者从未在作者列表出现,则添加之。之后,我们根据作者的姓氏按字母表顺序对这些作者排序。这种排序操作正是 Streams 擅长解决的领域:

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

上面的做法不仅代码行更少,而且描述性更强——后来的开发者读到这段代码能够轻易理解:1、代码从书中获取作者姓名。2、只在意从未出现过的作者。3、返回的列表按照作者姓氏排序。将 Streams API 与其他新特性——方法引用(method references)、比较器(Comparator)的新方法结合使用,可以得到更加简洁的版本:

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

这里,排序方法按照作者姓氏排序,更加显而易见了。

便于并行

此前我们浅聊过更利于开箱即用的性能,除了前面提到过的特性,Java8 能更好地利用 CPU 内核。将前例中的 Streams 方法替换为 parallelStreams,JVM 会将此运算分解为不同的任务,使用 fork/join 将这些任务运行在多个核上。然而,并行化并不是加速所有运算的魔法。并行化运算总是会带来更多工作——分解运算,整合结果,因此无法总是减少时间。但是,对适合并行化的例子,这么做还是颇有效率的。

最大化减少 Null 指针

Java8 的另一个新特性是全新的 Optional 类型。该类型的含义是“我可能有值,也可能是 null。“这样一来,API 就可以区分可能为 null 的返回值与绝对不会是 null 的返回值,从而最小化 NullPointerException 异常的发生几率。

Optional 最赞的用处是处理 null。例如,假设我们要从一个列表中找一本特定的书,新创建的 findFirst() 方法会返回 Optional 类型的值,表明它无法确保是否找到特定的值。有了这个可选择的值,我们接下来可以决定,如果是 null 值要如何处理。如果想要抛出一个自定义的异常,我们可以使用 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,你可以返回其他书:

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

或者,返回 Optional 类型,这样,该方法的调用者可以自己决定书没找到时要怎么做。

总结:Java8 作为 Java 语言的一次重大发布,包含语法上的更改、新的方法与数据类型,以及一些能默默提升应用性能的隐性改善。Oracle 已经不再支持 Java 7,因此许多公司都被迫向 Java8 转移。好消息是,Java8 对业务、现有的应用以及期望提高生产力的开发者都好好多。

2. Java9都快发布了,Java8的十大新特性你了解多少呢

一、Lambda表达式

Lambda表达式可以说是Java 8最大的卖点,她将函数式编程引入了Java。Lambda允许把函数作为一个方法的参数,或者把代码看成数据。

一个Lambda表达式可以由用逗号分隔的参数列表、–>符号与函数体三部分表示。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 ) );

为了使现有函数更好的支持Lambda表达式,Java
8引入了函数式接口的概念。函数式接口就是只有一个方法的普通接口。java.lang.Runnable与java.util.concurrent.Callable是函数式接口最典型的例子。为此,Java
8增加了一种特殊的注解@FunctionalInterface:

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

二、接口的默认方法与静态方法

我们可以在接口中定义默认方法,使用default关键字,并提供默认的实现。所有实现这个接口的类都会接受默认方法的实现,除非子类提供的自己的实现。例如:

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

我们还可以在接口中定义静态方法,使用static关键字,也可以提供实现。例如:

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

接口的默认方法和静态方法的引入,其实可以认为引入了C++中抽象类的理念,以后我们再也不用在每个实现类中都写重复的代码了。

三、方法引用

通常与Lambda表达式联合使用,可以直接引用已有Java类或对象的方法。一般有四种不同的方法引用:

构造器引用。语法是Class::new,或者更一般的Class< T >::new,要求构造器方法是没有参数;

静态方法引用。语法是Class::static_method,要求接受一个Class类型的参数;

特定类的任意对象方法引用。它的语法是Class::method。要求方法是没有参数的;

特定对象的方法引用,它的语法是instance::method。要求方法接受一个参数,与3不同的地方在于,3是在列表元素上分别调用方法,而4是在某个对象上调用方法,将列表元素作为参数传入;

四、重复注解

在Java 5中使用注解有一个限制,即相同的注解在同一位置只能声明一次。Java
8引入重复注解,这样相同的注解在同一地方也可以声明多次。重复注解机制本身需要用@Repeatable注解。Java
8在编译器层做了优化,相同注解会以集合的方式保存,因此底层的原理并没有变化。

五、扩展注解的支持

Java 8扩展了注解的上下文,几乎可以为任何东西添加注解,包括局部变量、泛型类、父类与接口的实现,连方法的异常也能添加注解。

六、Optional

Java 8引入Optional类来防止空指针异常,Optional类最先是由Google的Guava项目引入的。Optional类实际上是个容器:它可以保存类型T的值,或者保存null。使用Optional类我们就不用显式进行空指针检查了。

七、Stream

Stream
API是把真正的函数式编程风格引入到Java中。其实简单来说可以把Stream理解为MapRece,当然Google的MapRece的灵感也是来自函数式编程。她其实是一连串支持连续、并行聚集操作的元素。从语法上看,也很像linux的管道、或者链式编程,代码写起来简洁明了,非常酷帅!

八、Date/Time API (JSR 310)

Java 8新的Date-Time API (JSR 310)受Joda-Time的影响,提供了新的java.time包,可以用来替代
java.util.Date和java.util.Calendar。一般会用到Clock、LocaleDate、LocalTime、LocaleDateTime、ZonedDateTime、Duration这些类,对于时间日期的改进还是非常不错的。

九、JavaScript引擎Nashorn

Nashorn允许在JVM上开发运行JavaScript应用,允许Java与JavaScript相互调用。

十、Base64

在Java 8中,Base64编码成为了Java类库的标准。Base64类同时还提供了对URL、MIME友好的编码器与解码器。

除了这十大新特性之外,还有另外的一些新特性:

更好的类型推测机制:Java 8在类型推测方面有了很大的提高,这就使代码更整洁,不需要太多的强制类型转换了。

编译器优化:Java 8将方法的参数名加入了字节码中,这样在运行时通过反射就能获取到参数名,只需要在编译时使用-parameters参数。

并行(parallel)数组:支持对数组进行并行处理,主要是parallelSort()方法,它可以在多核机器上极大提高数组排序的速度。

并发(Concurrency):在新增Stream机制与Lambda的基础之上,加入了一些新方法来支持聚集操作。

Nashorn引擎jjs:基于Nashorn引擎的命令行工具。它接受一些JavaScript源代码为参数,并且执行这些源代码。

类依赖分析器jdeps:可以显示Java类的包级别或类级别的依赖。

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

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