Java8引入的新特性有哪些？如何使用？

让我来详细列举 Java 8 引入的主要特性，并分别说明它们的概念、使用场景和示例。

1. Lambda 表达式

概念：
Lambda 表达式是一种匿名函数，它允许你传递简洁的代码作为方法参数。它可以用来替代 Java 中笨重的匿名类写法，使代码更加简洁和易读。

使用场景：
Lambda 表达式通常用于函数式接口（只有一个抽象方法的接口），如 java.util.function 包中定义的接口，例如 Predicate、Consumer、Function 等。

示例：

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");// 使用 Lambda 表达式遍历集合并打印每个元素
names.forEach(name -> System.out.println(name));// 使用 Lambda 表达式进行集合过滤
names.removeIf(name -> name.startsWith("A"));
System.out.println(names); // 输出: [Bob, Charlie]

2. Stream API

概念：
Stream API 是 Java 8 中引入的一套用于处理集合数据的工具，它支持函数式编程风格的操作，如映射、过滤、归约等。

使用场景：
Stream 可以用于替代传统的循环迭代，使得数据处理变得更加简洁和易于并行化处理。

示例：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);// 使用 Stream 进行过滤、映射和归约操作
int sum = numbers.stream().filter(n -> n % 2 == 0) // 过滤偶数.mapToInt(n -> n * 2)    // 将每个元素乘以2.sum();                  // 求和
System.out.println(sum); // 输出: 12

3. 方法引用（Method References）

概念：
方法引用提供了一种引用已存在的方法（静态方法、实例方法或构造方法）作为 Lambda 表达式的替代。

使用场景：
当 Lambda 表达式中只是简单地调用一个已有方法时，可以使用方法引用，使代码更加简洁。

示例：

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");// 使用方法引用遍历集合并打印每个元素
names.forEach(System.out::println);

4. 默认方法（Default Methods）

概念：
接口中可以定义具体的方法实现，这些方法可以直接在接口中使用或者由实现类继承和覆盖。

使用场景：
允许接口在不破坏现有实现的情况下，向已有的接口添加新的方法。

示例：

interface Vehicle {void start();default void stop() {System.out.println("Vehicle stopped");}
}// 实现接口
class Car implements Vehicle {@Overridepublic void start() {System.out.println("Car started");}
}// 使用默认方法
Car car = new Car();
car.start(); // 输出: Car started
car.stop();  // 输出: Vehicle stopped

5. Optional 类

概念：
Optional 类设计用来解决空指针异常问题。它是一个容器对象，可以包含或不包含非空值。

使用场景：
可以避免显式地检查 null 值，使得代码更加健壮。

示例：

String name = null;
Optional<String> optionalName = Optional.ofNullable(name);
String result = optionalName.orElse("DefaultName");
System.out.println(result); // 输出: DefaultName

6. 新的日期时间 API（java.time 包）

概念：
Java 8 引入了新的日期时间 API，使得日期和时间的处理更加简单和直观。

使用场景：
用于取代旧的 java.util.Date 和 java.util.Calendar 类，提供了更多功能和灵活性。

示例：

// 创建日期对象并格式化输出
LocalDate date = LocalDate.now();
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd");
String formattedDate = date.format(formatter);
System.out.println(formattedDate); // 输出当前日期的格式化字符串

7. CompletableFuture 类（异步编程）

概念：
CompletableFuture 类提供了一个强大的编程模型，用于异步编程和并发任务的处理。

使用场景：
可以简化异步任务的处理，支持任务链式调用和组合。

示例：

CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello").thenApplyAsync(result -> result + " World").thenAcceptAsync(System.out::println);

8. 接口的静态方法

概念：
Java 8 允许在接口中定义静态方法，这些方法可以直接由接口名调用，无需实现类实现。

使用场景：
可以在接口中提供一些通用的静态工具方法，例如工厂方法等。

示例：

interface MathUtils {static int add(int a, int b) {return a + b;}
}// 调用接口中的静态方法
int sum = MathUtils.add(3, 5);
System.out.println(sum); // 输出: 8

9. 新的重复注解（Repeatable Annotations）

概念：
Java 8 允许相同的注解在同一个地方重复使用，而不需要使用容器注解包装。

使用场景：
用于简化代码，特别是在需要多次使用相同注解时更为方便。

示例：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Repeatable(MyRepeatedAnnos.class)
@interface MyAnnotation {String value();
}// 定义容器注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyRepeatedAnnos {MyAnnotation[] value();
}// 使用重复注解
@MyAnnotation("Annotation 1")
@MyAnnotation("Annotation 2")
class MyClass {// 类内容
}

10. 类型注解（Type Annotations）

概念：
Java 8 引入了类型注解，使得开发人员可以在更多的地方使用注解，例如使用在类实例化上、类型强转上等。

使用场景：
可以提供更加丰富的元数据信息，增强代码的可靠性和安全性。

示例：

class MyGenericClass<@NonNull T> {public void processData(@Nonnull String data) {// 方法体}
}

11. Nashorn JavaScript 引擎

概念：
Java 8 中引入了 Nashorn JavaScript 引擎，它允许在 Java 程序中直接执行 JavaScript 代码。

使用场景：
可以用于嵌入 JavaScript 逻辑，与 Java 代码交互，实现更加灵活的应用程序。

示例：

ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("nashorn");try {// 执行 JavaScript 代码engine.eval("print('Hello Nashorn');");
} catch (ScriptException e) {e.printStackTrace();
}