Java 11 中 11 个不为人知的瑰宝

作者 | Nicolai Parlog

译者 | 罗昭成

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

我们已经迎来了 Java 11，尽管它的升级介绍里没有什么跨时代的特性，但却有一些不为人知的瑰宝，像沙砾中的钻石一般。当然，你肯定了解到了一些特性，比如说响应式的 HTTP/2 的 API ，不需要编译就可以直接运行源代码等。但是，你是否有去尝试过 String 、Optional、Collection 等常用类的扩展，如果还没有，那么恭喜你，你将从本文中了解到 Java 11 不为人知的 11 个像钻石般宝贵的知识点。

Lambda 表达式的参数类型推断

当我们在写 Lambda 表达式时，你可以指定具体类型，或者直接省略它：

ction<String, String> append = string -> string + " ";
Function<String, String> append = (String s) -> s + " ";

在 Java 10 中添加了一个 var 关键字，但是你并不能在 Lambda 表达示中使用：

// compile error in Java 10
Function<String, String> append = (var string) -> string + " ";

然而，我们在 Java 11 中却可以。来思考一下，为什么可以如此使用？它不仅仅是在省略类型的变量前面加一个 var ，在这种写法中，有以下两个新的特性：

• 通过去除特殊情况，使 var 变得更加统一；

• 允许在 Lambda 的参数上添加注解，而不需要写上完整的变量类型名称。

举个例子，来看一下这两点：

List<EnterpriseGradeType<With, Generics>> types = /*...*/;
types.stream()
    // this is fine, but we need @Nonnull on the type
    .filter(type -> check(type))
    // in Java 10, we need to do this ~> ugh!
    .filter((@Nonnull EnterpriseGradeType<With, Generics> type) -> check(type))
    // in Java 11, we can do this ~> better
    .filter((@Nonnull var type) -> check(type))

我们可以在 Lambda 表达式中同时使用清晰的、不明确的 、var 声明的变量，像如下代码：

 (var type, String option, index) -> ...

虽然也可以这样实现，但是它会让代码看起来很复杂。因此，笔者建议选取其中一种方式并坚持使用下去。只是为了其中一个参数可添加注解，让所有的参数都加上 var ，这样做的确有点烦人，但笔者认为这是可以忍受的。

"String::lines" 获取数据行数

你有一个多行的字符串，想要对每一行进行单独操作，你可以使用 String::lines 来实现：

var multiline = "This\r\nis a\r\nmultiline\r\nstring";
multiline.lines()
    // we now have a `Stream<String>`
    .map(line -> "// " + line)
    .forEach(System.out::println);
// OUTPUT:
// This
// is a
// multiline
// string

上面例子中的字符串中的换行使用的是 Windows 中的 \r\n 。尽管我是在 Linux 中使用， lines() 依然可以拆分他们。在不同的操作系统中，lines() 这个方法都会把 \r ，\n ， \r\n 作为终止符。即使我们在 string 中混合使用他们。

数据行里面不包含终止符自己，但是可以为空（"like\n\nin this\n\ncase" ，它有五行），如果终止符在字符串末尾，lines() 方法会忽略掉它(like\nhere\n ; 只有两行)

与 split("\R") 不同， lines() 是惰性的。

使用更快的搜索方式来搜索新的终止符以提高性能。

如果有人使用 JMH 来验证这一点，请告诉我结果。

不仅如此，它可以更好的传达意思并返回更方便的数据结构（不是数组，而是流）。

使用"String::strip"来移除空格

一直以来，String 使用 trim 来移除空白字符，此方法认为所有的内容都是使用了大于 U+0020 的 Unicode 值。BACKSPACE (U+0008) 是空白，BELL (U+0007) 也是，但是换行符(U+2028) 不是空白字符。

Java 11 引入了 strip ，它与 trim 有一些细微的差别，它使用 Java 5 中的 "Character::isWhitespace" 来识别要移除的内容。它的文档如下：

• SPACESEPARATOR, LINESEPARATOR, PARAGRAPH_SEPARATOR, but not non-breaking space

• HORIZONTAL TABULATION (U+0009), LINE FEED (U+000A), VERTICAL TABULATION (U+000B), FORM FEED (U+000C), CARRIAGE RETURN (U+000D)

• FILE SEPARATOR (U+001C), GROUP SEPARATOR (U+001D), RECORD SEPARATOR(U+001E), UNIT SEPARATOR (U+001F)

基于此逻辑，这儿还有两个移除方法： stripLeading 、stripTailing ，你按照你自己想要的结果来选择对应的方法。

最后，如果你需要知到去掉空白字符后，是否为空，你不需要执行 strip 操作，只需要使用 isBlank 来判断：

" ".isBlank()); // space ~> true
" abc ".isBlank()); // non-breaking space ~> false

使用“String::repeat” 来复制字符串

生活大妙招：

• 第一步：深入了解 JDK 的发展与变更

JDK 文档

• 第二步：在 StackOverflow 搜索相关问题的答案

StackOverflow 结果

• 第三步：根据即将到来的变更去回复对应的答案

回答答案

• 第四步：

¯\_(ツ)_/¯

• 第五步：

如你所见， String 现在有一个 repeat(int) 的方法。毋庸置疑，它的行为和我们理解的一模一样，完全没有可以争议的地方。

使用"Path::of"来创建路径

我非常喜欢 Path 这个 API，它解决了我们在路径 、URI 、URL 、FILE 来回切换的麻烦问题。在 Java 11 中，我们可以使用 Paths::get 和 Path::of 来让它们变得很统一：

Path tmp = Path.of("/home/nipa", "tmp");
Path codefx = Path.of(URI.create("http://codefx.org"));

这两个方法，被作为标准方法来使用。

使用‘Files::readString’和‘Files::writeString’来进行文件读写

如果你需要从一个非常大的文件里面读取内容，我一般使用 Files::lines ，他返回一个惰性数据流。同样，如果要将不可能同时出来在内容存储在文件里，我一般通过传递一个 Interable 来使用 Files::write 写到文件中。

但是我要如何很方便的处理一个简单的字符串呢？使用 Files::readAllBytes 和 Files::write 并不是特别方便， 因为这两个方法都只能处理 byte 数组。

在 Java 11 中给 Files 添加了 readString 、writeString 两个方法：

String haiku = Files.readString(Path.of("haiku.txt"));
String modified = modify(haiku);
Files.writeString(Path.of("haiku-mod.txt"), modified);

简单易用，当然，如果你有需要，你也可以将字符数组传底给 readString 方法，你也可以给 writeString 指定文件打开方式。

使用"Reader::nullReader"来处理空的 I/O 操作

你需要一个不处理输入数据的 OutputStream 时，你要怎么处理？那一个空的 InputStream 呢？Reader、Writer 呢？

在 Java 11 中，你可以做如下转换：

InputStream input = InputStream.nullInputStream();
OutputStream output = OutputStream.nullOutputStream();
Reader reader = Reader.nullReader();
Writer writer = Writer.nullWriter();

但我并不认为 null 是一个好的前缀， 我不喜欢这种意图不明确的定义。或许使用 NOOP 更好。

使用"Collection::toArray"将集合转成数组

你是如何将集合转成数组的？

// 在 Java 11 之前的版本
List<String> list = /*...*/;
Object[] objects = list.toArray();
String[] strings_0 = list.toArray(new String[0]);
String[] strings_size = list.toArray(new String[list.size()])

第一行中，转换成了数组，但是变成了 Object，丢失了所有类型信息。那其他两个呢？它们两个使用起来非常地笨重，第一个就显得简洁得多。后者根据需要的大小创建一个数组，因此会有更好的性能（表现得更高效，详情参见 truthy），但事实上，真的会更高效吗？相反，它更慢。

我们为什么如此关心这个问题？是否有更好的办法处理它？ 在 Java 11 中，你可以这么做：

String[] strings_fun = list.toArray(String[]::new);

这是集合类使用接收 IntFunction 的一个新的重载方法。也就是说，这个方法根据输入数据的长度返回一个对应长度的数组。在这里可以简洁的表示为 T[]::new。

有意思的是，toArray(IntFunction) 的默认实现总是将 0 传递给数组生成器，最开始，我应为这么做是为了更好的性能，现在我觉得，有可能是因为在某些集合的实现里面要去获取它的大小，代价是非常高的，所以没有在 Collection 中做默认实现。虽然可以覆盖像 ArrayList 这样的具体集合，但是在 Java 11 中，并没有去做，我猜是觉得不划算。

除非你已经有一个数据了，否则请使用新的方法来替换 toArray(T[]) 。当然，旧方法现在依然可以使用。

使用 'Optional::isEmpty' 而不是 'Present'

当你经常使用 Optional 的时候，特别是在与大型的没有做空检查的代码，你需要经常去检查值是不是存在。 你会经常使用 Optional::isPresent ，但是你经常会想知道哪一个 Optional 是空的。没有问题，使用 !opt.isPresent() 就可以了，但是这样对吗？

当然，那样写是没有问题的，但是那样写无法很好地理解其意思。如果你在一个很长的调用链中，想要知道它是不是空的，你就得在最前面加一个“!”。

public boolean needsToCompleteAddress(User user) {
    return !getAddressRepository()
        .findAddressFor(user)
        .map(this::canonicalize)
        .filter(Address::isComplete)
        .isPresent();
}

这个“!”极易被遗忘掉。从 Java 11 开始，我们有了更好的解决方案：

public boolean needsToCompleteAddress(User user) {
    return getAddressRepository()
        .findAddressFor(user)
        .map(this::canonicalize)
        .filter(Address::isComplete)
        .isEmpty();
}

使用 "Predicate::not" 来做取反

在说关于 "not" 的之前，我要说一下 Predicate 接口的 negate 方法，他返回了一个新的 Predicate —— 执行相同的测试代码，但是结果取反。不幸的是，我很少使用它：

// 打印非空字符
Stream.of("a", "b", "", "c")
    // 非常丑陋 ，使用 lamba 表达式， 结果取反
    .filter(string -> !string.isBlank())
    // 编译错误
    .filter((String::isBlank).negate())
    // 强制转型，这个比lamba表达式还要丑陋
    .filter(((Predicate<String>) String::isBlank).negate())
    .forEach(System.out::println);

问题是我们很少能拿到 Predicate 的引用，更常见的情况是，我想反转一个方法，但是编译器需要知道目标，如果没有目标，编译器不知道要把引用转换成什么 。所以当你使用 (String::isBlank):negate() 的时候，String::isBlank 就没有目标，编译器就会报错，虽然我们可以想办法解决它，但是成本有多大呢？

这里有一个简单的解决方案，不需要你使用实例方法 negate ，而使用 Java 11 中新的静态方法。

Predicate.not(Predicate) ：

Stream.of("a", "b", "", "c")
    // statically import `Predicate.not`
    .filter(not(String::isBlank))
    .forEach(System.out::println);

完美！

使用 "Pattern:asMatchPredicate" 处理正则表达式

你有一个正则表达式，想要基于它做一些过滤，你要怎么做？

Pattern nonWordCharacter = Pattern.compile("\\W");
Stream.of("Metallica", "Motörhead")
    .filter(nonWordCharacter.asPredicate())
    .forEach(System.out::println);

我非常开心，我能找到这种写法，这是 Java 8 的写法，很不幸，我错过了。

在 Java 11 中，有另外一个方法：Pattern::asMatchPredicate

它们有什么不同呢？

• asPredicate 会检查字符串或者其字串是否符合这个正则（他的行为像 s -> this.matcher(s).find() ）

• asMatchPredicate 只会检查整个字符串是否符合这个正则（他的行为像 s -> this.matcher(s).matchs()）

举个例子：你现在有一个验证手机号的正则表达式，但是这个正则表达式并不包含开始符 ^ 和结束符 $。下面代码的执行逻辑并不符合你的预期：

prospectivePhoneNumbers.stream()
    .filter(phoneNumberPatter.asPredicate())
    .forEach(this::robocall);

发现了它的错误了吗？<font color='blue'>"y u want numberz? [phone]"</font>会通过过滤检测，因为它包含了一个合法的手机号。但是使用 asMatchPredicate 就不能通过，因为整个字符串并不符合正则。

结语

上面就是 11 个不为人知的瑰宝，如果你看到这儿，那么恭喜你，通过了本次学习😉

1. 字符串

• Stream lines()

• String strip()

• String stripLeading()

• String stripTrailing()

• boolean isBlank()

• String repeat(int)

2. 路径

• static Path of(String, String...)

• static Path of(URI)

3. 文件

• String readString(Path) throws IOException

• Path writeString(Path, CharSequence, OpenOption...) throwsIOException

• Path writeString(Path, CharSequence, Charset, OpenOption...)throws IOException

4. I/O 流

• static InputStream nullInputStream()

• static OutputStream nullOutputStream()

• static Reader nullReader()

• static Writer nullWriter()

5. 集合：T[] toArray(IntFunction)

6. 可选项：boolean isEmpty()

7. 断言：static Predicate not(Predicate)

8. 正则表达式：Predicate asMatchPredicate()

原文：https://blog.codefx.org/java/java-11-gems/

作者：Nicolai Parlog，《The Java Module System》作者。

译者：罗昭成

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