Java 8 新特性—类型推断优化

理解泛型

在讨论类型推断之间，我们有必要先理解下泛型。

泛型是 Java 1.5 引入的特性，主要目的是增强 Java 程序的类型安全性，同时提高代码的重用性和可读性。比如，在泛型引入之前，所有的集合都是保存 Object 类型的，很容易意外地将错误类型的对象放入集合中，这可能导致运行时异常。

List list = new ArrayList();
list.add("skjava.com");
list.add(1234);

同时，从集合中取出的对象也是 Object 类型的，需要我们显式强制转换为适当的类型：

String str = (String) list.get(0);

通过引入泛型可以解决这两个问题：

泛型通过在编译时提供类型检查，能够减少因为存放错误类型的错误。比如：

List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("skjava.com");
list.add(1234);    // 这是错误的，1234 不为 String 类型

泛型消除显示的强制类型转换，因为编译器能够自动地处理类型转换的细节，比如：

String str = list.get(0);     //不需要再强制类型转换了

当然，除了集合外，泛型还能够泛化方法和类，我们可以创建泛型类或泛型方法，它们可以使用多种类型而不是单一的类型。这样就增加了代码的灵活性和可重用性。

泛型虽好，但是它有一个坑，就是每次定义时都要写明泛型的类型，显得非常冗余，比如：

List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("skjava.com");

我明明在定义变量的时候就已经指明了参数类型，为什么在初始化的时候还要我指定呢？这不显得多余吗？

Java 7 类型推断优化

Java 7 为了解决这个冗余的问题，引入“钻石操作符”（即 <>）用来简化泛型实例的创建过程。钻石操作符 <> 允许编译器根据上下文推断出泛型的类型，从而避免了重复的类型声明。比如：

List<String> list = new ArrayList<String>();

可以优化为：

List<String> list = new ArrayList<>();

在这里，new ArrayList<> 中的 <> 操作符使得编译器能够自动推断出其类型为 String。

一定要注意new ArrayList 后面的“<>”，只有加上这个“<>”才表示是自动类型推断，否则就是非泛型类型的 ArrayList，并且在使用编译器编译源代码时会给出一个警告提示。

但是 Java 7 的类型推断还是有缺陷：

只有构造器的参数化类型在上下文中被显著的声明了，才可以使用类型推断，否则不行，例如：

这里 new ArrayList<>() 需要明确指定类型：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("skjava.com");
list.addAll(new ArrayList<String>());

Java 8 类型推断优化

为了简化代码的编写，减少冗余信息以及 Lambda 表达式，Java 8 对类型推断进行进一步的优化，主要内容有：

与 Lambda 表达式和方法引用的协同
Stream API 中的应用

与 Lambda 表达式和方法引用的协同

Java 8 引入 Lambda 表达式极大地简化代码代码量和代码结构，标志着 Java 向函数式编程迈出了重要的第一步。而简写 Lambda 表示的一个依据就是类型推断，它允许编译器根据上下文自动推断 Lambda 表达式的参数类型，它分为目标类型推断和参数类型推断。

更多关于 Lambda 表达式的请阅读：Java 8 新特性—Lambda 表达式

Stream API 中的应用

Java 8 引入 Stream API 极大地提高了 Java 对集合的操作能力，类型推断使得在使用 Stream API 时让代码更加简介和阅读，比如，不使用类型推断：

Stream<String> stream = list.stream();
stream.filter((String s) -> s.startsWith("sike"));

使用类型推断的写法：

list.stream().filter(s -> s.startsWith("sike"));

在这里，编译器能够从上下文推断出 s 的类型是 String。

Stream API 支持的链式操作，类型推断在这里也发挥着重要作用，使得这些链式调用更加简洁：

List<String> filteredList = list.stream()
                                .filter(s -> s.startsWith("sike"))
                                .map(String::toUpperCase)
                                .collect(Collectors.toList());

filter、map 和 collect 操作形成了一个操作链，每个操作的输出类型自动成为下一个操作的输入类型，无需显式指定。你说，如果这里需要强制转换得要多麻烦？

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