Java 8 面试题精选（附答案）

1. 引言

本文整理了面试中常见的 Java 8 相关问题。Java 8 作为一次重大版本升级，引入了众多语言特性和库函数。这些新特性大多旨在让代码更简洁紧凑，同时也添加了 Java 之前从未支持过的新功能。

2. Java 8 基础知识

Q1. Java 8 新增了哪些特性？

主要新特性包括：

✅ Lambda 表达式
✅ 方法引用
✅ Stream API
✅ Optional 容器类
✅ 函数式接口
✅ 默认方法
✅ Nashorn JavaScript 引擎
✅ 新的日期时间 API

3. 方法引用

Q1. 什么是方法引用？

方法引用是 Java 8 引入的语法糖，用于直接引用方法而不调用它。本质上它是 Lambda 表达式的简化形式，能减少代码冗余。例如：

// 原始 Lambda
(o) -> o.toString();

// 方法引用写法
Object::toString();

方法引用通过双冒号 :: 分隔类/对象名和方法名，常见类型：

构造器引用：String::new
静态方法引用：String::valueOf
绑定实例方法引用：str::toString
非绑定实例方法引用：String::toString

Q2. `String::valueOf` 表达式的含义？

这是 String 类静态方法 valueOf 的方法引用，等价于 Lambda 表达式：

(s) -> String.valueOf(s)

4. Optional

Q1. 什么是 Optional？如何使用？

Optional 是 Java 8 新增的容器类，用于封装可能为空的值。它本质是一个包装器，可包含零个或一个元素。

核心特点：

❌ 不直接包装 null，而是用 Optional.empty() 表示空值
✅ 作为方法返回类型，强制调用者处理空值情况
⚠️ 不建议用作类字段（未实现 Serializable）

典型使用场景：

// 非空流
int min1 = Arrays.stream(new int[]{1, 2, 3, 4, 5})
  .min()
  .orElse(0); // 返回 1

// 空流
int min2 = Arrays.stream(new int[]{})
  .min()
  .orElse(0); // 返回 0

5. 函数式接口

Q1. 标准库中有哪些常用函数式接口？

java.util.function 包下的核心接口：

接口名	输入参数	返回值	说明
Function<T,R>	1个	有	接收参数返回结果
Consumer	1个	无	消费参数（副作用操作）
Supplier	无	有	无参生成结果
Predicate	1个	boolean	判断条件是否成立
BiFunction<T,U,R>	2个	有	双参数处理
BinaryOperator	2个	有	同类型双参数处理
UnaryOperator	1个	有	同类型单参数处理

Q2. 什么是函数式接口？定义规则是什么？

函数式接口是仅包含一个抽象方法的接口（默认方法不计入）。当需要该接口实例时，可用 Lambda 表达式替代。

核心规则：

✅ 有且仅有一个抽象方法
✅ 可包含多个默认方法或静态方法
✅ 通常使用 @FunctionalInterface 注解（非强制但推荐）

示例对比：

// 传统匿名类写法
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    public void run() {
        System.out.println("Hello World!");
    }
});

// Lambda 写法
Thread thread = new Thread(() -> System.out.println("Hello World!"));

6. 默认方法

Q1. 什么是默认方法？何时使用？

默认方法是在接口中带实现的方法。主要用途：在不破坏已有实现类的前提下，向接口添加新功能。

public interface Vehicle {
    public void move();
    
    default void hoot() {  // 默认方法
        System.out.println("peep!");
    }
}

典型场景：Java 8 为 Collection 接口添加 forEach 默认方法，避免所有实现类强制重写。

Q2. 以下代码能否编译？

@FunctionalInterface
public interface Function2<T, U, V> {
    public V apply(T t, U u);

    default void count() { // 默认方法不影响
        // increment counter
    }
}

✅ 可以编译。虽然有两个方法，但 count 是默认方法，接口仍只含一个抽象方法，符合函数式接口规范。

7. Lambda 表达式

Q1. 什么是 Lambda 表达式？作用是什么？

简单说，Lambda 是可作为对象传递的匿名函数。核心价值：

✅ 替代匿名类，简化代码
✅ 引入函数式编程风格
✅ 使集合操作更简洁（配合 Stream API）

Q2. Lambda 表达式的语法和特性

基础语法：

parameters -> expression

关键特性：

类型声明可选（编译器自动推断）：

(int x) -> x * x;     // 显式类型
x -> x * x;           // 隐式类型

圆括号可选（单参数时）：

x -> x.toString();    // 合法
(x) -> x.toString();  // 合法

花括号可选（单语句时）：

x -> System.out.println(x);  // 合法
x -> { System.out.println(x); } // 合法

return 关键字可选（花括号内单表达式）：

(x, y) -> { return x + y; }  // 合法
(x, y) -> { x + y; }         // 合法

8. Nashorn JavaScript

Q1. Java 8 中的 Nashorn 是什么？

Nashorn 是 Java 8 引入的 JavaScript 引擎，替代了旧版的 Rhino。优势：

✅ 更符合 ECMAScript 规范
✅ 显著提升运行性能
✅ 更好的 Java 互操作性

Q2. 什么是 jjs？

jjs 是 Java 8 提供的命令行工具，用于直接执行 JavaScript 代码。示例：

jjs script.js

9. Stream API

Q1. 什么是 Stream？与集合有何区别？

Stream 是支持聚合操作的元素序列，核心差异：

特性	集合 (Collection)	流 (Stream)
数据存储	内存中存储数据	不存储数据，按需计算
遍历方式	外部迭代 (for/while)	内部迭代 (由 Stream 控制)
可修改性	可多次遍历/修改	只能遍历一次
执行模式	即时执行	惰性执行

典型用法：

int sum = Arrays.stream(new int[]{1, 2, 3})
  .filter(i -> i >= 2)
  .map(i -> i * 3)
  .sum(); // 15 (2*3 + 3*3)

Q2. 中间操作与终端操作的区别？

Stream 操作分为两类：

中间操作：

✅ 返回 Stream 对象，可链式调用
✅ 惰性执行（触发终端操作时才计算）
✅ 例如：filter(), map(), flatMap()

终端操作：

✅ 返回非 Stream 结果（如值/集合）
✅ 触发整个流水线执行
✅ 例如：forEach(), collect(), reduce()

关键验证代码：

// 无终端操作 - 不输出
System.out.println("无终端操作");
Arrays.stream(new int[] { 1, 2, 3 })
  .map(i -> {
      System.out.println("处理: " + i);
      return i * 2;
  });

// 有终端操作 - 触发输出
System.out.println("有终端操作");
Arrays.stream(new int[] { 1, 2, 3 })
  .map(i -> {
      System.out.println("处理: " + i);
      return i * 2;
  })
  .sum(); // 触发执行

输出结果：

无终端操作
有终端操作
处理: 1
处理: 2
处理: 3

Q3. map 与 flatMap 的区别？

核心差异：返回值类型：

map：返回普通值（自动包装为 Stream）
flatMap：返回 Stream（自动解包）

典型场景：扁平化嵌套集合

Map<String, List<String>> people = new HashMap<>();
people.put("张三", Arrays.asList("13800138000", "13900139000"));
people.put("李四", Arrays.asList("13700137000", "13600136000"));

// 使用 flatMap 扁平化所有电话
List<String> phones = people.values().stream()
  .flatMap(Collection::stream)  // 将 List<String> 转为 String 流
  .collect(Collectors.toList());

Q4. 什么是 Stream 流水线？

Stream 流水线是通过链式操作组合数据处理流程的机制。核心组成：

数据源（集合/数组等）
中间操作链（0-N 个）
终端操作（1 个）

执行流程：

graph LR
A[数据源] --> B[中间操作1]
B --> C[中间操作2]
C --> D[终端操作]
D --> E[结果]

10. 日期时间 API

Q1. Java 8 的新日期时间 API 有何改进？

旧版 java.util.Date 存在严重缺陷：

❌ 非线程安全
❌ API 设计反直觉（年份从 1900 开始，月份 0-11）
❌ 时区处理复杂

Java 8 在 java.time 包下提供全新 API：

✅ 线程安全（不可变对象）
✅ 清晰的 API 设计（LocalDate, LocalTime 等）
✅ 更好的时区支持（ZonedDateTime）
✅ 与 Joda-Time 设计理念一致

11. 总结

本文梳理了 Java 8 面试中的高频问题，涵盖 Lambda、Stream、Optional 等核心特性。虽然 Java 已迭代多个版本，但 Java 8 引入的函数式编程思想仍是现代 Java 开发的基础。面试前务必掌握这些特性，避免在基础问题上踩坑。祝面试顺利！

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