Java 8
https://openjdk.org/projects/jdk8/features
Lambda & Functional Interface
@FunctionalInterface
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
public class LambdaExamples {
@Test
public void test(){
new Thread(() -> {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}
内部优化通过invokedynamic指令直接调用了匿名函数。
方法引用操作符::
public class MethodReference {
@Test
public void test(){
var val = List.of(1,2,3,4,5).stream()
.map(Object::toString)
.map(Integer::new)
.reduce((a,b)->a+b);
System.out.println(val);
}
}
Monad
- Stream：函数式、流计算
- Optional：流计算，减少空值检查
- Try：https://github.com/jasongoodwin/better-java-monads
接口的方法(static, default, private)
public interface Stream<T> extends BaseStream<T, Stream<T>> {
// 每个Stream Monad都有这个方法
default Stream<T> takeWhile(Predicate<? super T> predicate) {
...
foo(); // 可以调用
}
// 可以通过Stream.empty()构造空的流
public static<T> Stream<T> empty() {
...
}
// 不是源代码中的程序（Java9）
private foo(){}
}
本地化日期处理升级
提供了Local和Zoned两种处理日期的方式，在新的API中不再允许mutable的操作（非线程安全）；另外对时区采取更好的处理方法：如果用户的系统不考虑国际化，那么就用Local的日期，如果考虑国际化，可以构造带时区的DateTime。
@Test
public void test_date(){
// 2022年2月22日
var date = LocalDate.of(2022, 2, 22);
// 10:55:59
var time = LocalTime.of(10, 55, 59);
// 当前时间
var datetime = LocalDateTime.of(date, time);
var zoneDT = ZonedDateTime.of(datetime, ZoneId.of("Asia/Shanghai"));
}
内置了Base64工具
对0~255之间的字符，Base64编码是以4个可见字符去描述3个字符。会增加数据的体积，但是因为所有字符都可以读，用Base64编码描述的字符串，在URL、XML中都不会被转义。
Base64.Decoder和Base64.Encoder类。
Java 9
https://openjdk.org/projects/jdk9/
模块系统
模块系统应用于平台本身和 JDK。其主要目标是使平台的实现更容易扩展到小型设备，提高安全性和可维护性，改善应用程序性能，并为开发人员提供更好的大型编程工具。
交互式编程环境(JShell)
新的HTTP 2.0 Clinet
主要针对旧Client，提供Buidler，方便用户设置header和参数。
另外支持HTTP2.0，HTTP2.0兼容HTTP1.1的能力，主要是从性能角度进行了调优。理解HTTP2.0主要是这几个特性：
- 多个HTTP 请求/返回在一个TCP请求上多路复用（客户端要负责实现多路复用）
- 头部压缩算法（客户端要负责解压）
- Server Push：服务器可能会给客户端额外的文件（浏览器要负责识别，并缓存这些文件，客户端不一定要实现）
HttpClient httpClient = HttpClient.newHttpClient();
HttpRequest httpRequest
= HttpRequest
.newBuilder()
.headers("x-key", "123456", "x-name", "something")
.uri(new URI("https://www.baidu.com"))
.GET()
.build();
HttpResponse<String> response
= httpClient.send(
httpRequest,
HttpResponse.BodyHandler.asString());
System.out.println(response.statusCode());
System.out.println(response.body());
改进了Javadoc
可以生成符合HTML5标准的网页。
javadoc -d foo -html5 MyHelloWorld.java
支持multirelease jar包
项目目录结构可以这样安排，不同的版本的程序在不同的目录下。
|-java
| └──java8
| └── hello
| └── xxx.java
| └──java9
| └── hello
| └── xxx.java
然后可以通过javac 编译成不同版本的class文件：
javac --release 9 java8/hello/xxx.java
javac --release 8 java9/hello/xxx.java
最后用jar 可以产生不同版本的jar 包：
jar -c -f xxx.jar -C java8 . --release 9 -C java9 .
这样xxx.jar 中会同时有java8和java9的程序。
java -cp test.jar hello // 不同java版本访问不同的类
这个功能的意义是Java升级太快了，多版本同时发布，让程序的提供者可以兼容不同用户的需求。
新增集合的工厂方法
var set = Set.of("Apple", "Google");
var list = List.of("...", "abc", "1");
var map = Map.of("String", 5, "Integer", 6);
Stream API增加了方法
takeWhile
字面意思：take while x != 7 is hold ， 中文意思：在x != 7的时候，拿，否则停下来
Stream.of(2,1,3,7,4,6,8,0).takeWhile(x -> x != 7) .collect(Collectors.toList()); // [2,1,3]dropWhile
字面意思： drop while x!=7 is hold， 中文意思：在x!=7的时候，丢弃，否则停下来
Stream.of(2,1,3,7,4,6,8,0).dropWhile(x -> x!=7) .collect(Collectors.toList()); //[7, 4, 6, 8, 0]iterate
Stream.iterate( 10, // 初始值 x -> x < 100, // 终结断言 x->x+2 // 递推函数 ).collect(Collectors.toList()); // [10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 98]ofNullable
Stream.ofNullable(null); // Stream.empty()
try-with-resources的改进
Java中的一部分资源对象会继承于Closeable接口，这就可以使用try-with-resources 能力。例如：
public abstract class InputStream implements Closeable {
...
}
如果要使用的话：
@Test
public void test() throws FileNotFoundException, IOException {
var fin = new FileInputStream("somefile");
try(fin) { // AutoClose
fin.read();
}
}
Java 10
https://openjdk.org/projects/jdk/10/
局部变量类型推断
var list = new LinkedList<Integer>();
// list is LinkedList<Integer>
var o = Stream.of(1,2,3);
// o is Stream<Integer>
JDK代码仓库整理
所有JDK代码不再使用8个仓库存储：root、corba、hotspot、jaxp、jaxws、jdk、langtools、nashorn。
统一成为1个仓库。主要是解决原子提交的问题：1个功能可能需要更新多个代码仓库。
应用程序数据共享（Application Data Sharing)
允许多个JVM实例共享共同用到的类，这些类以共享内存的形式存在。这样对于运行了多个JVM的机器，可以节省内存空间以及类的加载速度。
计划移除JNI头生成工具
JNI（Java Native Interface)是Java程序和Native(C, C++)程序沟通的接口。 一个Java类，如果要Native调用，通常是在Android开发当中，需要生成一个C/C++的头文件。之前可以用javah来生成，现在用javah工具生成的时候，会有一行warning。
以后JNI的能力会被Panama项目替代，一个专门为非java语言提供接口的库。
增加实验性的Graal编译器
可以配置参数开启：
-XX：+ UnlockExperimentalVMOptions -XX：+ UseJVMCICompiler
Graal是一款同时支持JIT和AOT的编译器。
- JIT(Just in Time)一边编译一边执行，执行完第一次之后，下一次不需要编译。
- AOT(Ahead of Time)，类似C/C++那样，先编译成机器码，再执行。 注意，是机器码，越过了JVM的bytecode。
Java 11
https://openjdk.org/projects/jdk/11/
引入NestedMembers概念
嵌套类和它的父亲作为一组NestedMembers，可以互相访问元数据。
public class Nested {
class A{
private String name = "123";
}
class B{
public void bar() throws NoSuchFieldException {
System.out.println(A.class.getDeclaredField("name"));
}
}
@Test
public void test() throws NoSuchFieldException {
var b = new B();
b.bar();
// name
System.out.println(Arrays.toString(A.class.getNestMembers()));
// [Nested, A, B]
System.out.println(A.class.getNestHost());
// Nested
System.out.println(Arrays.toString(B.class.getNestMembers()));
// [Nested, A, B]
System.out.println(B.class.getNestHost());
// Nested
}
}
增加无操作GC回收器:Epsilon
Epsilon不会进行垃圾回收操作，但是仍然承担着内存分配的工作。
优点：
- 对于开发者明确知道不需要GC的程序有助于减少延迟
- 对于性能测试、压力测试场景，可以忽略GC带来的延迟
增加字符串处理函数
" ".isBlank(); // true
" Foo Bar ".strip(); // "Foo Bar"
" Foo Bar ".stripTrailing(); // " Foo Bar"
" Foo Bar ".stripLeading(); // "Foo Bar "
"Java".repeat(3); // "JavaJavaJava"
"A\nB\nC".lines().count(); // 3
Java 12
Shenandoah 低暂停时间垃圾回收器（实验性）
该算法通过与运行中的 Java 线程同时进行疏散工作来减少 GC 暂停时间。使用 Shenandoah 算法的暂停时间与堆大小无关，这意味着无论堆大小是 200 MB 还是 200 GB，暂停时间都是一致的。
可以配置参数开启：
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseShenandoahGC
Switch 表达式（预览）
扩展switch语句，使其可以作为语句也可以作为表达式使用，将简化日常编码，并为在switch中使用模式匹配做好准备。
G1 收集器增强
- 保证G1收集器不超过预定的暂停时间
- 使其在空闲时自动将 Java 堆内存归还给操作系统
java 13
https://openjdk.org/projects/jdk/13/
增强ZGC
增强 ZGC，将未使用的堆内存归还给操作系统。
重新实现SocketAPI
用一个更简单、更现代、更易于维护和调试的实现来取代 java.net.Socket 和 java.net.ServerSocket API 所使用的底层实现。
文本块（预览）
为 Java 语言添加文本块。文本块是一种多行字符串字面形式，可避免使用大多数转义序列，以可预测的方式自动格式化字符串，并在需要时让开发人员控制格式。
Java 14
instanceof 的模式匹配（预览）
通过实例操作符的模式匹配增强 Java 编程语言。模式匹配允许更简洁、更安全地表达程序中的常见逻辑，即从对象中有条件地提取组件。
优化空指针异常信息
通过精确描述哪个变量为空，提高 JVM 生成的 NullPointerException 的可用性。
以前的NullPointerException异常信息在如下场景下很难定位到问题，例如
a.b.c.i = 99;
a[i][j][k] = 99;
a.i = b.j;
x().y().i = 99;
// message
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at Prog.main(Prog.java:5)
改进后的异常信息如下
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException:
Cannot assign field "i" because "a" is null
at Prog.main(Prog.java:5)
Records（预览）
通过 records 增强Java语言，为声明不可变类提供了一种简洁的语法。
Switch表达式
原来的switch语句
switch (day) {
case MONDAY:
case FRIDAY:
case SUNDAY:
System.out.println(6);
break;
case TUESDAY:
System.out.println(7);
break;
case THURSDAY:
case SATURDAY:
System.out.println(8);
break;
case WEDNESDAY:
System.out.println(9);
break;
}
使用 case L -> 形式的switch语句
switch (day) {
case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> System.out.println(6);
case TUESDAY -> System.out.println(7);
case THURSDAY, SATURDAY -> System.out.println(8);
case WEDNESDAY -> System.out.println(9);
}
扩展switch以支持表达式
int numLetters = switch (day) {
case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> 6;
case TUESDAY -> 7;
case THURSDAY, SATURDAY -> 8;
case WEDNESDAY -> 9;
};
如果switch表达式在标签后有语句块，可以通过yield返回一个值
int j = switch (day) {
case MONDAY -> 0;
case TUESDAY -> 1;
default -> {
int k = day.toString().length();
int result = f(k);
yield result;
}
};
垃圾收集器改动
- 移除CMS收集器
- 将ZGC移植到MacOS和Windows上
- 弃用ParallelScavenge + SerialOld的GC组合
Java 15
https://openjdk.org/projects/jdk/15/
密封类（预览）
封闭的类和接口限制了其他类或接口对它们的扩展或实现。
重新实现DatagramsocketAPI
将 java.net.DatagramSocket 和 java.net.MulticastSocket API 的底层实现替换为易于维护和调试的更简单、更现代的实现。
弃用和禁用偏向锁
默认情况下禁用偏向锁，并废弃所有相关的命令行选项。原因如下：
- 新应用多使用非同步容器，应用程序不会从偏向锁中获得明显的性能提升。
- 偏向锁在同步子系统中引入了大量复杂的代码，同时也侵入了其他 HotSpot 组件。这种复杂性阻碍了对代码各部分的理解，也妨碍了对同步子系统进行重大设计变更。
文本块
使用文本块的示例
String html = """
<html>
<body>
<p>Hello, world</p>
</body>
</html>
""";
String query = """
SELECT "EMP_ID", "LAST_NAME" FROM "EMPLOYEE_TB"
WHERE "CITY" = 'INDIANAPOLIS'
ORDER BY "EMP_ID", "LAST_NAME";
""";
垃圾收集器改动
- 可扩展的低延迟垃圾回收器 ZGC 成为生产特性
- 低暂停时间垃圾回收器 Shenandoah 成为生产特性
Java 16
https://openjdk.org/projects/jdk/16/
instanceof 的模式匹配
原来使用instanceof判断类型
if (obj instanceof String) {
String s = (String) obj; // grr...
...
}
使用instanceof模式匹配后
if (obj instanceof String s) {
// Let pattern matching do the work!
...
}
Records
定义一个表示Point的类
class Point {
private final int x;
private final int y;
Point(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
int x() { return x; }
int y() { return y; }
public boolean equals(Object o) {
if (!(o instanceof Point)) return false;
Point other = (Point) o;
return other.x == x && other.y == y;
}
public int hashCode() {
return Objects.hash(x, y);
}
public String toString() {
return String.format("Point[x=%d, y=%d]", x, y);
}
}
使用Record后
record Point(int x, int y) { }
Java 17
https://openjdk.org/projects/jdk/17/
switch表达式模式匹配（预览）
密封类
通过 sealed 密封类或接口，通过 permits 指定可以扩展此密封类或接口的类。
public abstract sealed class Shape
permits Circle, Rectangle, Square { ... }
abstract sealed class Root { ...
final class A extends Root { ... }
final class B extends Root { ... }
final class C extends Root { ... }
}
Java 18
https://openjdk.org/projects/jdk/18/
指定 UTF-8 为默认编码
指定 UTF-8 为标准 Java API 的默认字符集。有了这一更改，依赖于默认字符集的 API 将在所有实现、操作系统、本地化和配置中表现一致。
简单的Web服务器
提供一个命令行工具，用于启动一个仅提供静态文件的最小网络服务器。
比如我在 Java21 目录下执行
jwebserver
Java API 文档中的代码片段
为 JavaDoc 的 Standard Doclet 引入 @snippet 标签，以简化在 API 文档中包含示例源代码的工作。
/**
* The following code shows how to use {@code Optional.isPresent}:
* {@snippet :
* if (v.isPresent()) {
* System.out.println("v: " + v.get());
* }
* }
*/
// 引入外部片段
/**
* The following code shows how to use {@code Optional.isPresent}:
* {@snippet file="ShowOptional.java" region="example"}
*/
Java 19
https://openjdk.org/projects/jdk/19/
虚拟线程（预览）
将虚拟线程引入 Java 平台。虚拟线程是轻量级线程，可显著减少编写、维护和观察高吞吐量并发应用程序的工作量。
java 20
https://openjdk.org/projects/jdk/20/
无正式特性
Java 21
https://openjdk.org/projects/jdk/21/
字符串模板（预览）
字符串模板是对 Java 现有字符串字面量和文本块的补充，它将字面文本与表达式和模板处理器结合起来，从而产生结果。
序列容器
新增 SequencedCollection 、SequencedSet 和 SequencedMap，引入 reversed 、getFirst、getLast等方法。
Record Patterns
通过 record patterns 解构 record 的值。
// As of Java 16
record Point(int x, int y) {}
static void printSum(Object obj) {
if (obj instanceof Point p) {
int x = p.x();
int y = p.y();
System.out.println(x+y);
}
}
// As of Java 21
static void printSum(Object obj) {
if (obj instanceof Point(int x, int y)) {
System.out.println(x+y);
}
}
switch 的模式匹配
// Prior to Java 21
static String formatter(Object obj) {
String formatted = "unknown";
if (obj instanceof Integer i) {
formatted = String.format("int %d", i);
} else if (obj instanceof Long l) {
formatted = String.format("long %d", l);
} else if (obj instanceof Double d) {
formatted = String.format("double %f", d);
} else if (obj instanceof String s) {
formatted = String.format("String %s", s);
}
return formatted;
}
// As of Java 21
static String formatterPatternSwitch(Object obj) {
return switch (obj) {
case Integer i -> String.format("int %d", i);
case Long l -> String.format("long %d", l);
case Double d -> String.format("double %f", d);
case String s -> String.format("String %s", s);
default -> obj.toString();
};
}
虚拟线程
public static void main(String[] args) throws IOException {
var s = System.currentTimeMillis();
try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
IntStream.range(0, 100_000).forEach(i -> {
executor.submit(() -> {
Thread.sleep(Duration.ofSeconds(1));
return i;
});
});
}
System.out.printf("time usage in virtual threads: %d ms", (System.currentTimeMillis() - s));
}
其它使用虚拟线程的方法
// 创建一个名为duke的虚拟线程，未启动
var duke = Thread.ofVirtual().name("duke").unstarted(() -> {
});
// 创建并启动一个虚拟线程
var thread = Thread.startVirtualThread(() -> {
});