ToB企服应用市场:ToB评测及商务社交产业平台

标题: 第18章_JDK8-17新特性 [打印本页]

作者: 九天猎人 时间: 2024-8-28 04:16
标题: 第18章_JDK8-17新特性
此笔记中略的部分，在宋红康老师的视频中和其附带的笔记，都有具体内容，这里给出视频地点。
本章专题与脉络

1.Java版本迭代概述

1.1 发布特点（小步快跑，快速迭代）

发行版本发行时间备注Java 1.01996.01.23Sun 公司发布了 Java 的第一个开发工具包Java 5.02004.09.30①版本号从 1.4 直接更新至 5.0；②平台更名为Java SE、Java EE、Java MEJava 8.02014.03.18此版本是继 Java 5.0 以来变革最大的版本。是长期支持版本(Long-Term Support) 缩写LTSJava 9.02017.09.22此版本开始，每半年更新一次Java 10.02018.03.21Java 11.02018.09.25JDK 安装包取消独立 JRE 安装包，是长期支持版本（LTS）Java 12.02019.03.19.......Java17.02021.09发布 Java 17.0，版本号也称为 21.9，是长期支持版本（LTS）......Java21.02023.09.19发布 Java21.0，也是长期支持版本(LTS)这意味着 Java 的更新从传统的以特性驱动的发布周期，转变为以时间驱动的发布模式，并且承诺不会跳票。通过这样的方式，开发团队可以把一些关键特性尽早合并到 JDK 之中，以快速得到开发者反馈，在肯定程度上避免出现像Java 9 两次被迫延长发布的窘况。
针对企业客户的需求，Oracle 将以三年为周期发布长期支持版本（long term support）。
Oracle 的官方观点认为：与 Java 7->8->9 相比，Java 9->10->11 的升级和8->8u20->8u40 更相似。
新模式下的 Java 版本发布都会包含很多变更，包罗语言变更和 JVM变更，这两者都会对 IDE、字节码库和框架产生庞大影响。此外，不仅会新增其他API，还会有 API 被删除（这在 Java 8 之前没有发生过）。
现在看这种发布策略是非常成功的，解开了 Java/JVM 演进的很多枷锁，至关告急的是，OpenJDK 的权力中央，正在转移到开发社区和开发者手中。在新的模式中，既可以利用 LTS 满足企业长期可靠支持的需求，也可以满足各种开发者对于新特性迭代的诉求。因为用 2-3 年的最小间隔粒度来试验一个特性，根本是不现实的。
1.2 名词解释

名词解释：Oracle JDK 和 Open JDK
这两个 JDK 最大差别就是许可证不一样。但是对于个人用户来讲，没区别。
Oracle JDKOpen JDK泉源Oracle 团队维护Oracle 和 Open Java 社区授权协议Java 17 及更高版本 Oracle Java SE 许可证
Java16 及更低版本甲骨文免费条款和条件（NFTC）许可协议GPL v2 许可证关系由 Open JDK 构建，增加了少许内容是否收费2021 年 9 月起 Java17 及更高版本所有用户免费。16 及更低版本，个人用户、开发用户免费。2017 年 9 月起，所有版本免费对语法的支持一致一致名词解释：JEP
JEP(JDK Enhancement Proposals)：jdk 改进提案，每当需要有新的设想时候，JEP 可以提出非正式的规范(specification)，被正式认可的 JEP 正式写进 JDK 的发展路线图并分配版本号。
名词解释：LTS
LTS（Long-term Support）即长期支持。Oracle 官网提供了对 Oracle JDK 个别版本的长期支持，即使发发行了新版本，比如现在最新的 JDK19，在结束日期前，LTS 版本都会被长期支持。（出了 bug，会被修复，非 LTS 则不会再有补丁发布）所以，肯定要选一个 LTS 版本，不然出了毛病没人修复了。
1.3 各版本支持时间路线图

1.4 各版本先容

下面关于各个版本的新特性，了解一下即可。
jdk 9

特性太多，查看链接：
https://openjdk.java.net/projects/jdk9/
jdk 10

https://openjdk.java.net/projects/jdk/10/
286: Local-Variable Type Inference 局部变量类型推断
296: Consolidate the JDK Forest into a Single Repository JDK 库的合并
304: Garbage-Collector Interface 统一的垃圾回收接口
307: Parallel Full GC for G1 为 G1 提供并行的 Full GC
310: Application Class-Data Sharing应用步伐类数据（AppCDS）共享
312: Thread-Local Handshakes ThreadLocal 握手交互
313: Remove the Native-Header Generation Tool (javah) 移除 JDK 中附带的 javah 工具
314: Additional Unicode Language-Tag Extensions 使用附加的 Unicode 语言标记扩展
316: Heap Allocation on Alternative Memory Devices 能将堆内存占用分配给用户指定的备用内存装备
317: Experimental Java-Based JIT Compiler 使用 Graal 基于 Java 的编译器
319: Root Certificates 根证书
322: Time-Based Release Versioning 基于时间定于的发布版本
jdk 11

https://openjdk.java.net/projects/jdk/11/
181: Nest-Based Access Control 基于嵌套的访问控制
309: Dynamic Class-File Constants 动态类文件常量
315: Improve Aarch64 Intrinsics改进 Aarch64 Intrinsics 318: Epsilon: A No-Op Garbage Collector Epsilon — 一个 No-Op（无操作）的垃圾收集器
320: Remove the Java EE and CORBA Modules 删除 Java EE 和 CORBA 模块
321: HTTP Client (Standard) HTTPClient API
323: Local-Variable Syntax for Lambda Parameters 用于 Lambda 参数的局部变量语法
324: Key Agreement with Curve25519 and Curve448 Curve25519 和 Curve448 算法的密钥协议
327: Unicode 10
328: Flight Recorder 飞行记录仪
329: ChaCha20 and Poly1305 Cryptographic Algorithms ChaCha20 和 Poly1305 加密算法
330: Launch Single-File Source-Code Programs启动单一文件的源代码步伐
331: Low-Overhead Heap Profiling 低开销的 Heap Profiling
332: Transport Layer Security (TLS) 1.3 支持 TLS 1.3
333: ZGC: A Scalable Low-Latency Garbage Collector (Experimental) 可伸缩低延长垃圾收集器
335: Deprecate the Nashorn JavaScript Engine 弃用 Nashorn JavaScript 引擎
336: Deprecate the Pack200 Tools and API 弃用 Pack200 工具和 API
jdk 12

https://openjdk.java.net/projects/jdk/12/
189：Shenandoah: A Low-Pause-Time Garbage Collector (Experimental) 低暂停时间的 GC
230: Microbenchmark Suite 微基准测试套件
325: Switch Expressions (Preview) switch 表达式
334: JVM Constants API JVM 常量 API 340: One AArch64 Port, Not Two 只保存一个 AArch64 实现
341: Default CDS Archives 默认类数据共享归档文件
344: Abortable Mixed Collections for G1 可中断的 G1 Mixed GC
346: Promptly Return Unused Committed Memory from G1 G1 及时返回未使用的已分配内存
jdk 13

https://openjdk.java.net/projects/jdk/13/
350: Dynamic CDS Archives 动态 CDS 档案
351: ZGC: Uncommit Unused Memory ZGC:取消使用未使用的内存
353: Reimplement the Legacy Socket API 重新实现旧版套接字 API
354: Switch Expressions (Preview) switch 表达式（预览）
355: Text Blocks (Preview) 文本块（预览）
jdk 14

https://openjdk.java.net/projects/jdk/14/
305: Pattern Matching for instanceof (Preview) instanceof 的模式匹配
343: Packaging Tool (Incubator) 打包工具
345: NUMA-Aware Memory Allocation for G1 G1 的 NUMA-Aware 内存分配
349: JFR Event Streaming JFR 事件流
352: Non-Volatile Mapped Byte Buffers非易失性映射字节缓冲区
358: Helpful NullPointerExceptions 实用的NullPointerExceptions
359: Records (Preview) （预览）
361: Switch Expressions (Standard) Switch 表达式
362: Deprecate the Solaris and SPARC Ports弃用 Solaris 和 SPARC 端口
363: Remove the Concurrent Mark Sweep (CMS) Garbage Collector 删除并发标记扫描（CMS）垃圾回收器
364: ZGC on macOS
365: ZGC on Windows
366: Deprecate the ParallelScavenge + SerialOld GC Combination 弃用 ParallelScavenge + SerialOld GC 组合
367: Remove the Pack200 Tools and API 删除Pack200 工具和 API
368: Text Blocks (Second Preview) 文本块 (再次预览)
370: Foreign-Memory Access API (Incubator) 外部存储器访问 API
jdk 15

https://openjdk.java.net/projects/jdk/15/
339: Edwards-Curve Digital Signature Algorithm (EdDSA) EdDSA 数字签名算法
360: Sealed Classes (Preview) 密封类（预览）
371: Hidden Classes 隐藏类
372: Remove the Nashorn JavaScript Engine 移除Nashorn JavaScript 引擎
373: Reimplement the Legacy DatagramSocket API 重新实现 Legacy DatagramSocket API
374: Disable and Deprecate Biased Locking 禁用方向锁定
375: Pattern Matching for instanceof (Second Preview) instanceof 模式匹配（第二
次预览）
377: ZGC: A Scalable Low-Latency Garbage Collector ZGC：一个可扩展的低延长垃圾收集器
378: Text Blocks 文本块
379: Shenandoah: A Low-Pause-Time Garbage Collector Shenandoah:低暂停时间垃圾收集器
381: Remove the Solaris and SPARC Ports 移除Solaris 和 SPARC 端口
383: Foreign-Memory Access API (Second Incubator) 外部存储器访问 API（第二次孵化版）
384: Records (Second Preview) Records（第二次预览）
385: Deprecate RMI Activation for Removal 废弃 RMI 激活机制
jdk 16

https://openjdk.java.net/projects/jdk/16/
338: Vector API (Incubator) Vector API（孵化器）
347: Enable C++14 Language Features JDK C++的源码中允许使用 C++14 的语言特性
357: Migrate from Mercurial to Git OpenJDK 源码的版本控制从Mercurial (hg) 迁移到 git
369: Migrate to GitHub OpenJDK 源码的版本控制迁移到 github 上
376: ZGC: Concurrent Thread-Stack ProcessingZGC：并发线程处理
380: Unix-Domain Socket Channels Unix 域套接字通道
386: Alpine Linux Port 将 glibc 的 jdk 移植到使用 musl 的alpine linux 上
387: Elastic Metaspace 弹性元空间
388: Windows/AArch64 Port 移植 JDK 到 Windows/AArch64
389: Foreign Linker API (Incubator) 提供 jdk.incubator.foreign 来简化 native code 的调用
390: Warnings for Value-Based Classes 提供基于值的类的警告
392: Packaging Tool jpackage 打包工具转正
393: Foreign-Memory Access API (Third Incubator)
394: Pattern Matching for instanceofInstanceof 的模式匹配转正
395: Records Records 转正
396: Strongly Encapsulate JDK Internals by Default 默认情况下，封装了 JDK 内部构件
397: Sealed Classes (Second Preview) 密封类
jdk 17

https://openjdk.java.net/projects/jdk/17/
306: Restore Always-Strict Floating-Point Semantics 恢复始终严酷的浮点语义
356: Enhanced Pseudo-Random Number Generators 增强型伪随机数生成器
382: New macOS Rendering Pipeline 新的 macOS 渲染管道
391: macOS/AArch64 Port macOS/AArch64 端口398: Deprecate the Applet API for Removal 弃用 Applet API 后续将进行删除
403: Strongly Encapsulate JDK Internals 强封装 JDK 的内部 API
406: Pattern Matching for switch (Preview) switch 模式匹配（预览）
407: Remove RMI Activation 删除 RMI 激活机制
409: Sealed Classes 密封类转正
410: Remove the Experimental AOT and JIT Compiler 删除实验性的AOT 和 JIT 编译器
411: Deprecate the Security Manager for Removal 弃用即将删除的安全管理器
412: Foreign Function & Memory API (Incubator) 外部函数和内存 API（孵化特性）
414: Vector API (Second Incubator) Vector API（第二次孵化特性）
415: Context-Specific Deserialization Filters 上下文特定的反序列化过滤器
1.5 JDK各版本下载毗连

Oracle JDK

https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/archive/
个人用户免费，商业收费。
Open JDK

https://jdk.java.net/archive/
都免费。发起使用该版本，避免版权问题。
1.6 如何学习新特性

对于新特性，我们应该从哪几个角度学习新特性呢？

语法层面：
- 比如 JDK5 中的自动拆箱、自动装箱、enum、泛型
- 比如 JDK8 中的 lambda 表达式、接口中的默认方法、静态方法
- 比如 JDK10 中局部变量的类型推断
- 比如 JDK12 中的 switch
- 比如 JDK13 中的文本块
API 层面：
- 比如 JDK8 中的 Stream、Optional、新的日期时间、HashMap 的底层结构变革
- 比如 JDK9 中 String 的底层结构
- 新的 / 过时的 API
底层优化
- 比如 JDK8 中永久代被元空间替代、新的 JS 执行引擎
- 比如新的垃圾回收器、GC 参数、JVM 的优化

2.Java8新特性：Lambda表达式

着实Java 8从2014年到现在，从发布的时间上，已经不算"新了"。只是为了表达是java8之后出现的，所以叫Java8新特性。一般语法上的新特性，是必须把握的，不仅可以或许进步开发效率，以及在各种框架中会使用到这些发布时间久的"新特性"了。
2.1 关于Java8新特性简介

Java 8 (又称为 JDK 8 或 JDK1.8) 是 Java 语言开发的一个告急版本。 Java 8 是 Oracle 公司于 2014 年 3 月发布，可以看成是自 Java 5 以来最具革命性的版本。Java 8 为 Java 语言、编译器、类库、开发工具与 JVM 带来了大量新特性。

速度更快
代码更少(增加了新的语法：Lambda 表达式)
强大的 Stream API
便于并行
- 并行流就是把一个内容分成多个数据块，并用差别的线程分别处理每个数据块的流。相比较串行的流，并行的流可以很大程度上进步步伐的执行效率。
- Java 8 中将并行进行了优化，我们可以很轻易的对数据进行并行操作。Stream API 可以声明性地通过 parallel() 与 sequential() 在并行流与顺序流之间进行切换。
最大化减少空指针异常：Optional
Nashorn 引擎，允许在 JVM 上运行 JS 应用
- 发音“nass-horn”，是德国二战时一个坦克的命名
- JavaScript 运行在 jvm 已经不是新鲜事了，Rhino 早在 jdk6 的时候已经存在。现在替代 Rhino，官方的解释是 Rhino 相比其他 JavaScript 引擎（比如Google 的 V8）着实太慢了，改造 Rhino 还不如重写。所以 Nashorn 的性能也是其一个亮点。
- Nashorn 项目在 JDK 9 中得到改进；在 JDK11 中 Deprecated，后续JDK15 版本中 remove。在 JDK11 中取以代之的是 GraalVM。（GraalVM 是一个运行时平台，它支持 Java 和其他基于 Java 字节码的语言，但也支持其他语言，如 JavaScript，Ruby，Python 或 LLVM。性能是 Nashorn 的 2 倍以上。）

2.2 冗余的匿名内部类

java.lang.Runnable 接口来定义任务内容，并使用 java.lang.Thread类来启动该线程。代码如下：

public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("多线程任务执行！");
}
}).start(); // 启动线程
}

复制代码

本着“一切皆对象”的头脑，这种做法是无可厚非的：首先创建一个 Runnable 接口的匿名内部类对象来指定任务内容，再将其交给一个线程来启动。
代码分析：
对于 Runnable 的匿名内部类用法，可以分析出几点内容：

Thread 类需要 Runnable 接口作为参数，其中的抽象 run 方法是用来指定线程任务内容的核心；
为了指定 run 的方法体，不得不需要 Runnable 接口的实现类；
为了省去定义一个 RunnableImpl 实现类的麻烦，不得不使用匿名内部类；
必须覆盖重写抽象 run 方法，所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍，且不能写错；
而实际上，似乎只有方法体才是关键所在。

2.3 Lambda及其使用举例

Lambda 是一个匿名函数，我们可以把 Lambda 表达式明白为是一段可以转达的代码（将代码像数据一样进行转达）。使用它可以写出更轻便、更灵活的代码。作为一种更紧凑的代码风格，使 Java 的语言表达能力得到了提拔。

从匿名内部类到Lambda的转换举例1

//未使用Lambda表达式
Runnable r1 = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("wind");
}
};
r1.run();
System.out.println("*********");
/** Lambda表达式写法*/
Runnable r2 = () -> {
System.out.println("breeze");
};
r2.run();

复制代码

从匿名内部类到Lambda的转换举例2

//未使用Lambda表达式
Consumer<String> consumer = new Consumer<>(){
@Override
public void accept(String s) {
System.out.println(s);
}
};
consumer.accept("微风和睦");
//使用Lambda表达式
Consumer<String> consumer2 = (s) -> {System.out.println(s);};
consumer2.accept("风和日丽");

复制代码

2.4 语法

Lambda 表达式：在 Java 8 语言中引入的一种新的语法元素和操作符。这个操作符为 “->” ，该操作符被称为 Lambda 操作符或箭头操作符。它将 Lambda 分为两个部分：

左侧：指定了 Lambda 表达式需要的参数列表
右侧：指定了 Lambda 体，是抽象方法的实现逻辑，也即 Lambda 表达式要执行的功能

语法格式一：无参，无返回值

/**
* 语法格式1：无参无返回值
*/
@Test
public void demo1(){
//未使用Lambda表达式
Runnable r1 = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("wind");
}
};
r1.run();
System.out.println("*********");
/** Lambda表达式写法*/
Runnable r2 = () -> {
System.out.println("breeze");
};
r2.run();
}

复制代码

语法格式二：Lambda 需要一个参数，但是没有返回值。

/**
* 语法格式2：需要一个参数，但是无返回值
*/
@Test
public void demo2(){
//未使用Lambda表达式
Consumer<String> consumer = new Consumer<>(){
@Override
public void accept(String s) {
System.out.println(s);
}
};
consumer.accept("微风和睦");
//使用Lambda表达式
Consumer<String> consumer2 = (String s) -> {System.out.println(s);};
consumer2.accept("风和日丽");
}

复制代码

语法格式三：数据类型可以省略，因为可由编译器推断得出，称为“类型推断”

/**
* 语法格式3：数据类型可以省略，因为可以由编译器推断得出，称为类型推断
*/
@Test
public void demo3(){
//语法格式3使用前
Consumer<String> consumer1 = (String s) -> {System.out.println(s);};
consumer1.accept("风和日丽");
//语法格式3使用后
Consumer<String> consumer2 = (s) -> {System.out.println(s);};
consumer2.accept("天旋地转");
}

复制代码

语法格式四：Lambda 若只需要一个参数时，参数的小括号可以省略

/**
* 语法格式四：Lambda 若只需要一个参数时，参数的小括号可以省略
*/
@Test
public void demo4(){
//语法格式4使用前
Consumer<String> consumer1 = (s) -> {System.out.println(s);};
consumer1.accept("天旋地转");
//语法格式4使用后
Consumer<String> consumer2 = s -> {System.out.println(s);};
consumer2.accept("英明神武");
}

复制代码

语法格式五：Lambda 需要两个或以上的参数，多条执行语句，并且可以有返回值

/**
* 语法格式5：Lambda 需要两个或以上的参数，多条执行语句，并且可以有返回值
*/
@Test
public void demo5(){
//语法格式5使用前
Comparator<Integer> com1 = new Comparator<Integer>() {
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
System.out.println(o1);
System.out.println(o2);
return o1.compareTo(o2);
}
};
System.out.println(com1.compare(12,21));
//语法格式5使用后
Comparator<Integer> com2 = (o1,o2) -> {
System.out.println(o1);
System.out.println(o2);
return o1.compareTo(o2);
};
System.out.println(com1.compare(22,21));
}

复制代码

语法格式六：当 Lambda 体只有一条语句时，return 与大括号若有，都可以省略

/**
* 语法格式6：当 Lambda 体只有一条语句时，return 与大括号若有，都可以省略
*/
@Test
public void demo6(){
//语法格式6使用前
Comparator<Integer> com1 = (o1,o2) -> {
return o1.compareTo(o2);
};
System.out.println(com1.compare(12,6));
//语法格式六使用后
Comparator<Integer> com2 = (o1,o2) -> o1.compareTo(o2);
System.out.println(com2.compare(12,21));
}

复制代码

2.5 关于类型推断

在语法格式三 Lambda 表达式中的参数类型都是由编译器推断得出的。Lambda 表达式中无需指定类型，步伐依然可以编译，这是因为 javac 根据步伐的上下文，在编译的背景推断出了参数的类型。Lambda 表达式的类型依靠于上下文情况，是由编译器推断出来的。这就是所谓的“类型推断”。

/**
* 关于类型推断
* Lambda 表达式中无需指定类型，程序依然可以编译，这是因为 javac 根据程
* 序的上下文，在后台推断出了参数的类型。Lambda 表达式的类型依赖于上下
* 文环境，是由编译器推断出来的。这就是所谓的“类型推断”。
*/
@Test
public void demo8(){
//类型推断 1
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
//类型推断 2
int[] arr = {1, 2, 3};
}

复制代码

3.Java8新特性：函数式(Functional)接口

3.1 什么是函数式接口

只包含一个抽象方法（Single Abstract Method，简称 SAM）的接口，称为函数式接口。当然该接口可以包含其他非抽象方法。
你可以通过 Lambda 表达式来创建该接口的对象。（若 Lambda 表达式抛出一个受检异常(即：非运行时异常)，那么该异常需要在目标接口的抽象方法上进行声明）。
我们可以在一个接口上使用 @FunctionalInterface 注解，这样做可以检查它是否是一个函数式接口。同时 javadoc 也会包含一条声明，阐明这个接口是一个函数式接口。
在 java.util.function 包下定义了 Java 8 的丰富的函数式接口

3.2 如何明白函数时接口

Java 从诞生日起就是一直倡导“一切皆对象”，在 Java 里面面向对象(OOP)编程是一切。但是随着 python、scala 等语言的鼓起和新技术的挑战，Java 不得不做出调整以便支持更加广泛的技术要求，即 Java 不但可以支持 OOP 还可以支持 OOF（面向函数编程）
- Java8 引入了 Lambda 表达式之后，Java 也开始支持函数式编程。
- Lambda 表达式不是 Java 最早使用的。现在 C++，C#，Python，Scala 等均支持 Lambda 表达式。
面向对象的头脑：
- 做一件事情，找一个能解决这个事情的对象，调用对象的方法，完成事情。
函数式编程头脑：
- 只要能获取到效果，谁去做的，怎么做的都不告急，重视的是效果，不重视过程。
在函数式编程语言当中，函数被当做一等公民对待。在将函数作为一等公民的编程语言中，Lambda 表达式的类型是函数。但是在 Java8 中，有所差别。在 Java8 中，Lambda 表达式是对象，而不是函数，它们必须依附于一类特别的对象类型——函数式接口。
简单的说，在 Java8 中，Lambda 表达式就是一个函数式接口的实例。这就是 Lambda表达式和函数式接口的关系。也就是说，只要一个对象是函数式接口的实例，那么该对象就可以用 Lambda 表达式来表示。

3.3 举例

[code]/** * Represents an operation that accepts a single input argument and returns no * result. Unlike most other functional interfaces, {@code Consumer} is expected * to operate via side-effects. * *
This is a functional interface * whose functional method is {@link #accept(Object)}. * * @param the type of the input to the operation * * @since 1.8 */@FunctionalInterfacepublic interface Consumer { /** * Performs this operation on the given argument. * * @param t the input argument */ void accept(T t); /** * Returns a composed {@code Consumer} that performs, in sequence, this * operation followed by the {@code after} operation. If performing either * operation throws an exception, it is relayed to the caller of the * composed operation. If performing this operation throws an exception, * the {@code after} operation will not be performed. * * @param after the operation to perform after this operation * @return a composed {@code Consumer} that performs in sequence this * operation followed by the {@code after} operation * @throws NullPointerException if {@code after} is null */ default Consumer andThen(Consumer

欢迎光临 ToB企服应用市场:ToB评测及商务社交产业平台 (https://dis.qidao123.com/)