Java24你发任你发，我用Java8

大家好，我是晓凡。
各位 Java 开辟者们！是不是还在为 Java 23 的新特性忙得焦头烂额？
别急，Java 24 已经悄咪咪地发布了！

这可是自 Java 21 以来的第三个非长期支持版本，而且这次的新特性数量直接拉满，一共有 24 个，是 Java 22 和 Java 23 的总和！

这么多新特性，学得废么？别怕，这就带大家来一探毕竟，看看 Java 24 到底给我们带来了哪些“惊喜”。
一、Java 版本的江湖现状

在深入 Java 24 的新特性之前，我们先来瞅瞅 Java 各个版本的使用占比环境。
间隔Java8版本已颠末去了好久，但是不少小同伴还坚守在Java8战场。凭借其稳定性和丰富的类库，在实际开辟中依然占据偏重要地位。
网友：“你发任你发，我用Java8！”。

根据最新的统计数据（不一定正确~），现在 Java 17 作为长期支持版本（LTS），占据了市场的半壁江山，约有 50% 的开辟者在使用。
Java 11 也另有一批老实的粉丝，占比约 30%。
而像 Java 22、Java 23 这些非长期支持版本，固然更新频繁，但由于生命周期较短，使用占比相对较低，加起来也就 20% 左右。
不过，随着 Java 25 预计在今年 9 月份发布，作为下一个长期支持版本，相信又会掀起一波升级热潮。
二、Java 24 的新特性大揭秘

2.1 JEP 478：密钥派生函数 API（预览）

先来说说这个密钥派生函数 API。在以前，我们开辟加密相关的功能时，密钥管理一直是个让人头疼的问题。要是密钥重复使用，那可就容易被黑客钻空子了。Java 24 给我们带来了解决方案，通过这个 API，我们可以使用最新的密钥派生算法，比如 HKDF 和未来大概会加入的 Argon2，来天生各种加密目的所需的密钥。这样一来，安全性就大大提升了，也为应对未来的量子计算威胁做好了准备。
代码示例：

1. // 创建一个 KDF 对象，使用 HKDF-SHA256 算法
2. KDF hkdf = KDF.getInstance("HKDF-SHA256");
3. // 创建 Extract 和 Expand 参数规范
4. AlgorithmParameterSpec params =
5.     HKDFParameterSpec.ofExtract()
6.                      .addIKM(initialKeyMaterial) // 设置初始密钥材料
7.                      .addSalt(salt)              // 设置盐值
8.                      .thenExpand(info, 32);      // 设置扩展信息和目标长度
9. // 派生一个 32 字节的 AES 密钥
10. SecretKey key = hkdf.deriveKey("AES", params);
11. // 可以使用相同的 KDF 对象进行其他密钥派生操作

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2.2 JEP 483：提前类加载和链接

这个特性简直就是启动时间敏感应用的救星！
在传统的 JVM 中，每次启动应用都要动态加载和链接类，这对于微服务或者无服务器函数来说，简直就是噩梦，启动时间长得让人抓狂。
Java 24 通过缓存已加载和链接的类，直接减少了重复工作的开销，让大型应用的启动时间减少了 40% 以上。
而且，这个优化完全不需要我们修改应用步伐、库或框架的代码，只需要添加一个 JVM 参数 -XX:+ClassDataSharing 就搞定了。
2.3 JEP 484：类文件 API

这个特性对于那些喜欢折腾 Java 类文件的开辟者来说，简直就是福音。
以前我们处理类文件，还得依赖第三方库，比如 ASM。
现在 Java 24 给我们提供了一套标准化的 API，可以轻松地剖析、天生和转换 Java 类文件。
这样一来，我们就可以更加方便地进行字节码操作，提升开辟效率。
代码示例：

1. // 创建一个 ClassFile 对象，这是操作类文件的入口
2. ClassFile cf = ClassFile.of();
3. // 解析字节数组为 ClassModel
4. ClassModel classModel = cf.parse(bytes);
5. // 构建新的类文件，移除以 "debug" 开头的所有方法
6. byte[] newBytes = cf.build(classModel.thisClass().asSymbol(),
7.     classBuilder -> {
8.         // 遍历所有类元素
9.         for (ClassElement ce : classModel) {
10.             // 判断是否为方法且方法名以 "debug" 开头
11.             if (!(ce instanceof MethodModel mm
12.                     && mm.methodName().stringValue().startsWith("debug"))) {
13.                 // 添加到新的类文件中
14.                 classBuilder.with(ce);
15.             }
16.         }
17.     });

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2.4 JEP 485：流网络器

流网络器 Stream::gather(Gatherer) 是 Java 24 中一个非常强盛的新特性。它允许我们定义自定义的中心操作，从而实现更复杂、更灵活的数据转换。
与现有的 filter、map 或 distinct 等内置操作差别，Stream::gather 可以资助我们完成那些难以用标准 Stream 操作完成的任务，比如滑动窗口、自定义规则的去重等。
这简直就是数据处理的瑞士军刀，大大扩展了 Stream API 的应用范围。
代码示例：

1. var result = Stream.of("foo", "bar", "baz", "quux")
2.                    .gather(Gatherer.ofSequential(
3.                        HashSet::new, // 初始化状态为 HashSet，用于保存已经遇到过的字符串长度
4.                        (set, str, downstream) -> {
5.                            if (set.add(str.length())) {
6.                                return downstream.push(str);
7.                            }
8.                            return true; // 继续处理流
9.                        }
10.                    ))
11.                    .toList();
12. // 输出结果 ==> [foo, quux]

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2.5 JEP 486：永久禁用安全管理器

这个特性大概会让一些老派的 Java 开辟者感到不习惯。
Java 24 不再允许启用 Security Manager，纵然通过 java -Djava.security.manager 下令也无法启用。
固然 Security Manager 曾经是 Java 中限制代码权限的重要工具，但由于它复杂性高、使用率低且维护成本大，Java 社区决定最终移除它。
这也意味着我们在开辟过程中需要寻找新的安全策略来替代它。
2.6 JEP 487：作用域值（第四次预览）

作用域值这个特性听起来有点高大上，实在它的作用非常实用。
它可以在线程内和线程间共享不可变的数据，比线程局部变量很多多少了，尤其是在使用大量假造线程时。
这样一来，我们就可以在大型步伐中的组件之间安全有用地共享数据，而不消再通过方法参数传递，代码更加简便清晰。
代码示例：

1. final static ScopedValue<...> V = new ScopedValue<>();
2. // 在某个方法中
3. ScopedValue.where(V, <value>)
4.            .run(() -> { ... V.get() ... call methods ... });
5. // 在被 lambda 表达式直接或间接调用的方法中
6. ... V.get() ...

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2.7 JEP 491：假造线程的同步而不固定平台线程

这个特性对于提升应用步伐的并发能力非常有资助。
在 Java 24 中，假造线程在 synchronized 方法和代码块中阻塞时，通常可以或许释放其占用的操作系统线程，避免了对平台线程的长时间占用。
这样一来，纵然在 synchronized 块中发生阻塞，也不会固定平台线程，从而允许平台线程继续服务于其他假造线程，提高整体的并发性能。
这对于 I/O 密集型的应用步伐来说，简直就是为虎傅翼。
2.8 JEP 493：在没有 JMOD 文件的环境下链接运行时镜像

这个特性主要是为了减少 JDK 的安装体积。默认环境下，JDK 同时包含运行时镜像和 JMOD 文件。
现在，通过这个特性，jlink 工具无需使用 JDK 的 JMOD 文件就可以创建自定义运行时镜像，直接减少了约 25% 的 JDK 安装体积。
这对于那些需要在资源受限的环境中部署 Java 应用的开辟者来说，简直就是福音。
2.9  JEP 495：简化的源文件和实例主方法（第四次预览）

这个特性主要针对 Java 初学者。
传统的 main 方法声明对于初学者来说，引入了太多的 Java 语法概念，倒霉于快速上手。
Java 24 对 main 方法的声明进行了简化，让初学者可以或许更快地入门。
代码示例：
没有使用该特性之前：

1. public class HelloWorld {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         System.out.println("Hello, World!");
4.     }
5. }

复制代码

使用该新特性之后：

1. class HelloWorld {
2.     void main() {
3.         System.out.println("Hello, World!");
4.     }
5. }

复制代码

进一步简化（未定名的类允许我们省略类名）：

1. void main() {
2.     System.out.println("Hello, World!");
3. }

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2.10 JEP 497：量子抗性数字签名算法 (ML-DSA)

Java 24 还引入了支持实验抗量子的基于模块晶格的数字签名算法（ML-DSA）。
这是为了应对未来量子计算机大概带来的威胁，提前做好准备。
ML-DSA 是美国国家标准与技能研究院（NIST）在 FIPS 204 中标准化的量子抗性算法，用于数字签名和身份验证。
这个特性让我们在安全性方面又多了一层保障。
2.11 JEP 498：使用 sun.misc.Unsafe 内存访问方法时发出警告

这个特性主要是为了提醒开辟者，sun.misc.Unsafe 中的内存访问方法已经在 JDK 23 中被提议弃用，并且在未来的版本中会被移除。
在 Java 24 中，当首次调用 sun.misc.Unsafe 的任何内存访问方法时，运行时会发出警告。
同时，Java 也提供了安全高效的替代方案，比如 java.lang.invoke.VarHandle 和 java.lang.foreign.MemorySegment，
让我们可以更加安全地进行内存操作。
2.12 JEP 499：布局化并发（第四次预览）

布局化并发是 Java 19 引入的一个多线程编程方法，目的是通过布局化并发 API 来简化多线程编程。
在 Java 24 中，这个特性继续得到完善。
它将差别线程中运行的多个任务视为单个工作单位，从而简化错误处理、提高可靠性并增强可观察性。
这对于假造线程来说，简直就是绝配。假造线程是 JDK 实现的轻量级线程，许多假造线程共享同一个操作系统线程，从而允许非常多的假造线程。
代码示例：

1. try (var scope = new StructuredTaskScope<Object>()) {
2.     // 使用 fork 方法派生线程来执行子任务
3.     Future<Integer> future1 = scope.fork(task1);
4.     Future<String> future2 = scope.fork(task2);
5.     // 等待线程完成
6.     scope.join();
7.     // 结果的处理可能包括处理或重新抛出异常
8.     ... process results/exceptions ...
9. } // close

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小结

Java 24 的发布，无疑给 Java 开辟者们带来了新的挑战。
这么多的新特性，在开辟过中也有了更多的选择和更强盛的工具。
小同伴：“学习进度跟不上版本更新的脚步，学不动了，要学废了~”

但从久远来看，这将有助于我们提升开辟效率、优化代码质量和提升应用性能。
各位小同伴们，你对此有什么看法呢？ 接待批评区留言~

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