java新特性

java9新特性

JShell

JShell 是 Java 9 新增的一个实用工具。为 Java 提供了类似于 Python 的实时命令行交互工具。

在 JShell 中可以直接输入表达式并查看其执行结果。

JShell 为我们带来了哪些好处呢？

1. 降低了输出第一行 Java 版"Hello World！"的门槛，能够提高新手的学习热情。
2. 在处理简单的小逻辑，验证简单的小问题时，比 IDE 更有效率（并不是为了取代 IDE，对于复杂逻辑的验证，IDE 更合适，两者互补）。
3. ......

JShell 的代码和普通的可编译代码，有什么不一样？

1. 一旦语句输入完成，JShell 立即就能返回执行的结果，而不再需要编辑器、编译器、解释器。
2. JShell 支持变量的重复声明，后面声明的会覆盖前面声明的。
3. JShell 支持独立的表达式比如普通的加法运算 1 + 1。
4. ......

模块化系统

模块化系统是jogsaw Project的一部分，把模块化开发实践引入到了java平台中，可以让我们的代码可重用性更好

什么是模块系统？ 官方的定义是：

A uniquely named, reusable group of related packages, as well as resources (such as images and XML files) and a module descriptor。

简单来说，你可以将一个模块看作是一组唯一命名、可重用的包、资源和模块描述文件（module-info.java）。

任意一个 jar 文件，只要加上一个模块描述文件（module-info.java），就可以升级为一个模块。

在引入了模块系统之后，JDK被重新组织成94个模块，java应用可以通过，新增的jlink工具(Jlink 是随 Java 9 一起发布的新命令行工具。它允许开发人员为基于模块的 Java 应用程序创建自己的轻量级、定制的 JRE)，创建出只包含所依赖JDK模块的自定义运行时镜像。这样可以极大减少java运行时环境的大小

我们可以通过exports关键字，精准控制哪些类可以对外开放使用，哪些类只能内部使用

module my.module {
    //exports 公开指定包的所有公共成员
    exports com.my.package.name;
}

module my.module {
     //exports…to 限制访问的成员范围
    export com.·my.package.name to com.specific.package;
}

G1称为默认的垃圾回收器

在 Java 8 的时候，默认垃圾回收器是 Parallel Scavenge（新生代）+Parallel Old（老年代）。到了 Java 9, CMS 垃圾回收器被废弃了，G1（Garbage-First Garbage Collector） 成为了默认垃圾回收器。

G1 还是在 Java 7 中被引入的，经过两个版本优异的表现成为成为默认垃圾回收器。

快速创建不可变集合

增加了List.of()、Set.of()、Map.of() 和 Map.ofEntries()等工厂方法来创建不可变集合（有点参考 Guava 的味道）：

List.of("Java", "C++");
Set.of("Java", "C++");
Map.of("Java", 1, "C++", 2);

使用 of() 创建的集合为不可变集合，不能进行添加、删除、替换、 排序等操作，不然会报 java.lang.UnsupportedOperationException 异常。

String存储结构变化

Java 8 及之前的版本，String 一直是用 char[] 存储。在 Java 9 之后，String 的实现改用 byte[] 数组存储字符串，节省了空间。

public final class String implements java.io.Serializable,Comparable<String>, CharSequence {
    // @Stable 注解表示变量最多被修改一次，称为“稳定的”。
    @Stable
    private final byte[] value;
}

接口私有方法

Java 9 允许在接口中使用私有方法。这样的话，接口的使用就更加灵活了，有点像是一个简化版的抽象类。

public interface MyInterface {
    private void methodPrivate(){
    }
}

try-with-resources 增强

在 Java 9 之前，我们只能在 try-with-resources 块中声明变量：

try (Scanner scanner = new Scanner(new File("testRead.txt"));
    PrintWriter writer = new PrintWriter(new File("testWrite.txt"))) {
    // omitted
}

在 Java 9 之后，在 try-with-resources 语句中可以使用 effectively-final 变量。

final Scanner scanner = new Scanner(new File("testRead.txt"));
PrintWriter writer = new PrintWriter(new File("testWrite.txt"))
try (scanner;writer) {
    // omitted
}

什么是 effectively-final 变量？ 简单来说就是没有被 final 修饰但是值在初始化后从未更改的变量。

正如上面的代码所演示的那样，即使 writer 变量没有被显示声明为 final，但它在第一次被复制后就不会改变了，因此，它就是 effectively-final 变量。

Stream & Optional 增强

Stream 中增加了新的方法 ofNullable()、dropWhile()、takeWhile() 以及 iterate() 方法的重载方法。

Java 9 中的 ofNullable() 方 法允许我们创建一个单元素的 Stream，可以包含一个非空元素，也可以创建一个空 Stream。 而在 Java 8 中则不可以创建空的 Stream 。

Stream<String> stringStream = Stream.ofNullable("Java");
System.out.println(stringStream.count());// 1
Stream<String> nullStream = Stream.ofNullable(null);
System.out.println(nullStream.count());//0

takeWhile() 方法可以从 Stream 中依次获取满足条件的元素，直到不满足条件为止结束获取。

List<Integer> integerList = List.of(11, 33, 66, 8, 9, 13);
integerList.stream().takeWhile(x -> x < 50).forEach(System.out::println);// 11 33

dropWhile() 方法的效果和 takeWhile() 相反。

List<Integer> integerList2 = List.of(11, 33, 66, 8, 9, 13);
integerList2.stream().dropWhile(x -> x < 50).forEach(System.out::println);// 66 8 9 13

iterate() 方法的新重载方法提供了一个 Predicate 参数 (判断条件)来决定什么时候结束迭代

public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f) {
}
// 新增加的重载方法
public static<T> Stream<T> iterate(T seed, Predicate<? super T> hasNext, UnaryOperator<T> next) {

}

两者的使用对比如下，新的 iterate() 重载方法更加灵活一些。

// 使用原始 iterate() 方法输出数字 1~10
Stream.iterate(1, i -> i + 1).limit(10).forEach(System.out::println);
// 使用新的 iterate() 重载方法输出数字 1~10
Stream.iterate(1, i -> i <= 10, i -> i + 1).forEach(System.out::println);

Optional 类中新增了 ifPresentOrElse()、or() 和 stream() 等方法

ifPresentOrElse() 方法接受两个参数 Consumer 和 Runnable ，如果 Optional 不为空调用 Consumer 参数，为空则调用 Runnable 参数。

public void ifPresentOrElse(Consumer<? super T> action, Runnable emptyAction)

Optional<Object> objectOptional = Optional.empty();
objectOptional.ifPresentOrElse(System.out::println, () -> System.out.println("Empty!!!"));// Empty!!!

or() 方法接受一个 Supplier 参数 ，如果 Optional 为空则返回 Supplier 参数指定的 Optional 值。

public Optional<T> or(Supplier<? extends Optional<? extends T>> supplier)

Optional<Object> objectOptional = Optional.empty();
objectOptional.or(() -> Optional.of("java")).ifPresent(System.out::println);//java

进程 API

Java 9 增加了 java.lang.ProcessHandle 接口来实现对原生进程进行管理，尤其适合于管理长时间运行的进程。

// 获取当前正在运行的 JVM 的进程
ProcessHandle currentProcess = ProcessHandle.current();
// 输出进程的 id
System.out.println(currentProcess.pid());
// 输出进程的信息
System.out.println(currentProcess.info());

响应式流 （ Reactive Streams ）

在 Java 9 中的 java.util.concurrent.Flow 类中新增了反应式流规范的核心接口 。

Flow 中包含了 Flow.Publisher、Flow.Subscriber、Flow.Subscription 和 Flow.Processor 等 4 个核心接口。Java 9 还提供了SubmissionPublisher 作为Flow.Publisher 的一个实现。

关于 Java 9 响应式流更详细的解读，推荐你看 Java 9 揭秘（17. Reactive Streams ）- 林本托 open in new window 这篇文章。

其他

平台日志 API 改进 ： Java 9 允许为 JDK 和应用配置同样的日志实现。新增了 System.LoggerFinder 用来管理 JDK 使 用的日志记录器实现。JVM 在运行时只有一个系统范围的 LoggerFinder 实例。我们可以通过添加自己的 System.LoggerFinder 实现来让 JDK 和应用使用 SLF4J 等其他日志记录框架。

CompletableFuture类增强 ：新增了几个新的方法（completeAsync ，orTimeout 等）。

Nashorn 引擎的增强 ：Nashorn 从 Java8 开始引入的 JavaScript 引擎，Java9 对 Nashorn 做了些增强，实现了一些 ES6 的新特性（Java 11 中已经被弃用）。

I/O 流的新特性 ：增加了新的方法来读取和复制 InputStream 中包含的数据。

改进应用的安全性能 ：Java 9 新增了 4 个 SHA- 3 哈希算法，SHA3-224、SHA3-256、SHA3-384 和 SHA3-512。

改进方法句柄（Method Handle） ：方法句柄从 Java7 开始引入，Java9 在类java.lang.invoke.MethodHandles 中新增了更多的静态方法来创建不同类型的方法句柄。

java10新特性

局部变量推断

由于太多 Java 开发者希望 Java 中引入局部变量推断，于是 Java 10 的时候它来了，也算是众望所归了！

Java 10 提供了 var 关键字声明局部变量

var id = 0;
var codefx = new URL("https://mp.weixin.qq.com/");
var list = new ArrayList<>();
var list = List.of(1, 2, 3);
var map = new HashMap<String, String>();
var p = Paths.of("src/test/java/Java9FeaturesTest.java");
var numbers = List.of("a", "b", "c");
for (var n : list)
    System.out.print(n+ " ");

var 关键字只能用于带有构造器的局部变量和 for 循环中。

var 关键字只能用于带有构造器的局部变量和 for 循环中。

var count=null; //❌编译不通过，不能声明为 null
var r = () -> Math.random();//❌编译不通过,不能声明为 Lambda表达式
var array = {1,2,3};//❌编译不通过,不能声明数组

var 并不会改变 Java 是一门静态类型语言的事实，编译器负责推断出类型。

另外，Scala 和 Kotlin 中已经有了 val 关键字 ( final var 组合关键字)。

垃圾回收器接口

在早期的 JDK 结构中，组成垃圾收集器 (GC) 实现的组件分散在代码库的各个部分。 Java 10 通过引入一套纯净的垃圾收集器接口来将不同垃圾收集器的源代码分隔开。

G1并行FullGc

从 Java9 开始 G1 就了默认的垃圾回收器，G1 是以一种低延时的垃圾回收器来设计的，旨在避免进行 Full GC，G1在执行full GC是使用serial old Full GC

从 Java10 开始，G1 的 FullGC 改为并行的标记清除算法，同时会使用与年轻代回收和混合回收相同的并行工作线程数量，从而减少了 Full GC 的发生，以带来更好的性能提升、更大的吞吐量。

集合增强

List，Set，Map 提供了静态方法copyOf()返回入参集合的一个不可变拷贝。

static <E> List<E> copyOf(Collection<? extends E> coll) {
    return ImmutableCollections.listCopy(coll);
}

使用 copyOf() 创建的集合为不可变集合，不能进行添加、删除、替换、 排序等操作，不然会报 java.lang.UnsupportedOperationException 异常。 IDEA 也会有相应的提示。

并且，java.util.stream.Collectors 中新增了静态方法，用于将流中的元素收集为不可变的集合。

var list = new ArrayList<>();
list.stream().collect(Collectors.toUnmodifiableList());
list.stream().collect(Collectors.toUnmodifiableSet());

Optional 增强

Optional 新增了orElseThrow()方法来在没有值时抛出指定的异常。

Optional.ofNullable(cache.getIfPresent(key))
        .orElseThrow(() -> new PrestoException(NOT_FOUND, "Missing entry found for key: " + key));

应用程序类数据共享（CDS功能）

在 Java 5 中就已经引入了类数据共享机制 (Class Data Sharing，简称 CDS)，允许将一组类预处理为共享归档文件，以便在运行时能够进行内存映射以减少 Java 程序的启动时间，当多个 Java 虚拟机（JVM）共享相同的归档文件时，还可以减少动态内存的占用量，同时减少多个虚拟机在同一个物理或虚拟的机器上运行时的资源占用。CDS 在当时还是 Oracle JDK 的商业特性。

Java 10 在现有的 CDS 功能基础上再次拓展，以允许应用类放置在共享存档中。CDS 特性在原来的 bootstrap 类基础之上，扩展加入了应用类的 CDS 为 (Application Class-Data Sharing，AppCDS) 支持，大大加大了 CDS 的适用范围。其原理为：在启动时记录加载类的过程，写入到文本文件中，再次启动时直接读取此启动文本并加载。设想如果应用环境没有大的变化，启动速度就会得到提升。

实验性的基于 Java 的 JIT 编译器

Graal 是一个基于 Java 语言编写的 JIT 编译器，是 JDK 9 中引入的实验性 Ahead-of-Time (AOT) 编译器的基础。

Oracle 的 HotSpot VM 便附带两个用 C++ 实现的 JIT compiler：C1 及 C2。在Java 10 (Linux/x64, macOS/x64) 中，默认情况下HotSpot 仍使用C2，但通过向java 命令添加 -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseJVMCICompiler 参数便可将 C2 替换成 Graal。

相关阅读：[深入浅出 Java 10 的实验性 JIT 编译器 Graal - 郑雨迪

其他

线程-局部管控：Java 10 中线程管控引入 JVM 安全点的概念，将允许在不运行全局 JVM 安全点的情况下实现线程回调，由线程本身或者 JVM 线程来执行，同时保持线程处于阻塞状态，这种方式使得停止单个线程变成可能，而不是只能启用或停止所有线程

备用存储装置上的堆分配：Java 10 中将使得 JVM 能够使用适用于不同类型的存储机制的堆，在可选内存设备上进行堆内存分配

.....

java11

Java 11 对 Java 9 中引入并在 Java 10 中进行了更新的 Http Client API 进行了标准化，在前两个版本中进行孵化的同时，Http Client 几乎被完全重写，并且现在完全支持异步非阻塞。

并且，Java 11 中，Http Client 的包名由 jdk.incubator.http 改为java.net.http，该 API 通过 CompleteableFuture 提供非阻塞请求和响应语义。使用起来也很简单，如下：

var request = HttpRequest.newBuilder()
    .uri(URI.create("https://javastack.cn"))
    .GET()
    .build();
var client = HttpClient.newHttpClient();

// 同步
HttpResponse<String> response = client.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
System.out.println(response.body());

// 异步
client.sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString())
    .thenApply(HttpResponse::body)
    .thenAccept(System.out::println);

String 增强

//判断字符串是否为空
" ".isBlank();//true
//去除字符串首尾空格
" Java ".strip();// "Java"
//去除字符串首部空格
" Java ".stripLeading();   // "Java "
//去除字符串尾部空格
" Java ".stripTrailing();  // " Java"
//重复字符串多少次
"Java".repeat(3);             // "JavaJavaJava"
//返回由行终止符分隔的字符串集合。
"A\nB\nC".lines().count();    // 3
"A\nB\nC".lines().collect(Collectors.toList());

Optional 增强

新增了empty()方法来判断指定的 Optional 对象是否为空。

var op = Optional.empty();
System.out.println(op.isEmpty());//判断指定的 Optional 对象是否为空

ZGC(可伸缩低延迟垃圾收集器)

ZGC 即 Z Garbage Collector，是一个可伸缩的、低延迟的垃圾收集器。

ZGC 主要为了满足如下目标进行设计：

• GC 停顿时间不超过 10ms
• 即能处理几百 MB 的小堆，也能处理几个 TB 的大堆
• 应用吞吐能力不会下降超过 15%（与 G1 回收算法相比）
• 方便在此基础上引入新的 GC 特性和利用 colored 针以及 Load barriers 优化奠定基础
• 当前只支持 Linux/x64 位平台

ZGC 目前 处在实验阶段，只支持 Linux/x64 平台。

与 CMS 中的 ParNew 和 G1 类似，ZGC 也采用标记-复制算法，不过 ZGC 对该算法做了重大改进。

在 ZGC 中出现 Stop The World 的情况会更少！

Lambda 参数的局部变量语法

从 Java 10 开始，便引入了局部变量类型推断这一关键特性。类型推断允许使用关键字 var 作为局部变量的类型而不是实际类型，编译器根据分配给变量的值推断出类型。

Java 10 中对 var 关键字存在几个限制

• 只能用于局部变量上
• 声明时必须初始化
• 不能用作方法参数
• 不能在 Lambda 表达式中使用

Java11 开始允许开发者在 Lambda 表达式中使用 var 进行参数声明。

// 下面两者是等价的
Consumer<String> consumer = (var i) -> System.out.println(i);
Consumer<String> consumer = (String i) -> System.out.println(i);

启动单文件源代码程序

这意味着我们可以运行单一文件的 Java 源代码。此功能允许使用 Java 解释器直接执行 Java 源代码。源代码在内存中编译，然后由解释器执行，不需要在磁盘上生成 .class 文件了。唯一的约束在于所有相关的类必须定义在同一个 Java 文件中。

对于 Java 初学者并希望尝试简单程序的人特别有用，并且能和 jshell 一起使用。一定能程度上增强了使用 Java 来写脚本程序的能力。

Epsilon

新的垃圾回收器 Epsilon ：一个完全消极的 GC 实现，分配有限的内存资源，最大限度的降低内存占用和内存吞吐延迟时间

低开销的 Heap Profiling ：Java 11 中提供一种低开销的 Java 堆分配采样方法，能够得到堆分配的 Java 对象信息，并且能够通过 JVMTI 访问堆信息

TLS1.3 协议 ：Java 11 中包含了传输层安全性（TLS）1.3 规范（RFC 8446）的实现，替换了之前版本中包含的 TLS，包括 TLS 1.2，同时还改进了其他 TLS 功能，例如 OCSP 装订扩展（RFC 6066，RFC 6961），以及会话散列和扩展主密钥扩展（RFC 7627），在安全性和性能方面也做了很多提升

飞行记录器(Java Flight Recorder) ：飞行记录器之前是商业版 JDK 的一项分析工具，但在 Java 11 中，其代码被包含到公开代码库中，这样所有人都能使用该功能了。

......

java12

String 增强

Java 11 增加了两个的字符串处理方法，如以下所示。

indent() 方法可以实现字符串缩进。

String text = "Java";
// 缩进 4 格
text = text.indent(4);
System.out.println(text);
text = text.indent(-10);
System.out.println(text);

输出：

     Java
Java

transform() 方法可以用来转变指定字符串。

String result = "foo".transform(input -> input + " bar");
System.out.println(result); // foo bar

file增强

Files 增强（文件比较）

Java 12 添加了以下方法来比较两个文件：

public static long mismatch(Path path, Path path2) throws IOException

mismatch() 方法用于比较两个文件，并返回第一个不匹配字符的位置，如果文件相同则返回 -1L。

代码示例（两个文件内容相同的情况）：

Path filePath1 = Files.createTempFile("file1", ".txt");
Path filePath2 = Files.createTempFile("file2", ".txt");
Files.writeString(filePath1, "Java 12 Article");
Files.writeString(filePath2, "Java 12 Article");

long mismatch = Files.mismatch(filePath1, filePath2);
assertEquals(-1, mismatch);

代码示例（两个文件内容不相同的情况）：

Path filePath3 = Files.createTempFile("file3", ".txt");
Path filePath4 = Files.createTempFile("file4", ".txt");
Files.writeString(filePath3, "Java 12 Article");
Files.writeString(filePath4, "Java 12 Tutorial");

long mismatch = Files.mismatch(filePath3, filePath4);
assertEquals(8, mismatch);

数字格式化工具类

NumberFormat 新增了对复杂的数字进行格式化的支持

NumberFormat fmt = NumberFormat.getCompactNumberInstance(Locale.US, NumberFormat.Style.SHORT);
String result = fmt.format(1000);
 System.out.println(result); 

输出:

1K

Shenandoah GC

Redhat 主导开发的 Pauseless GC 实现，主要目标是 99.9% 的暂停小于 10ms，暂停与堆大小无关等

和 Java11 开源的 ZGC 相比（需要升级到 JDK11 才能使用），Shenandoah GC 有稳定的 JDK8u 版本，在 Java8 占据主要市场份额的今天有更大的可落地性。

G1 收集器优化

Java12 为默认的垃圾收集器 G1 带来了两项更新:

• 可中止的混合收集集合 ：JEP344 的实现，为了达到用户提供的停顿时间目标，JEP 344 通过把要被回收的区域集（混合收集集合）拆分为强制和可选部分，使 G1 垃圾回收器能中止垃圾回收过程。 G1 可以中止可选部分的回收以达到停顿时间目标
• 及时返回未使用的已分配内存 ：JEP346 的实现，增强 G1 GC，以便在空闲时自动将 Java 堆内存返回给操作系统

预览新特性

增强 Switch

传统的 switch 语法存在容易漏写 break 的问题，而且从代码整洁性层面来看，多个 break 本质也是一种重复。

Java12 增强了 switch 表达式，使用类似 lambda 语法条件匹配成功后的执行块，不需要多写 break 。

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);
}

instanceof 模式匹配

instanceof 主要在类型强转前探测对象的具体类型。

之前的版本中，我们需要显示地对对象进行类型转换。

Object obj = "我是字符串";
if(obj instanceof String){
   String str = (String) obj;
    System.out.println(str);
}

新版的 instanceof 可以在判断是否属于具体的类型同时完成转换。

Object obj = "我是字符串";
if(obj instanceof String str){
    System.out.println(str);
}

Java13

增强 ZGC(释放未使用内存)

在 Java 11 中是实验性的引入的 ZGC 在实际的使用中存在未能主动将未使用的内存释放给操作系统的问题。

ZGC 堆由一组称为 ZPages 的堆区域组成。在 GC 周期中清空 ZPages 区域时，它们将被释放并返回到页面缓存 ZPageCache 中，此缓存中的 ZPages 按最近最少使用（LRU）的顺序，并按照大小进行组织。

在 Java 13 中，ZGC 将向操作系统返回被标识为长时间未使用的页面，这样它们将可以被其他进程重用。

SocketAPI 重构

Java Socket API 终于迎来了重大更新！

Java 13 将 Socket API 的底层进行了重写， NioSocketImpl 是对 PlainSocketImpl 的直接替代，它使用 java.util.concurrent 包下的锁而不是同步方法。如果要使用旧实现，请使用 -Djdk.net.usePlainSocketImpl=true。

并且，在 Java 13 中是默认使用新的 Socket 实现。

public final class NioSocketImpl extends SocketImpl implements PlatformSocketImpl {
}

FileSystems

FileSystems 类中添加了以下三种新方法，以便更容易地使用将文件内容视为文件系统的文件系统提供程序：

• newFileSystem(Path)
• newFileSystem(Path, Map<String, ?>)
• `newFileSystem(Path, Map<String, ?>, ClassLoader)

动态 CDS 存档

Java 13 中对 Java 10 中引入的应用程序类数据共享(AppCDS)进行了进一步的简化、改进和扩展，即：允许在 Java 应用程序执行结束时动态进行类归档，具体能够被归档的类包括所有已被加载，但不属于默认基层 CDS 的应用程序类和引用类库中的类。

这提高了应用程序类数据共享（AppCDSopen in new window）的可用性。无需用户进行试运行来为每个应用程序创建类列表。

$ java -XX:ArchiveClassesAtExit=my_app_cds.jsa -cp my_app.jar
$ java -XX:SharedArchiveFile=my_app_cds.jsa -cp my_app.jar

文本块

解决 Java 定义多行字符串时只能通过换行转义或者换行连接符来变通支持的问题，引入三重双引号来定义多行文本。

Java 13 支持两个 """ 符号中间的任何内容都会被解释为字符串的一部分，包括换行符。

未支持文本块之前的 json写法：

String json ="{\n" +
              "   \"name\":\"mkyong\",\n" +
              "   \"age\":38\n" +
              "}\n";

支持文本块之后的 json写法：

 String json = """
                {
                    "name":"mkyong",
                    "age":38
                }
                """;

未支持文本块之前的 SQL 写法：

String query = "SELECT `EMP_ID`, `LAST_NAME` FROM `EMPLOYEE_TB`\n" +
               "WHERE `CITY` = 'INDIANAPOLIS'\n" +
               "ORDER BY `EMP_ID`, `LAST_NAME`;\n";

支持文本块之后的 SQL 写法：

String query = """
               SELECT `EMP_ID`, `LAST_NAME` FROM `EMPLOYEE_TB`
               WHERE `CITY` = 'INDIANAPOLIS'
               ORDER BY `EMP_ID`, `LAST_NAME`;
               """;

另外，String 类新增加了 3 个新的方法来操作文本块：

• formatted(Object... args) ：它类似于 String 的format()方法。添加它是为了支持文本块的格式设置。
• stripIndent() ：用于去除文本块中每一行开头和结尾的空格。
• translateEscapes() ：转义序列如 “\t” 转换为 “t”

由于文本块是一项预览功能，可以在未来版本中删除，因此这些新方法被标记为弃用。

@Deprecated(forRemoval=true, since="13")
public String stripIndent() {
}
@Deprecated(forRemoval=true, since="13")
public String formatted(Object... args) {

}
@Deprecated(forRemoval=true, since="13")
public String translateEscapes() {
}

增强 Switch(引入 yield 关键字到 Switch 中)

Switch 表达式中就多了一个关键字用于跳出 Switch 块的关键字 yield，主要用于返回一个值

yield和 return 的区别在于：return 会直接跳出当前循环或者方法，而 yield 只会跳出当前 Switch 块，同时在使用 yield 时，需要有 default 条件

 private static String descLanguage(String name) {
        return switch (name) {
            case "Java": yield "object-oriented, platform independent and secured";
            case "Ruby": yield "a programmer's best friend";
            default: yield name +" is a good language";
        };
 }

java14

空指针异常精准提示

通过 JVM 参数中添加-XX:+ShowCodeDetailsInExceptionMessages，可以在空指针异常中获取更为详细的调用信息，更快的定位和解决问题。

a.b.c.i = 99; // 假设这段代码会发生空指针

Java 14 之前：

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at NullPointerExample.main(NullPointerExample.java:5)

Java 14 之后：

 // 增加参数后提示的异常中很明确的告知了哪里为空导致
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException:
        Cannot read field 'c' because 'a.b' is null.
    at Prog.main(Prog.java:5)

switch

Java12 引入的 switch（预览特性）在 Java14 变为正式版本，不需要增加参数来启用，直接在 JDK14 中就能使用。

Java12 为 switch 表达式引入了类似 lambda 语法条件匹配成功后的执行块，不需要多写 break ，Java13 提供了 yield 来在 block 中返回值。

String result = switch (day) {
            case "M", "W", "F" -> "MWF";
            case "T", "TH", "S" -> "TTS";
            default -> {
                if(day.isEmpty())
                    yield "Please insert a valid day.";
                else
                    yield "Looks like a Sunday.";
            }

        };
System.out.println(result);

java15

CharSequence

CharSequence 接口添加了一个默认方法 isEmpty() 来判断字符序列为空，如果是则返回 true。

public interface CharSequence {
  default boolean isEmpty() {
      return this.length() == 0;
  }
}

TreeMap

TreeMap 新引入了下面这些方法：

• putIfAbsent()
• computeIfAbsent()
• computeIfPresent()
• compute()
• merge()

ZGC(转正)

Java11 的时候 ，ZGC 还在试验阶段。

当时，ZGC 的出现让众多 Java 开发者看到了垃圾回收器的另外一种可能，因此备受关注。

经过多个版本的迭代，不断的完善和修复问题，ZGC 在 Java 15 已经可以正式使用了！

不过，默认的垃圾回收器依然是 G1。你可以通过下面的参数启动 ZGC：

$ java -XX:+UseZGC className

EdDSA(数字签名算法)

新加入了一个安全性和性能都更强的基于 Edwards-Curve Digital Signature Algorithm （EdDSA）实现的数字签名算法。

虽然其性能优于现有的 ECDSA 实现，不过，它并不会完全取代 JDK 中现有的椭圆曲线数字签名算法( ECDSA)。

KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("Ed25519");
KeyPair kp = kpg.generateKeyPair();

byte[] msg = "test_string".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

Signature sig = Signature.getInstance("Ed25519");
sig.initSign(kp.getPrivate());
sig.update(msg);
byte[] s = sig.sign();

String encodedString = Base64.getEncoder().encodeToString(s);
System.out.println(encodedString);

输出：

0Hc0lxxASZNvS52WsvnncJOH/mlFhnA8Tc6D/k5DtAX5BSsNVjtPF4R4+yMWXVjrvB2mxVXmChIbki6goFBgAg==

文本块(转正)

在 Java 15 ，文本块是正式的功能特性了。

隐藏类(Hidden Classes)

隐藏类是为框架（frameworks）所设计的，隐藏类不能直接被其他类的字节码使用，只能在运行时生成类并通过反射间接使用它们。

java16

JEP 338:向量 API(第二次孵化)

向量（Vector） API 最初由 JEP 338open in new window 提出，并作为孵化 APIopen in new window集成到 Java 16 中。第二轮孵化由 JEP 414open in new window 提出并集成到 Java 17 中，第三轮孵化由 JEP 417open in new window 提出并集成到 Java 18 中，第四轮由 JEP 426open in new window 提出并集成到了 Java 19 中。

该孵化器 API 提供了一个 API 的初始迭代以表达一些向量计算，这些计算在运行时可靠地编译为支持的 CPU 架构上的最佳向量硬件指令，从而获得优于同等标量计算的性能，充分利用单指令多数据（SIMD）技术（大多数现代 CPU 上都可以使用的一种指令）。尽管 HotSpot 支持自动向量化，但是可转换的标量操作集有限且易受代码更改的影响。该 API 将使开发人员能够轻松地用 Java 编写可移植的高性能向量算法。

在 [Java 18 新特性概览]() 中，我有详细介绍到向量 API，这里就不再做额外的介绍了。

JEP 347:启用 C++ 14 语言特性

Java 16 允许在 JDK 的 C++ 源代码中使用 C++14 语言特性，并提供在 HotSpot 代码中可以使用哪些特性的具体指导。

在 Java 15 中，JDK 中 C++ 代码使用的语言特性仅限于 C++98/03 语言标准。它要求更新各种平台编译器的最低可接受版本。

JEP 376:ZGC 并发线程堆栈处理

Java16 将 ZGC 线程栈处理从安全点转移到一个并发阶段，甚至在大堆上也允许在毫秒内暂停 GC 安全点。消除 ZGC 垃圾收集器中最后一个延迟源可以极大地提高应用程序的性能和效率。

JEP 387:弹性元空间

自从引入了 Metaspace 以来，根据反馈，Metaspace 经常占用过多的堆外内存，从而导致内存浪费。弹性元空间这个特性可将未使用的 HotSpot 类元数据（即元空间，metaspace）内存更快速地返回到操作系统，从而减少元空间的占用空间。

并且，这个提案还简化了元空间的代码以降低维护成本。

JEP 390:对基于值的类发出警告

以下介绍摘自：实操 | 剖析 Java16 新语法特性open in new window，原文写的很不错，推荐阅读。

早在 Java9 版本时，Java 的设计者们就对 @Deprecated 注解进行了一次升级，增加了 since 和 forRemoval 等 2 个新元素。其中，since 元素用于指定标记了 @Deprecated 注解的 API 被弃用时的版本，而 forRemoval 则进一步明确了 API 标记 @Deprecated 注解时的语义，如果forRemoval=true时，则表示该 API 在未来版本中肯定会被删除，开发人员应该使用新的 API 进行替代，不再容易产生歧义（Java9 之前，标记 @Deprecated 注解的 API，语义上存在多种可能性，比如：存在使用风险、可能在未来存在兼容性错误、可能在未来版本中被删除，以及应该使用更好的替代方案等）。

仔细观察原始类型的包装类（比如：java.lang.Integer、java.lang.Double），不难发现，其构造函数上都已经标记有@Deprecated(since="9", forRemoval = true)注解，这就意味着其构造函数在将来会被删除，不应该在程序中继续使用诸如new Integer();这样的编码方式（建议使用Integer a = 10;或者Integer.valueOf()函数），如果继续使用，编译期将会产生'Integer(int)' is deprecated and marked for removal 告警。并且，值得注意的是，这些包装类型已经被指定为同 java.util.Optional 和 java.time.LocalDateTime 一样的值类型。

其次，如果继续在 synchronized 同步块中使用值类型，将会在编译期和运行期产生警告，甚至是异常。在此大家需要注意，就算编译期和运行期没有产生警告和异常，也不建议在 synchronized 同步块中使用值类型，举个自增的例子。示例 1-5：

public void inc(Integer count) {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        new Thread(() -> {
            synchronized (count) {
                count++;
            }
        }).start();
    }
}

当执行上述程序示例时，最终的输出结果一定会与你的期望产生差异，这是许多新人经常犯错的一个点，因为在并发环境下，Integer 对象根本无法通过 synchronized 来保证线程安全，这是因为每次的count++操作，所产生的 hashcode 均不同，简而言之，每次加锁都锁在了不同的对象上。因此，如果希望在实际的开发过程中保证其原子性，应该使用 AtomicInteger。

JEP 392:打包工具

在 Java 14 中，JEP 343 引入了打包工具，命令是 jpackage。在 Java 15 中，继续孵化，现在在 Java 16 中，终于成为了正式功能。

这个打包工具允许打包自包含的 Java 应用程序。它支持原生打包格式，为最终用户提供自然的安装体验，这些格式包括 Windows 上的 msi 和 exe、macOS 上的 pkg 和 dmg，还有 Linux 上的 deb 和 rpm。它还允许在打包时指定启动时参数，并且可以从命令行直接调用，也可以通过 ToolProvider API 以编程方式调用。注意 jpackage 模块名称从 jdk.incubator.jpackage 更改为 jdk.jpackage。这将改善最终用户在安装应用程序时的体验，并简化了“应用商店”模型的部署。

关于这个打包工具的实际使用，可以看这个视频 Playing with Java 16 jpackageopen in new window（需要梯子）。

JEP 393:外部内存访问 API(第三次孵化)

引入外部内存访问 API 以允许 Java 程序安全有效地访问 Java 堆之外的外部内存。

Java 14( JEP 370open in new window) 的时候，第一次孵化外部内存访问 API，Java 15 中进行了第二次复活（JEP 383open in new window），在 Java 16 中进行了第三次孵化。

引入外部内存访问 API 的目的如下：

• 通用：单个 API 应该能够对各种外部内存（如本机内存、持久内存、堆内存等）进行操作。
• 安全：无论操作何种内存，API 都不应该破坏 JVM 的安全性。
• 控制：可以自由的选择如何释放内存（显式、隐式等）。
• 可用：如果需要访问外部内存，API 应该是 sun.misc.Unsafa.

JEP 394:instanceof 模式匹配(转正)

从 Java 16 开始，你可以对 instanceof 中的变量值进行修改。

// Old code
if (o instanceof String) {
    String s = (String)o;
    ... use s ...
}

// New code
if (o instanceof String s) {
    ... use s ...
}

JEP 395:记录类型(转正)

记录类型变更历史：

从 Java SE 16 开始，非静态内部类可以定义非常量的静态成员。

public class Outer {
    class Inner {
        static int age;
    }
}

在 JDK 16 之前，如果写上面这种代码，IDE 会提示你静态字段 age 不能在非静态的内部类中定义，除非它用一个常量表达式初始化。（The field age cannot be declared static in a non-static inner type, unless initialized with a constant expression）

JEP 396:默认强封装 JDK 内部元素

此特性会默认强封装 JDK 的所有内部元素，但关键内部 API（例如 sun.misc.Unsafe）除外。默认情况下，使用早期版本成功编译的访问 JDK 内部 API 的代码可能不再起作用。鼓励开发人员从使用内部元素迁移到使用标准 API 的方法上，以便他们及其用户都可以无缝升级到将来的 Java 版本。强封装由 JDK 9 的启动器选项–illegal-access 控制，到 JDK 15 默认改为 warning，从 JDK 16 开始默认为 deny。（目前）仍然可以使用单个命令行选项放宽对所有软件包的封装，将来只有使用–add-opens 打开特定的软件包才行。

JEP 397:密封类(预览)

密封类由 JEP 360open in new window 提出预览，集成到了 Java 15 中。在 JDK 16 中， 密封类得到了改进（更加严格的引用检查和密封类的继承关系），由 JEP 397open in new window 提出了再次预览。

在 [Java 15 新特性概览]() 中，我有详细介绍到密封类，这里就不再做额外的介绍了。

其他优化与改进

• JEP 380:Unix-Domain 套接字通道 ：Unix-domain 套接字一直是大多数 Unix 平台的一个特性，现在在 Windows 10 和 Windows Server 2019 也提供了支持。此特性为 java.nio.channels 包的套接字通道和服务器套接字通道 API 添加了 Unix-domain（AF_UNIX）套接字支持。它扩展了继承的通道机制以支持 Unix-domain 套接字通道和服务器套接字通道。Unix-domain 套接字用于同一主机上的进程间通信（IPC）。它们在很大程度上类似于 TCP/IP，区别在于套接字是通过文件系统路径名而不是 Internet 协议（IP）地址和端口号寻址的。对于本地进程间通信，Unix-domain 套接字比 TCP/IP 环回连接更安全、更有效
• JEP 389:外部链接器 API(孵化) ：该孵化器 API 提供了静态类型、纯 Java 访问原生代码的特性，该 API 将大大简化绑定原生库的原本复杂且容易出错的过程。Java 1.1 就已通过 Java 原生接口（JNI）支持了原生方法调用，但并不好用。Java 开发人员应该能够为特定任务绑定特定的原生库。它还提供了外来函数支持，而无需任何中间的 JNI 粘合代码。
• JEP 357:从 Mercurial 迁移到 Git ：在此之前，OpenJDK 源代码是使用版本管理工具 Mercurial 进行管理，现在迁移到了 Git。
• JEP 369:迁移到 GitHub：和 JEP 357 从 Mercurial 迁移到 Git 的改变一致，在把版本管理迁移到 Git 之后，选择了在 GitHub 上托管 OpenJDK 社区的 Git 仓库。不过只对 JDK 11 以及更高版本 JDK 进行了迁移。
• JEP 386:移植 Alpine Linux ：Apine Linux 是一个独立的、非商业的 Linux 发行版，它十分的小，一个容器需要不超过 8MB 的空间，最小安装到磁盘只需要大约 130MB 存储空间，并且十分的简单，同时兼顾了安全性。此提案将 JDK 移植到了 Apline Linux，由于 Apline Linux 是基于 musl lib 的轻量级 Linux 发行版，因此其他 x64 和 AArch64 架构上使用 musl lib 的 Linux 发行版也适用。
• JEP 388:Windows/AArch64 移植 ：这些 JEP 的重点不是移植工作本身，而是将它们集成到 JDK 主线存储库中；JEP 386 将 JDK 移植到 Alpine Linux 和其他使用 musl 作为 x64 上主要 C 库的发行版上。此外，JEP 388 将 JDK 移植到 Windows AArch64（ARM64）。

java17

Java 17 在 2021 年 9 月 14 日正式发布，是一个长期支持（LTS）版本。

下面这张图是 Oracle 官方给出的 Oracle JDK 支持的时间线。可以看得到，Java

17 最多可以支持到 2029 年 9 月份。

Java 17 将是继 Java 8 以来最重要的长期支持（LTS）版本，是 Java 社区八年努力的成果。Spring 6.x 和 Spring Boot 3.x 最低支持的就是 Java 17。

这次更新共带来 14 个新特性：

• JEP 306:Restore Always-Strict Floating-Point Semantics（恢复始终严格的浮点语义）open in new window
• JEP 356:Enhanced Pseudo-Random Number Generators（增强的伪随机数生成器）open in new window
• JEP 382:New macOS Rendering Pipeline（新的 macOS 渲染管道）open in new window
• JEP 391:macOS/AArch64 Port（支持 macOS AArch64）open in new window
• JEP 398:Deprecate the Applet API for Removal（删除已弃用的 Applet API）open in new window
• JEP 403:Strongly Encapsulate JDK Internals（更强大的封装 JDK 内部元素）open in new window
• JEP 406:Pattern Matching for switch (switch 的类型匹配)open in new window（预览）
• JEP 407:Remove RMI Activation（删除远程方法调用激活机制）open in new window
• JEP 409:Sealed Classes（密封类）open in new window（转正）
• JEP 410:Remove the Experimental AOT and JIT Compiler（删除实验性的 AOT 和 JIT 编译器）open in new window
• JEP 411:Deprecate the Security Manager for Removal（弃用安全管理器以进行删除）open in new window
• JEP 412:Foreign Function & Memory API (外部函数和内存 API)open in new window（孵化）
• JEP 414:Vector（向量） API open in new window（第二次孵化）
• JEP 415:Context-Specific Deserialization Filtersopen in new window

这里只对 356、398、413、406、407、409、410、411、412、414 这几个我觉得比较重要的新特性进行详细介绍。

相关阅读：OpenJDK Java 17 文档open in new window 。

JEP 356:增强的伪随机数生成器

JDK 17 之前，我们可以借助 Random、ThreadLocalRandom和SplittableRandom来生成随机数。不过，这 3 个类都各有缺陷，且缺少常见的伪随机算法支持。

Java 17 为伪随机数生成器 （pseudorandom number generator，RPNG，又称为确定性随机位生成器）增加了新的接口类型和实现，使得开发者更容易在应用程序中互换使用各种 PRNG 算法。

RPNGopen in new window 用来生成接近于绝对随机数序列的数字序列。一般来说，PRNG 会依赖于一个初始值，也称为种子，来生成对应的伪随机数序列。只要种子确定了，PRNG 所生成的随机数就是完全确定的，因此其生成的随机数序列并不是真正随机的。

使用示例：

RandomGeneratorFactory<RandomGenerator> l128X256MixRandom = RandomGeneratorFactory.of("L128X256MixRandom");
// 使用时间戳作为随机数种子
RandomGenerator randomGenerator = l128X256MixRandom.create(System.currentTimeMillis());
// 生成随机数
randomGenerator.nextInt(10));

JEP 398:弃用 Applet API 以进行删除

Applet API 用于编写在 Web 浏览器端运行的 Java 小程序，很多年前就已经被淘汰了，已经没有理由使用了。

Applet API 在 Java 9 时被标记弃用（JEP 289open in new window），但不是为了删除。

JEP 406:switch 的类型匹配（预览）

正如 instanceof 一样， switch 也紧跟着增加了类型匹配自动转换功能。

instanceof 代码示例：

// Old code
if (o instanceof String) {
    String s = (String)o;
    ... use s ...
}

// New code
if (o instanceof String s) {
    ... use s ...
}

switch 代码示例：

// Old code
static String formatter(Object o) {
    String formatted = "unknown";
    if (o instanceof Integer i) {
        formatted = String.format("int %d", i);
    } else if (o instanceof Long l) {
        formatted = String.format("long %d", l);
    } else if (o instanceof Double d) {
        formatted = String.format("double %f", d);
    } else if (o instanceof String s) {
        formatted = String.format("String %s", s);
    }
    return formatted;
}

// New code
static String formatterPatternSwitch(Object o) {
    return switch (o) {
        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        -> o.toString();
    };
}

对于 null 值的判断也进行了优化。

// Old code
static void testFooBar(String s) {
    if (s == null) {
        System.out.println("oops!");
        return;
    }
    switch (s) {
        case "Foo", "Bar" -> System.out.println("Great");
        default           -> System.out.println("Ok");
    }
}

// New code
static void testFooBar(String s) {
    switch (s) {
        case null         -> System.out.println("Oops");
        case "Foo", "Bar" -> System.out.println("Great");
        default           -> System.out.println("Ok");
    }
}

JEP 407:删除远程方法调用激活机制

删除远程方法调用 (RMI) 激活机制，同时保留 RMI 的其余部分。RMI 激活机制已过时且不再使用。

JEP 409：密封类（转正）

密封类由 JEP 360open in new window 提出预览，集成到了 Java 15 中。在 JDK 16 中， 密封类得到了改进（更加严格的引用检查和密封类的继承关系），由 JEP 397open in new window 提出了再次预览。

在 [Java 15 新特性概览]() 中，我有详细介绍到密封类，这里就不再做额外的介绍了。

JEP 410:删除实验性的 AOT 和 JIT 编译器

在 Java 9 的 JEP 295open in new window ,引入了实验性的提前 (AOT) 编译器，在启动虚拟机之前将 Java 类编译为本机代码。

Java 17，删除实验性的提前 (AOT) 和即时 (JIT) 编译器，因为该编译器自推出以来很少使用，维护它所需的工作量很大。保留实验性的 Java 级 JVM 编译器接口 (JVMCI)，以便开发人员可以继续使用外部构建的编译器版本进行 JIT 编译。

JEP 411:弃用安全管理器以进行删除

弃用安全管理器以便在将来的版本中删除。

安全管理器可追溯到 Java 1.0，多年来，它一直不是保护客户端 Java 代码的主要方法，也很少用于保护服务器端代码。为了推动 Java 向前发展，Java 17 弃用安全管理器，以便与旧版 Applet API ( JEP 398open in new window ) 一起移除。

JEP 412:外部函数和内存 API（孵化）

Java 程序可以通过该 API 与 Java 运行时之外的代码和数据进行互操作。通过高效地调用外部函数（即 JVM 之外的代码）和安全地访问外部内存（即不受 JVM 管理的内存），该 API 使 Java 程序能够调用本机库并处理本机数据，而不会像 JNI 那样危险和脆弱。

外部函数和内存 API 在 Java 17 中进行了第一轮孵化，由 JEP 412open in new window 提出。第二轮孵化由 JEP 419open in new window 提出并集成到了 Java 18 中，预览由 JEP 424open in new window 提出并集成到了 Java 19 中。

在 [Java 19 新特性概览]() 中，我有详细介绍到外部函数和内存 API，这里就不再做额外的介绍了。

JEP 414:向量 API（第二次孵化）

向量（Vector） API 最初由 JEP 338open in new window 提出，并作为孵化 APIopen in new window集成到 Java 16 中。第二轮孵化由 JEP 414open in new window 提出并集成到 Java 17 中，第三轮孵化由 JEP 417open in new window 提出并集成到 Java 18 中，第四轮由 JEP 426open in new window 提出并集成到了 Java 19 中。

该孵化器 API 提供了一个 API 的初始迭代以表达一些向量计算，这些计算在运行时可靠地编译为支持的 CPU 架构上的最佳向量硬件指令，从而获得优于同等标量计算的性能，充分利用单指令多数据（SIMD）技术（大多数现代 CPU 上都可以使用的一种指令）。尽管 HotSpot 支持自动向量化，但是可转换的标量操作集有限且易受代码更改的影响。该 API 将使开发人员能够轻松地用 Java 编写可移植的高性能向量算法。

在 [Java 18 新特性概览]() 中，我有详细介绍到向量 API，这里就不再做额外的介绍了。

著作权归所有 原文链接：https://javaguide.cn/java/new-features/java17.html