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Java 9 逆天的十大新特性

來自:互扯程式(微信號:chat_routine)

作者:互扯程式,某互聯網公司P8級專家攻城獅,曾參與過央視全台網的研發工作。目前正在做車聯網專案的雲平臺的架構設計與研發工作。平時喜歡打球游泳,偶爾發表一些技術文章。

在介紹java9之前,我們先來看看java成立到現在的所有版本。

  • 1990年初,最初被命名為Oak;

  • 1995年5月23日,Java語言誕生;

  • 1996年1月,第一個JDK-JDK1.0誕生;

  • 1996年4月,10個最主要的操作系統供應商申明將在其產品中嵌入Java技術;

  • 1996年9月,約8.3萬個網頁應用了Java技術來製作;

  • 1997年2月18日,JDK1.1發佈;

  • 1997年4月2日,JavaOne會議召開,參與者逾一萬人,創當時全球同類會議紀錄;

  • 1997年9月,JavaDeveloperConnection社區成員超過十萬;

  • 1998年2月,JDK1.1被下載超過2,000,000次;

  • 1998年12月8日,Java 2企業平臺J2EE發佈;

  • 1999年6月,SUN公司發佈Java三個版本:標準版(J2SE)、企業版(J2EE)和微型版(J2ME);

  • 2000年5月8日,JDK1.3發佈;

  • 2000年5月29日,JDK1.4發佈;

  • 2001年6月5日,Nokia宣佈到2003年將出售1億部支持Java的手機;

  • 2001年9月24日,J2EE1.3發佈;

  • 2002年2月26日,J2SE1.4發佈,此後Java的計算能力有了大幅提升;

  • 2004年9月30日,J2SE1.5發佈,成為Java語言發展史上的又一里程碑。為了表示該版本的重要性,J2SE1.5更名為Java SE 5.0;

  • 2005年6月,JavaOne大會召開,SUN公司公開Java SE 6。此時,Java的各種版本已經更名,以取消其中的數字“2”:J2EE更名為Java EE,J2SE更名為Java SE,J2ME更名為Java ME;

  • 2006年12月,SUN公司發佈JRE6.0;

  • 2009年4月20日,甲骨文以74億美元的價格收購SUN公司,取得java的版權,業界傳聞說這對Java程式員是個壞訊息(其實恰恰相反);

  • 2010年11月,由於甲骨文對Java社區的不友善,因此Apache揚言將退出JCP;

  • 2011年7月28日,甲骨文發佈Java SE 7;

  • 2014年3月18日,甲骨文發表Java SE 8;

  • 2017年7月,甲骨文發表Java SE 9。

寫在前面


按照java1995年正式誕生起到現在,已經快23年了。比我年齡都大(我今天剛滿18歲)。java已經陪我走過了十幾個年頭了,當年我用的第一個版本應該是J2SE1.4(完了,暴露了)。其實現在好多人還在用Java SE 6,還有一部分人Java SE 8還沒玩明白呢(公眾號回覆“學習”,獲取JAVA8視頻教程),Java SE 9已經粉末登場了。在Open JDK的官網上看到了Java 10的標準也在制定當中,Java的發展真的越來越快了。

modularity System 模塊系統

Java 9中主要的變化是已經實現的模塊化系統。

Modularity提供了類似於OSGI框架的功能,模塊之間存在相互的依賴關係,可以匯出一個公共的API,並且隱藏實現的細節,Java提供該功能的主要的動機在於,減少記憶體的開銷,在JVM啟動的時候,至少會有30~60MB的記憶體加載,主要原因是JVM需要加載rt.jar,不管其中的類是否被classloader加載,第一步整個jar都會被JVM加載到記憶體當中去,模塊化可以根據模塊的需要加載程式運行需要的class。

在引入了模塊系統之後,JDK 被重新組織成 94 個模塊。Java 應用可以通過新增的 jlink 工具,創建出只包含所依賴的 JDK 模塊的自定義運行時鏡像。這樣可以極大的減少 Java 運行時環境的大小。使得JDK可以在更小的設備中使用。採用模塊化系統的應用程式只需要這些應用程式所需的那部分JDK模塊,而非是整個JDK框架了。

HTTP/2

JDK9之前提供HttpURLConnection API來實現Http訪問功能,但是這個類基本很少使用,一般都會選擇Apache的Http Client,此次在Java 9的版本中引入了一個新的package:java.net.http,裡面提供了對Http訪問很好的支持,不僅支持Http1.1而且還支持HTTP2(什麼是HTTP2?請參見HTTP2的時代來了…),以及WebSocket,據說性能特別好。

註意:新的 HttpClient API 在 Java 9 中以所謂的孵化器模塊交付。也就是說,這套 API 不能保證 100% 完成。

JShell

用過Python的童鞋都知道,Python 中的讀取-求值-打印迴圈( Read-Evaluation-Print Loop )很方便。它的目的在於以即時結果和反饋的形式。

java9引入了jshell這個交互性工具,讓Java也可以像腳本語言一樣來運行,可以從控制台啟動 jshell ,在 jshell 中直接輸入運算式並查看其執行結果。當需要測試一個方法的運行效果,或是快速的對運算式進行求值時,jshell 都非常實用。

除了運算式之外,還可以創建 Java 類和方法。jshell 也有基本的代碼完成功能。我們在教人們如何編寫 Java 的過程中,不再需要解釋 “public static void main(String [] args)” 這句廢話。

不可變集合工廠方法

Java 9增加了List.of()、Set.of()、Map.of()和Map.ofEntries()等工廠方法來創建不可變集合。

List<String> strs = List.of("Hello", "World"); 
List strs List.of(1, 2, 3);
Set<String> strs = Set.of("Hello", "World");
Set ints = Set.of(1, 2, 3);
Map<String, Integer> maps = Map.of("Hello", 1, "World", 2);

除了更短和更好閱讀之外,這些方法也可以避免您選擇特定的集合實現。在創建後,繼續添加元素到這些集合會導致 “UnsupportedOperationException” 。

私有接口方法

Java 8 為我們提供了接口的預設方法和靜態方法,接口也可以包含行為,而不僅僅是方法定義。

預設方法和靜態方法可以共享接口中的私有方法,因此避免了代碼冗餘,這也使代碼更加清晰。如果私有方法是靜態的,那這個方法就屬於這個接口的。並且沒有靜態的私有方法只能被在接口中的實體呼叫。

interface InterfaceWithPrivateMethods {
   private static String staticPrivate() {
       return "static private";    
   }
   private String instancePrivate() {
       return "instance private";
   }
   default void check() {
       String result = staticPrivate();
       InterfaceWithPrivateMethods pvt = new InterfaceWithPrivateMethods() {
           // anonymous class 匿名類
       };
       result = pvt.instancePrivate();
   }
}

HTML5風格的Java說明檔案

Java 8之前的版本生成的Java說明檔案是在HTML 4中。在Java 9中,Javadoc 的輸出現在符合兼容 HTML5 標準。現在HTML 4是預設的輸出標記語言,但是在之後發佈的JDK中,HTML 5將會是預設的輸出標記語言。

Java說明檔案還是由三個框架組成的結構構成,這是不會變的,並且以HTML 5輸出的Java說明檔案也保持相同的結構。每個 Javadoc 頁面都包含有關 JDK 模塊類或接口來源的信息。

多版本兼容 JAR

當一個新版本的 Java 出現的時候,你的庫用戶要花費很長時間才會切換到這個新的版本。這就意味著庫要去向後兼容你想要支持的最老的 Java 版本 (許多情況下就是 Java 6 或者 7)。這實際上意味著未來的很長一段時間,你都不能在庫中運用 Java 9 所提供的新特性。幸運的是,多版本兼容 JAR 功能能讓你創建僅在特定版本的 Java 環境中運行庫程式時選擇使用的 class 版本:

multirelease.jar
├── META-INF
│   └── versions
│       └── 9
│           └── multirelease
│               └── Helper.class
├── multirelease
   ├── Helper.class
   └── Main.class

在上述場景中, multirelease.jar 可以在 Java 9 中使用, 不過 Helper 這個類使用的不是頂層的 multirelease.Helper 這個 class, 而是處在“META-INF/versions/9”下麵的這個。這是特別為 Java 9 準備的 class 版本,可以運用 Java 9 所提供的特性和庫。同時,在早期的 Java 諸版本中使用這個 JAR 也是能運行的,因為較老版本的 Java 只會看到頂層的這個 Helper 類。

統一 JVM 日誌


Java 9 中 ,JVM 有了統一的日誌記錄系統,可以使用新的命令列選項-Xlog 來控制 JVM 上 所有組件的日誌記錄。該日誌記錄系統可以設置輸出的日誌訊息的標簽、級別、修飾符和輸出標的等。

java9的垃圾收集機制


Java 9 移除了在 Java 8 中 被廢棄的垃圾回收器配置組合,同時把G1設為預設的垃圾回收器實現。替代了之前預設使用的Parallel GC,對於這個改變,evens的評論是醬紫的:這項變更是很重要的,因為相對於Parallel來說,G1會在應用執行緒上做更多的事情,而Parallel幾乎沒有在應用執行緒上做任何事情,它基本上完全依賴GC執行緒完成所有的記憶體管理。這意味著切換到G1將會為應用執行緒帶來額外的工作,從而直接影響到應用的性能

I/O 流新特性


java.io.InputStream 中增加了新的方法來讀取和複製 InputStream 中包含的資料。

  • readAllBytes:讀取 InputStream 中的所有剩餘位元組。

  • readNBytes: 從 InputStream 中讀取指定數量的位元組到陣列中。

  • transferTo:讀取 InputStream 中的全部位元組並寫入到指定的 OutputStream 中 。

除了上面這些以外,還有以下這麼多的新特性,不再一一介紹。

102: Process API Updates

110: HTTP 2 Client

143: Improve Contended Locking

158: Unified JVM Logging

165: Compiler Control

193: Variable Handles

197: Segmented Code Cache

199: Smart Java Compilation, Phase Two

200: The Modular JDK

201: Modular Source Code

211: Elide Deprecation Warnings on Import Statements

212: Resolve Lint and Doclint Warnings

213: Milling Project Coin

214: Remove GC Combinations Deprecated in JDK 8

215: Tiered Attribution for javac

216: Process Import Statements Correctly

217: Annotations Pipeline 2.0

219: Datagram Transport Layer Security (DTLS)

220: Modular Run-Time Images

221: Simplified Doclet API

222: jshell: The Java Shell (Read-Eval-Print Loop)

223: New Version-String Scheme

224: HTML5 Javadoc

225: Javadoc Search

226: UTF-8 Property Files

227: Unicode 7.0

228: Add More Diagnostic Commands

229: Create PKCS12 Keystores by Default

231: Remove Launch-Time JRE Version Selection

232: Improve Secure Application Performance

233: Generate Run-Time Compiler Tests Automatically

235: Test Class-File Attributes Generated by javac

236: Parser API for Nashorn

237: Linux/AArch64 Port

238: Multi-Release JAR Files

240: Remove the JVM TI hprof Agent

241: Remove the jhat Tool

243: Java-Level JVM Compiler Interface

244: TLS Application-Layer Protocol Negotiation Extension

245: Validate JVM Command-Line Flag Arguments

246: Leverage CPU Instructions for GHASH and RSA

247: Compile for Older Platform Versions

248: Make G1 the Default Garbage Collector

249: OCSP Stapling for TLS

250: Store Interned Strings in CDS Archives

251: Multi-Resolution Images

252: Use CLDR Locale Data by Default

253: Prepare JavaFX UI Controls & CSS APIs for Modularization

254: Compact Strings

255: Merge Selected Xerces 2.11.0 Updates into JAXP

256: BeanInfo Annotations

257: Update JavaFX/Media to Newer Version of GStreamer

258: HarfBuzz Font-Layout Engine

259: Stack-Walking API

260: Encapsulate Most Internal APIs

261: Module System

262: TIFF Image I/O

263: HiDPI Graphics on Windows and Linux

264: Platform Logging API and Service

265: Marlin Graphics Renderer

266: More Concurrency Updates

267: Unicode 8.0

268: XML Catalogs

269: Convenience Factory Methods for Collections

270: Reserved Stack Areas for Critical Sections

271: Unified GC Logging

272: Platform-Specific Desktop Features

273: DRBG-Based SecureRandom Implementations

274: Enhanced Method Handles

275: Modular Java Application Packaging

276: Dynamic Linking of Language-Defined Object Models

277: Enhanced Deprecation

278: Additional Tests for Humongous Objects in G1

279: Improve Test-Failure Troubleshooting

280: Indify String Concatenation

281: HotSpot C++ Unit-Test Framework

282: jlink: The Java Linker

283: Enable GTK 3 on Linux

284: New HotSpot Build System

285: Spin-Wait Hints

287: SHA-3 Hash Algorithms

288: Disable SHA-1 Certificates

289: Deprecate the Applet API

290: Filter Incoming Serialization Data

292: Implement Selected ECMAScript 6 Features in Nashorn

294: Linux/s390x Port

295: Ahead-of-Time Compilation


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