300 秒快速了解 Java 9 - 16 新特性

末蓝、 2022-10-15 05:48 63阅读 0赞

## 你知道的越多，不知道的就越多，业余的像一棵小草！ ##

成功路上并不拥挤，因为坚持的人不多。

## 编辑：业余草 ##

## juejin.cn/post/6964543834747322405 ##

## 推荐：https://www.xttblog.com/?p=5186 ##

JAVA 这几年的更新实在是太太太……快了，JAVA 8 都还没用多久，16 都已经发布了。自从 JAVA 8 发布了 Lambda 和 Stream 之后，JAVA 就像打了鸡血一样，半年一个版本的发布，生产队的驴也没这么勤快。

![20d53c21a851ed109de30d7e81a3eecc.png][]

Java疯狂更新版本

导致我们现在完全跟不上 JAVA 发布的节奏，我司目前还停留在 JAVA 8，甚至部分老系统还在使用 JAVA 7，根本不能轻易的升级。

不过虽然暂时用不上最新版本的 JAVA，但了解每个新版本的主要特性还是很重要的，不然哪天真跟着升级了，那还不得一脸懵逼。

本文就带你快速了解 JAVA 9 - 16 的主要新特性，早学完早下班！

## JAVA 9（2017年9月） ##

### 接口里可以添加私有接口 ###

JAVA 8 对接口增加了默认方法的支持，在 JAVA 9 中对该功能又来了一次升级，现在可以在接口里定义私有方法，然后在默认方法里调用接口的私有方法。

这样一来，既可以重用私有方法里的代码，又可以不公开代码

public interface TestInterface {
        default void wrapMethod(){
            innerMethod();
        }
        private void innerMethod(){
            System.out.println("");
        }
    }

### 匿名内部类也支持钻石（diamond）运算符 ###

JAVA 5 就引入了泛型（generic），到了 JAVA 7 开始支持钻石（diamond）运算符：`<>`，可以自动推断泛型的类型：

List<Integer> numbers = new ArrayList<>();

但是这个自动推断类型的钻石运算符可不支持匿名内部类，在 JAVA 9 中也对匿名内部类做了支持：

List<Integer> numbers = new ArrayList<>() {
        ...
    }

### 增强的 `try-with-resources` ###

JAVA 7 中增加了`try-with-resources`的支持，可以自动关闭资源：

try (BufferedReader bufferReader = new BufferedReader(...)) {
        return bufferReader.readLine();
    }

但需要声明多个资源变量时，代码看着就有点恶心了，需要在 try 中写多个变量的创建过程：

try (BufferedReader bufferReader0 = new BufferedReader(...);
        BufferedReader bufferReader1 = new BufferedReader(...)) {
        return bufferReader0.readLine();
    }

JAVA 9 中对这个功能进行了增强，可以引用 try 代码块之外的变量来自动关闭：

BufferedReader bufferReader0 = new BufferedReader(...);
    BufferedReader bufferReader1 = new BufferedReader(...);
    try (bufferReader0; bufferReader1) {
        System.out.println(br1.readLine() + br2.readLine());
    }

## JAVA 10（2018年3月） ##

### 局部变量的自动类型推断（var） ###

JAVA 10 带来了一个很有意思的语法 - `var`，它可以自动推断局部变量的类型，以后再也不用写类型了，也不用靠 lombok 的 `var` 注解增强了

var message = "Hello, Java 10";

不过这个只是语法糖，编译后变量还是有类型的，使用时还是考虑下可维护性的问题，不然写多了可就成 JavaScript 风格了

## JAVA 11（2018年9月） ##

### Lambda 中的自动类型推断（var） ###

JAVA 11 中对 Lambda 语法也支持了 `var` 这个自动类型推断的变量，通过 var 变量还可以增加额外的注解：

List<String> languages = Arrays.asList("Java", "Groovy");
    String language = sampleList.stream()
      .map((@Nonnull var x) -> x.toUpperCase())
      .collect(Collectors.joining(", "));
    
    assertThat(language).isEqualTo("Java, Groovy");

### javac + java 命令一把梭 ###

以前编译一个 java 文件时，需要先 javac 编译为 class，然后再用 java 执行，现在可以一把梭了：

$ java HelloWorld.java
    Hello Java 11!

### Java Flight Recorder 登陆 OpenJDK ###

**「Java Flight Recorder」** 是个灰常好用的调试诊断工具，不过之前是在 Oracle JDK 中，也跟着 JDK 11 开源了，OpenJDK 这下也可以用这个功能，真香！

## JAVA 12（2019年3月） ##

### 更简洁的 switch 语法 ###

在之前的 JAVA 版本中，`switch` 语法还是比较啰嗦的，如果多个值走一个逻辑需要写多个 `case`：

DayOfWeek dayOfWeek = LocalDate.now().getDayOfWeek();
    String typeOfDay = "";
    switch (dayOfWeek) {
        case MONDAY:
        case TUESDAY:
        case WEDNESDAY:
        case THURSDAY:
        case FRIDAY:
            typeOfDay = "Working Day";
            break;
        case SATURDAY:
        case SUNDAY:
            typeOfDay = "Day Off";
    }

到了 JAVA 12，这个事情就变得很简单了，几行搞定，而且！还支持返回值：

typeOfDay = switch (dayOfWeek) {
        case MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY -> "Working Day";
        case SATURDAY, SUNDAY -> "Day Off";
    };

### instanceof + 类型强转一步到位 ###

之前处理动态类型碰上要强转时，需要先 `instanceof` 判断一下，然后再强转为该类型处理：

Object obj = "Hello Java 12!";
    if (obj instanceof String) {
        String s = (String) obj;
        int length = s.length();
    }

现在 `instanceof` 支持直接类型转换了，不需要再来一次额外的强转：

Object obj = "Hello Java 12!";
    if (obj instanceof String str) {
        int length = str.length();
    }

## JAVA 13（2019年9月） ##

### switch 语法再增强 ###

JAVA 12 中虽然增强了 `swtich` 语法，但并不能在 `->` 之后写复杂的逻辑，JAVA 12 带来了 `swtich`更完美的体验，就像 `lambda` 一样，可以写逻辑，然后再返回：

typeOfDay = switch (dayOfWeek) {
        case MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY -> {
            // do sth...
        	yield "Working Day";
        }
        case SATURDAY, SUNDAY -> "Day Off";
    };

### 文本块（Text Block）的支持 ###

你是否还在为大段带换行符的字符串报文所困扰，换行吧一堆换行符，不换行吧看着又难受：

String json = "{\"id\":\"1697301681936888\",\"nickname\":\"空无\",\"homepage\":\"https://juejin.cn/user/1697301681936888\"}";

JAVA 13 中帮你解决了这个恶心的问题，增加了文本块的支持，现在可以开心的换行拼字符串了，就像用模板一样：

String json = """
    				{
    				    "id":"1697301681936888",
    				    "nickname":"空无",
    				    "homepage":"https://juejin.cn/user/1697301681936888"
    				}
    				""";

## JAVA 14（2020年3月） ##

### 新增的 record 类型，干掉复杂的 POJO 类 ###

一般我们创建一个 POJO 类，需要定义属性列表，构造函数，getter/setter，比较麻烦。JAVA 14 为我们带来了一个便捷的创建类的方式 - `record`

public record UserDTO(String id,String nickname,String homepage) { };
    
    public static void main( String[] args ){
    	UserDTO user = new UserDTO("1697301681936888","空无","https://juejin.cn/user/1697301681936888");
        System.out.println(user.id);
        System.out.println(user.nickname);
        System.out.println(user.id);
    }

IDEA 也早已支持了这个功能，创建类的时候直接就可以选：![c20a3f2584e044836c1de2b65e3733ec.png][] **「不过这个只是一个语法糖，编译后还是一个 Class，和普通的 Class 区别不大」**

### 更直观的 NullPointerException 提示 ###

**「NullPointerException」** 算是 JAVA 里最常见的一个异常了，但这玩意提示实在不友好，遇到一些长一点的链式表达式时，没办法分辨到底是哪个对象为空。

比如下面这个例子中，到底是 `innerMap` 为空呢，还是 `effected` 为空呢？

Map<String,Map<String,Boolean>> wrapMap = new HashMap<>();
    wrapMap.put("innerMap",new HashMap<>());
    
    boolean effected = wrapMap.get("innerMap").get("effected");
    
    // StackTrace:
    Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    	at org.example.App.main(App.java:50)

JAVA 14 也 get 到了 JAVAER 们的痛点，优化了 NullPointerException 的提示，让你不在困惑，一眼就能定位到底“空”在哪！

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "java.lang.Boolean.booleanValue()" because the return value of "java.util.Map.get(Object)" is null
    	at org.example.App.main(App.java:50)

现在的 StackTrace 就很直观了，直接告诉你 `effected` 变量为空，再也不用困惑！

### 安全的堆外内存读写接口，别再玩 Unsafe 的骚操作了 ###

在之前的版本中，JAVA 如果想操作堆外内存（DirectBuffer），还得 Unsafe 各种 copy/get/offset。现在直接增加了一套安全的堆外内存访问接口，可以轻松的访问堆外内存，再也不用搞 Unsafe 的骚操作了。

// 分配 200B 堆外内存
    MemorySegment memorySegment = MemorySegment.allocateNative(200);
    
    // 用 ByteBuffer 分配，然后包装为 MemorySegment
    MemorySegment memorySegment = MemorySegment.ofByteBuffer(ByteBuffer.allocateDirect(200));
    
    // MMAP 当然也可以
    MemorySegment memorySegment = MemorySegment.mapFromPath(
      Path.of("/tmp/memory.txt"), 200, FileChannel.MapMode.READ_WRITE);
    
    // 获取堆外内存地址
    MemoryAddress address = MemorySegment.allocateNative(100).baseAddress();
    
    // 组合拳，堆外分配，堆外赋值
    long value = 10;
    MemoryAddress memoryAddress = MemorySegment.allocateNative(8).baseAddress();
    // 获取句柄
    VarHandle varHandle = MemoryHandles.varHandle(long.class, ByteOrder.nativeOrder());
    varHandle.set(memoryAddress, value);
    
    // 释放就这么简单，想想 DirectByteBuffer 的释放……多奇怪
    memorySegment.close();

不了解 Unsafe 操作堆外内存方式的同学，可以参考我的另一篇文章《[Unsafe 的 CAS 和内存操作的原理、源码解毒][Unsafe _ CAS]》

### 新增的 jpackage 打包工具，直接打包二进制程序，再也不用装 JRE 了 ###

之前如果想构建一个可执行的程序，还需要借助三方工具，将 JRE 一起打包，或者让客户电脑也装一个 JRE 才可以运行我们的 JAVA 程序。

现在 JAVA 直接内置了 `jpackage` 打包工具，帮助你一键打包二进制程序包，终于不用乱折腾了

## JAVA 15（2020年9月） ##

### ZGC 和 Shenandoah 两款垃圾回收器正式登陆 ###

在 JAVA 15中，ZGC 和 Shenandoah 再也不是实验功能，正式登陆了（不过 G1 仍然是默认的）。如果你升级到 JAVA 15 以后的版本，就赶快试试吧，性能更强，延迟更低

### 封闭（Sealed ）类 ###

JAVA 的继承目前只能选择允许继承和不允许继承（final 修饰），现在新增了一个封闭（Sealed ）类的特性，可以指定某些类才可以继承：

public sealed interface Service permits Car, Truck {
    
        int getMaxServiceIntervalInMonths();
    
        default int getMaxDistanceBetweenServicesInKilometers() {
            return 100000;
        }
    
    }

## JAVA 16（2021年3月） ##

JAVA 16 在**「用户可见的地方」**变化并不多，基本都是 14/15 的实验性内容，到了 16 正式发布，这里就不重复介绍了。

## 总结 ##

以上介绍的各种新特性，有些特性在历史版本中还属于实验性功能，不过按照 JAVA 目前这个驴一样的更新频率，很可能下个版本就是稳定版了。**「早学早享受，晚学被卷走……」**

> 看看时间，300 秒到了吗？

![5ec4fe00bb7415f97e9e10e9645838bf.png][]

[20d53c21a851ed109de30d7e81a3eecc.png]: /images/20221014/5110eea904d944c38eb0de28606483e9.png
[c20a3f2584e044836c1de2b65e3733ec.png]: /images/20221014/bb736d5ba4764344a114bb0797ff7121.png
[Unsafe _ CAS]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyODE5NjUwNQ%3D%3D&chksm=f3876cbec4f0e5a8d27f5e460888c00d18db607dd41c44460436d7cd38d38e54293efefd6cc3&idx=1&mid=2653316424&scene=21&sn=4ff99487080ac7f884c8f3bae4e07230#wechat_redirect
[5ec4fe00bb7415f97e9e10e9645838bf.png]: /images/20221014/7f8a996cb03047edaaa043aef88b05a6.png