面试官问我Java8~14的有哪些重要的新特性,我哭了~~~

作者:微信小助手

发布时间:2020-04-20T17:02:04


作者|handaqiang

大家好,我是Guide哥!这篇文章来自读者的投稿,经过了两次较大的改动,两周的完善终于完成。Java 8新特性见这里:Java8新特性最佳指南

Guide 哥:别人家的特性都用了几年了,我 Java 才出来,哈哈!真实!

Java9

发布于 2017 年 9 月 21 日 。作为 Java8 之后 3 年半才发布的新版本,Java 9 带 来了很多重大的变化其中最重要的改动是 Java 平台模块系统的引入,其他还有诸如集合、Stream 流

Java 平台模块系统

Java 平台模块系统,也就是 Project Jigsaw,把模块化开发实践引入到了 Java 平台中。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,创建出只包含所依赖的 JDK 模块的自定义运行时镜像。这样可以极大的减少 Java 运行时环境的大小。

Java 9 模块的重要特征是在其工件(artifact)的根目录中包含了一个描述模块的 module-info.class 文 件。 工件的格式可以是传统的 JAR 文件或是 Java 9 新增的 JMOD 文件。

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

集合、Stream 和 Optional

  • 增加 了 List.of()Set.of()Map.of()Map.ofEntries()等工厂方法来创建不可变集合,比如 List.of("Java", "C++");Map.of("Java", 1, "C++", 2);(这部分内容有点参考 Guava 的味道)
  • Stream 中增加了新的方法 ofNullabledropWhiletakeWhileiterate 方法。 Collectors 中增加了新的方法 filteringflatMapping
  • Optional 类中新增了 ifPresentOrElseorstream 等方法

进程 API

Java 9 增加了 ProcessHandle 接口,可以对原生进程进行管理,尤其适合于管理长时间运行的进程

平台日志 API 和服务

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。

反应式流 ( Reactive Streams )

  • 在 Java9 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.PublisherFlow.SubscriberFlow.SubscriptionFlow.Processor 等 4 个核心接口。Java 9 还提供了 SubmissionPublisher 作为 Flow.Publisher 的一个实现。

变量句柄

  • 变量句柄是一个变量或一组变量的引用,包括静态域,非静态域,数组元素和堆外数据结构中的组成部分等
  • 变量句柄的含义类似于已有的方法句柄 MethodHandle
  • 由 Java 类 java.lang.invoke.VarHandle 来表示,可以使用类 java.lang.invoke.MethodHandles.Lookup 中的静态工厂方法来创建 VarHandle 对 象

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

其它新特性

  • 接口私有方法 :Java 9 允许在接口中使用私有方法
  • try-with-resources 增强 :在 try-with-resources 语句中可以使用 effectively-final 变量(什么是 effectively-final 变量,见这篇文章 http://ilkinulas.github.io/programming/java/2016/03/27/effectively-final-java.html)
  • CompletableFuture 中增加了几个新的方法(completeAsyncorTimeout 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
  • 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 S HA3-512
  • ......

Java10

发布于 2018 年 3 月 20 日,最知名的特性应该是 var 关键字(局部变量类型推断)的引入了,其他还有垃圾收集器改善、GC 改进、性能提升、线程管控等一批新特性

var 关键字

  • 介绍 :提供了 var 关键字声明局部变量: var list = new ArrayList<String>(); // ArrayList<String>
  • 局限性 :只能用于带有构造器的 局部变量和 for 循环中

Guide 哥:实际上 Lombok 早就体用了一个类似的关键字,使用它可以简化代码,但是可能会降低程序的易读性、可维护性。一般情况下,我个人都不太推荐使用。

不可变集合

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(以下为 JDK 的源码)

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

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

Optional

  • 新增了 orElseThrow()方法来在没有值时抛出异常

并行全垃圾回收器 G1

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,但是 Java9 的 G1 的 FullGC 依然是使用单线程去完成标记清除算法,这可能会导致垃圾回收期在无法回收内存的时候触发 Full GC。

为了最大限度地减少 Full GC 造成的应用停顿的影响,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。

应用程序类数据共享

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

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 (Application Class-Data Sharing) 支持。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

其他特性

  • 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

  • 统一的垃圾回收接口:Java 10 中,hotspot/gc 代码实现方面,引入一个干净的 GC 接口,改进不同 GC 源代码的隔离性,多个 GC 之间共享的实现细节代码应该存在于辅助类中。统一垃圾回收接口的主要原因是:让垃圾回收器(GC)这部分代码更加整洁,便于新人上手开发,便于后续排查相关问题。

Java11

Java11 于 2018 年 9 月 25 日正式发布,这是很重要的一个版本!Java 11 和 2017 年 9 月份发布的 Java 9 以及 2018 年 3 月份发布的 Java 10 相比,其最大的区别就是:在长期支持(Long-Term-Support)方面,Oracle 表示会对 Java 11 提供大力支持,这一支持将会持续至 2026 年 9 月。这是据 Java 8 以后支持的首个长期版本。

字符串加强

Java 11 增加了一系列的字符串处理方法,如以下所示。

Guide 哥:说白点就是多了层封装,JDK 开发组的人没少看市面上常见的工具类框架啊!

//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()); 

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 colord
  • 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

标准 HTTP Client 升级

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,Java11 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); 


简化启动单个源代码文件的方法

  • 增强了 Java 启动器,使其能够运行单一文件的 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。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

用于 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