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Java基础知识-Java11新特性

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新增字符串处理方法，Optional 加强，局部变量类型推断升级，ZGC

1. 背景

北京时间 2018年9 月 26 日， Oracle 官方宣布 Java 11 正式发布。这是 Java 大版本周期变化后的第一个长期支持版本，非常值得关注。从官网即可下载, 最新发布的 Java11 将带来 ZGC，Http Client 等重要特性，一共包含17 个 JEP(JDK Enhancement Proposals，JDK 增强提案)。其实，总共更新不止17个，只是我们更关注如下的17个JEP更新。JDK 11 将是一个 企业不可忽视的版本。从时间节点来看，JDK 11 的发布正好处在 JDK 8 免费更新到期的前夕，同时 JDK 9、10 也陆续成为“历史版本”。

JDK 11 是一个长期支持版本(LTS, Long-Term-Support)

  • 对于企业来说，选择 11 将意味着长期的、可靠的、可预测的技术路线图。 其中免费的OpenJDK11 确定将得到 OpenJDK 社区的长期支持， LTS 版本将 是可以放心选择的版本。

  • 从 JVM GC 的角度，JDK11 引入了两种新的 GC，其中包括也许是划时代意义的 ZGC，虽然其目前还是实验特性，但是从能力上来看，这是 JDK 的一个巨大突破，为特定生产环境的苛刻需求提供了一个可能的选择。例如，对部分企业核心存储等产品，如果能够保证不超过 10ms 的 GC 暂停，可靠性会上一个大的台阶，这是过去我们进行 GC 调优几乎做不到的，是能与不能的问题。

  • 按照官方的说法，新的发布周期会严格遵循时间点，将于每年的3月份和9月份发布。所 以 Java 11 的版本号是 18.9(LTS)。

    不过与 Java 9 和 Java 10 这 两个被称为“功能性的版本” 不同(两者均只提供半年的技术支持)，Java 11 不仅提供 了长期支持服务，还将作为 Java 平台的参考实现。

    Oracle 直到2023年9月都会为 Java 11 提供技术支持，而补丁和安全警告等扩展支持将持续到2026年。

  • 新的长期支持版本每三年发布一次，根据后续的发布计划，下一 个长期支持版 Java 17 将于2021年发布。

2. 17 个 JEP

JEP(JDK Enhancement Proposal 特性增强提议)：

181: Nest-Based Access Control(基于嵌套的访问控制)

309: Dynamic Class-File Constants(动态的类文件常量）

315: Improve Aarch64 Intrinsics(改进 Aarch64 Intrinsics)

318: Epsilon: A No-Op Garbage Collector(Epsilon 垃圾回收器，又被称为”No-Op(无操作) “回收器)

320: Remove the Java EE and CORBA Modules(移除 Java EE 和 CORBA 模块，JavaFX也已被移除)

321: HTTP Client (Standard)

323: Local-Variable Syntax for Lambda Parameters(用于 Lambda 参数的局部变量语法)

324: Key Agreement with Curve25519 and Curve448(采用 Curve25519 和 Curve448 算法实现的密钥协议)

327: Unicode 10

328: Flight Recorder(飞行记录仪)

329: ChaCha20 and Poly1305 Cryptographic Algorithms(实现 ChaCha20 和 Poly1305加密算法)

330: Launch Single-File Source-Code Programs(启动单个 Java 源代码文件的程序)

331: Low-Overhead Heap Profiling(低开销的堆分配采样方法)

332: Transport Layer Security (TLS) 1.3(对 TLS 1.3 的支持)

333: ZGC: A Scalable Low-Latency Garbage Collector (Experimental)(ZGC:可伸缩的低延迟垃圾回收器，处于实验性阶段)

335: Deprecate the Nashorn JavaScript Engine(弃用 Nashorn JavaScript引擎)

336: Deprecate the Pack200 Tools and API(弃用 Pack200 工具及其 API)

3. 新增字符串处理方法

描述 举例
判断字符串是否为空白 “ “.isBlank(); // true
去除首尾空白 “ Javastack “.strip(); // “Javastack”
去除尾部空格 “ Javastack “.stripTrailing(); // “ Javastack”
去除首部空格 “ Javastack “.stripLeading(); // “Javastack “
复制字符串 “Java”.repeat(3);// “JavaJavaJava”
行数统计 “A\nB\nC”.lines().count(); // 3

4. Optional 加强

新增方法 描述 新增的版本
boolean isEmpty() 判断value是否为空 JDK 11
ifPresentOrElse(Consumer<? super T> action, Runnable emptyAction) value非空，执行参数1功能;如果value 为空，执行参数2功能 JDK 9
Optional<T> or(Supplier<? extends Optional<? extends T>> supplier) value非空，返回对应的Optional; value为空，返回形参封装的Optional JDK 9
Stream<T> stream() value非空，返回仅包含此value的 Stream;否则，返回一个空的Stream JDK 9
T orElseThrow() value非空，返回value;否则抛异常 NoSuchElementException JDK 10

5. 局部变量类型推断升级

在var上添加注解的语法格式，在jdk10中是不能实现的。在JDK11中加入了这样的语法。

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//错误的形式: 必须要有类型, 可以加上var
//Consumer<String> con1 = (@Deprecated t) -> System.out.println(t.toUpperCase());
//正确的形式: 
//使用var的好处是在使用lambda表达式时给参数加上注解。
 Consumer<String> con2 = (@Deprecated var t) -> System.out.println(t.toUpperCase());

6. 全新的HTTP 客户端API

  • HTTP，用于传输网页的协议，早在1997年就被采用在目前的1.1版本中。直到2015年，HTTP2才成为标准。
  • HTTP/1.1和HTTP/2的主要区别是如何在客户端和服务器之间构建和传输数据。HTTP/1.1依赖于请求/响应周期。 HTTP/2允许服务器“push”数据:它可以发 送比客户端请求更多的数据。这使得它可以优先处理并发送对于首先加载 网页至关重要的数据。
  • 这是 Java 9 开始引入的一个处理 HTTP 请求的的 HTTP Client API，该 API 支持同步和异步，而在 Java 11 中已经为正式可用状态，你可以在 java.net 包中找到这个API。
  • 它将替代仅适用于 blocking模式的HttpURLConnection (HttpURLConnection是在HTTP 1.0的时代创建的，并使用了协议无关的方法)，并提供对WebSocket 和 HTTP/2的支持。
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HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder(URI.create("http://127.0.0.1:8080/test/")).build(); BodyHandler<String> responseBodyHandler = BodyHandlers.ofString(); HttpResponse<String> response = client.send(request, responseBodyHandler); String body = response.body();
System.out.println(body);

HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder(URI.create("http://127.0.0.1:8080/test/")).build(); BodyHandler<String> responseBodyHandler = BodyHandlers.ofString(); CompletableFuture<HttpResponse<String>> sendAsync = client.sendAsync(request, responseBodyHandler);
sendAsync.thenApply(t -> t.body()).thenAccept(System.out::println); //HttpResponse<String> response = sendAsync.get();
//String body = response.body();
//System.out.println(body);

7. 更简化的编译运行程序

看下面的代码。
编译：javac Javastack.java

运行：java Javastack

在我们的认知里面，要运行一个 Java 源代码必须先编译，再运行，两步执行动作。 而在未来的 Java 11 版本中，通过一个 java 命令就直接搞定了，如: java Javastack.java

一个命令编译运行源代码的注意点：

  • 执行源文件中的第一个类, 第一个类必须包含主方法。
  • 并且不可以使用其它源文件中的自定义类, 本文件中的自定义类是可以使用的。

8. 废弃Nashorn引擎

废除Nashorn javascript引擎，在后续版本准备移除掉，有需要的 可以考虑使用GraalVM。

9. ZGC

  • GC是java主要优势之一。 然而, 当GC停顿太长, 就会开始影响应用的响应时间。消除或者减少GC停顿时长, java将对更广泛的应用场景是一个更有吸引力 的平台。此外, 现代系统中可用内存不断增长,用户和程序员希望JVM能够以高效的方式充分利用这些内存, 并且无需长时间的GC暂停时间。

  • ZGC, A Scalable Low-Latency Garbage Collector(Experimental)

    ZGC, 这应该是JDK11最为瞩目的特性, 没有之一。 但是后面带了Experimental, 说明这还不建议用到生产环境。

  • ZGC是一个并发, 基于region, 压缩型的垃圾收集器, 只有root扫描阶段会STW(stop the world), 因此GC停顿时间不会随着堆的增长和存活对象的增长 而变长。

  • 优势:

    • GC暂停时间不会超过10ms
    • 既能处理几百兆的小堆, 也能处理几个T的大堆(OMG)
    • 和G1相比, 应用吞吐能力不会下降超过15%
    • 为未来的GC功能和利用colord指针以及Load barriers优化奠定基础
    • 初始只支持64位系统

  • ZGC的设计目标是:

    支持TB级内存容量，暂停时间低(<10ms)，对整个 程序吞吐量的影响小于15%。 将来还可以扩展实现机制，以支持不少令人 兴奋的功能，例如多层堆(即热对象置于DRAM和冷对象置于NVMe闪存)， 或压缩堆。

10. 其他特性

  • Unicode 10
  • Deprecate the Pack200 Tools and API
  • 新的Epsilon垃圾收集器
  • 完全支持Linux容器(包括Docker)
  • 支持G1上的并行完全垃圾收集
  • 最新的HTTPS安全协议TLS 1.3
  • Java Flight Recorder
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