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经过4次跳票,历经曲折的java 9 终于终于在2017年9月21日发布(距离上个版本足足3年半时间)
java 9 提供了超过 150 项新功能特性,包括备受期待的模块化系统、可交互的 REPL 工具:jshell,JDK 编译工具,Java 公共 API 和私有代码,以及安全增强、扩展提升、性能管理改善等。可以说 Java 9 是一个庞大的系统工程,完全做了一个整体改变。但本博文只介绍最重要的十大新特性
特性列表
- 平台级modularity(原名:Jigsaw) 模块化系统
- Java 的 REPL 工具: jShell 命令
- 多版本兼容 jar 包(这个在处理向下兼容方面,非常好用)
- 语法改进:接口的私有方法
- 语法改进:UnderScore(下划线)使用的限制
- 底层结构:String 存储结构变更(这个很重要)
- 集合工厂方法:快速创建只读集合
- 增强的 Stream API
- 全新的 HTTP 客户端 API
- 其它特性
它的新特性来自于100于项JEP和40于项JSR
1. 平台级modularity(原名:Jigsaw) 模块化系统
模块化系统Java7开始筹备,Java8进行了大量工作,Java9才落地。首先带来最直观的感受,就是目录结构的感受:
JDK8以及以前版本:
而Java9的结构目录:
对目录做相应的介绍:
Java 9 的定义功能是一套全新的模块系统。当代码库越来越大,创建复杂,盘根错节的“意大利面条式代码”的几率呈指数级的增长。这时候就得面对两个基础的问题: 很难真正地对代码进行封装, 而系统并没有对不同部分(也就是 JAR 文件)之间的依赖关系有个明确的概念。每一个公共类都可以被类路径之下任何其它的公共类所访问到, 这样就会导致无意中使用了并不想被公开访问的 API。此外,类路径本身也存在问题: 你怎么知晓所有需要的 JAR 都已经有了, 或者是不是会有重复的项呢? 模块系统把这俩个问题都给解决了。
在模块的 src 下创建 module-info.java 文件,来描述依赖和导出(暴露)。
requires:指明对其它模块的依赖。
exports:控制着哪些包可以被其它模块访问到。所有不被导出的包
默认都被封装在模块里面。
2、Java 的 REPL 工具: jShell 命令
REPL:read - evaluate - print - loop
这个简单的说就是能想脚本语言那样,所见即所得。之前我们用java,哪怕只想输出一句hello world,都是非常麻烦的。需要建文件、写代码、编译、运行等等。现在有了jShell工具,实在太方便了
- 即写即得、快速运行
这样我就进入了jshell环境。下面Hello World就是这么简单了
- jShell 也可以从文件中加载语句或者将语句保存到文件中(使用Open命令)
- jShell 也可以是 tab 键进行自动补全和自动添加分号
列出当前 session 里所有有效的代码片段:/list
3、多版本兼容 jar 包(这个在处理向下兼容方面,非常好用)
当一个新版本的 Java 出现的时候,你的库用户要花费数年时间才会
切换到这个新的版本。这就意味着库得去向后兼容你想要支持的最老
的 Java 版本(许多情况下就是 Java 6 或者 Java7)。这实际上意味着
未来的很长一段时间,你都不能在库中运用 Java 9 所提供的新特性。
幸运的是,多版本兼容 jar 功能能让你创建仅在特定版本的 Java 环境
中运行库程序选择使用的 class 版本
案例:略
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4、语法改进:接口的私有方法
在 Java 9 中,接口更加的灵活和强大,连方法的访问权限修饰符
都可以声明为 private 的了,此时方法将不会成为你对外暴露的 API
的一部分(个人认为,这肯定是JDK8遗漏了的一个点,哈哈)
看个例子:
public static String staticFun() {
privateFun();
return "";
}
default String defaultFun() {
privateFun();
return "";
}
private static void privateFun() {
System.out.println("我是私有方法~");
}
这样子是没有问题,可以正常调用和使用的。但是需要注意一下两点
- 私有方法可以是static,也可以不是。看你需要default方法调用还是static方法调用
- 私有方法只能用private修饰,不能用protected。若不写,默认就是public,就是普通静态方法了。
default String defaultFun() {
privateFun();
return "";
}
private void privateFun() {
System.out.println("我是私有方法~");
}
4、语法改进:钻石操作符(Diamond Operator)使用升级 泛型
在 java 8 中如下的操作是会报错的:
public static void main(String[] args) {
Set<String> set1 = new HashSet<>(); //最常用的初始化
//Set<String> set2 = new HashSet<>(){}; //在JDK8中报错
Set<String> set2 = new HashSet<String>(){}; //这样在JDK8中也正常
Set<String> set3 = new HashSet<String>(){{}}; //这样也都是正常的
}
由此课件,报错的那种情况是因为在JDK8中,还不能直接推断出钻石操作符里面的类型而报错。而我们在JDK9以后,就可以直接这么写了:
public static void main(String[] args) {
Set<String> set1 = new HashSet<>(); //最常用的初始化
Set<String> set2 = new HashSet<>(){}; //在JDK8中报错
Set<String> set3 = new HashSet<>(){{}}; //这样也都是正常的
}
这样写都是不会报错,可以直接书写使用的。相当于直接创建了一个HashMap的子类。
5、语法改进:UnderScore(下划线)使用的限制
这个点非常的小。距离说明就懂了
在Java8中,我们给变量取名直接就是_
public static void main(String[] args) {
String _ = "hello";
System.out.println(_); //hello
}
我们很清晰的看到,Java8其实给出了提示,但是编译运行都是能通过的,而到了Java9:
直接就提示_是关键字,编译都过不了了。
6、底层结构:String 存储结构变更(这个很重要)
UTF-8表示一个字符是个动态的过程,可以能用1、2、3个字节都是有可能的。但是UTF-16明确的就是不管你是拉丁文、中文等,都是恒定的用两个字节表示
JDK8的字符串存储在char类型的数组里面,不难想象在绝大多数情况下,char类型只需要一个字节就能表示出来了,比如各种字母什么的,两个字节存储势必会浪费空间,JDK9的一个优化就在这,内存的优化。
Java8:
private final char value[];
Java9:
private final byte[] value;
结论:String 再也不用 char[] 来存储啦,改成了 byte[] 加上编码标
记,节约了不少空间。由于底层用了字节数组byte[]来存储,所以遇上非拉丁文,JDK9配合了一个encodingFlag来配合编码解码的
so,相应的StringBuffer 和 StringBuilder 也对应的做出了对应的变化。
有的人担心,这会不会影响到我的charAt方法呢?那我们来看看:
public static void main(String[] args) {
String str = "hello";
String china = "方世享";
System.out.println(str.charAt(1)); //e
System.out.println(china.charAt(1)); //世
}
显然,这个对上层的调用者是完全透明的,完全是底层的数据结构存储而已。但是有必要对比一下源码,还是有非常大的区别的:
java8的charAt方法源码: 实现起来简单很多吧
public char charAt(int index) {
if ((index < 0) || (index >= value.length)) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
}
return value[index];
}
java9的charAt方法源码:
public char charAt(int index) {
if (isLatin1()) {
return StringLatin1.charAt(value, index);
} else {
return StringUTF16.charAt(value, index);
}
}
7、集合工厂方法:快速创建只读集合
为了保证数据的安全性,有时候我们需要创建一个只读的List。在JDK8的时候,我们只能这么做:
Collections.unmodifiableList(list)
Collections.unmodifiableSet(set)
Collections.unmodifiableMap(map)
Tips:Arrays.asList(1,2,3)创建的List也是只读的,不能添加删除,但是一般我们并不会把他当作只读来用。
可以说是比较繁琐的一件事。Java 9 因此引入了方便的方法,这使得类似的事情更容易表达。**调用集合中静态方法 of(),可以将不同数量的参数传输到此工厂方法。此功能可用于 Set 和 List,也可用于 Map 的类似形式。此时得到
的集合,是不可变的:**
List<String> list = List.of("a", "b", "c");
Set<String> set = Set.of("a", "b", "c");
//Map的两种初始化方式,个人喜欢第二种,语意更加清晰些,也不容易错
Map<String, Integer> map1 = Map.of("Tom", 12, "Jerry", 21,
"Lilei", 33, "HanMeimei", 18);
Map<String, Integer> map2 = Map.ofEntries(
Map.entry("Tom", 89),
Map.entry("Jim", 78),
Map.entry("Tim", 98)
);
处于好奇心,可以让大家再对比一下类型,看看怎么实现的:
public static void main(String[] args) {
List<String> list = List.of("a", "b", "c");
List<String> listOld = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList("a", "b", "c"));
System.out.println(list.getClass().getName()); //java.util.ImmutableCollections$ListN
System.out.println(listOld.getClass().getName()); //java.util.Collections$UnmodifiableRandomAccessList
}
8、增强的 Stream API
在 Java 9 中,Stream API 变得更好,Stream 接口中添加了 4 个新的方法:dropWhile, takeWhile, ofNullable,还有个 iterate 方法的新重载方法,可以让你提供一个 Predicate (判断条件)来指定什么时候结束迭代。
除了对 Stream 本身的扩展,Optional 和 Stream 之间的结合也
得到了改进。现在可以通过 Optional 的新方法 stream() 将一个
Optional 对象转换为一个(可能是空的) Stream 对象
- takeWhile():返回从开头开始的尽量多的元素
- dropWhile() :行为与 takeWhile 相反,返回剩余的元素
- ofNullable():Stream 不能全为 null,否则会报空指针异常。而 Java 9 中的ofNullable健壮性就比of强很多。可以包含一个非空元素,也可以创建一个空 Stream
//报 NullPointerException 因为Of方法不允许全为null的
//Stream<Object> stream1 = Stream.of(null);
//System.out.println(stream1.count());
//ofNullable():允许值为 null
Stream<Object> stream1 = Stream.ofNullable(null);
System.out.println(stream1.count());//0
- iterator()重载方法。如下,相当于不仅仅是limit,而是可以写逻辑来判断终止与否了
9、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。
Java 9 中有新的方式来处理 HTTP 调用。它提供了一个新的 HTTP客户端( HttpClient ), 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。
此外,HTTP 客户端还提供 API 来处理 HTTP/2 的特性,比如流和
服务器推送等功能。全新的 HTTP 客户端 API 可以从 jdk.incubator.httpclient 模块中获取。因为在默认情况下,这个模块是不能根据 classpath 获取的,需要使用 add modules 命令选项配置这个模块,将这个模块添加到 classpath中。
栗子:
HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
HttpRequest req = HttpRequest.newBuilder(URI.create("http://www.baidu.com")).GET().build();
HttpResponse<String> response = client.send(req,
HttpResponse.BodyHandler.asString());
System.out.println(response.statusCode());
System.out.println(response.version().name());
System.out.println(response.body());
10、其它特性
Deprecated 废弃了相关 API
Java 9 废弃或者移除了几个不常用的功能。其中最主要的是
Applet API,现在是标记为废弃的。随着对安全要求的提高,主流浏
览器已经取消对 Java 浏览器插件的支持
智能 Java 编译工具
智能 java 编译工具( sjavac )的第一个阶段始于 JEP139 这个项目,用于在多核处理器情况下提升 JDK 的编译速度
JDK 9 还更新了 javac 编译器以便能够将 java 9 代码编译运行在低版本 Java 中
统一的 JVM 日志系统
javadoc 的 HTML 5 支持
Nashorn 项目在 JDK 9 中得到改进,它为 Java 提供轻量级的Javascript 运行时。
JDK 9 包含一个用来解析 Nashorn 的 ECMAScript 语法树的API。这个 API 使得 IDE 和服务端框架不需要依赖 Nashorn 项目的内部实现类,就能够分析 ECMAScript 代码。
Javascript 引擎升级:Nashorn(该引擎在8中首次引入,非常好用)
java 的动态编译器
JIT(Just-in-time)编译器可以在运行时将热点编译成本地代码,
速度很快。但是 Java 项目现在变得很大很复杂,因此 JIT 编译器需
要花费较长时间才能热身完,而且有些 Java 方法还没法编译,性能
方面也会下降。AoT 编译就是为了解决这些问题而生的
JIT是个很大的研究课题,阿里有专门的团队搞这一块