J2SE I一一JDK9新特性（詳解）

Java 9 新特性

• 模塊系統：模塊是一個包的容器，Java 9 最大的變化之一是引入了模塊系統（Jigsaw 項目）。
• REPL (JShell)：交互式編程環境。
• HTTP 2 客戶端：HTTP/2標準是HTTP協議的最新版本，新的 HTTPClient API 支持 WebSocket 和 HTTP2 流以及服務器推送特性。
• 改進的 Javadoc：Javadoc 如今支持在 API 文檔中的進行搜索。另外，Javadoc 的輸出如今符合兼容 HTML5 標準。
• 多版本兼容 JAR 包：多版本兼容 JAR 功能能讓你建立僅在特定版本的 Java 環境中運行庫程序時選擇使用的 class 版本。
• 集合工廠方法：List，Set 和 Map 接口中，新的靜態工廠方法能夠建立這些集合的不可變實例。
• 私有接口方法：在接口中使用private私有方法。咱們可使用 private 訪問修飾符在接口中編寫私有方法。
• 進程 API: 改進的 API 來控制和管理操做系統進程。引進 java.lang.ProcessHandle 及其嵌套接口 Info 來讓開發者逃離時常由於要獲取一個本地進程的 PID 而不得不使用本地代碼的窘境。
• 改進的 Stream API：改進的 Stream API 添加了一些便利的方法，使流處理更容易，並使用收集器編寫複雜的查詢。
• 改進 try-with-resources：若是你已經有一個資源是 final 或等效於 final 變量,您能夠在 try-with-resources 語句中使用該變量，而無需在 try-with-resources 語句中聲明一個新變量。
• 改進的棄用註解 @Deprecated：註解 @Deprecated 能夠標記 Java API 狀態，能夠表示被標記的 API 將會被移除，或者已經破壞。
• 改進鑽石操做符(Diamond Operator) ：匿名類可使用鑽石操做符(Diamond Operator)。
• 改進 Optional 類：java.util.Optional 添加了不少新的有用方法，Optional 能夠直接轉爲 stream。
• 多分辨率圖像 API：定義多分辨率圖像API，開發者能夠很容易的操做和展現不一樣分辨率的圖像了。
• 改進的 CompletableFuture API ： CompletableFuture 類的異步機制能夠在 ProcessHandle.onExit 方法退出時執行操做。
• 輕量級的 JSON API：內置了一個輕量級的JSON API
• 響應式流（Reactive Streams) API: Java 9中引入了新的響應式流 API 來支持 Java 9 中的響應式編程。

更多的新特性能夠參閱官網：What's New in JDK 9

JDK 9 下載地址：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk9-doc-downloads-3850606.html

在關於 Java 9 文章的實例，咱們均使用 jdk 1.9 環境，你可使用如下命令查看當前 jdk 的版本：

$ java -version
java version "9-ea"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 9-ea+163)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 9-ea+163, mixed mode)

1\. Java 平臺級模塊系統

Java 9 的定義功能是一套全新的模塊系統。當代碼庫愈來愈大，建立複雜，盤根錯節的「意大利麪條式代碼」的概率呈指數級的增加。這時候就得面對兩個基礎的問題: 很難真正地對代碼進行封裝, 而系統並無對不一樣部分（也就是 JAR 文件）之間的依賴關係有個明確的概念。每個公共類均可以被類路徑之下任何其它的公共類所訪問到, 這樣就會致使無心中使用了並不想被公開訪問的 API。此外，類路徑自己也存在問題: 你怎麼知曉全部須要的 JAR 都已經有了, 或者是否是會有重複的項呢? 模塊系統把這倆個問題都給解決了。

模塊化的 JAR 文件都包含一個額外的模塊描述器。在這個模塊描述器中, 對其它模塊的依賴是經過 「requires」 來表示的。另外, 「exports」 語句控制着哪些包是能夠被其它模塊訪問到的。全部不被導出的包默認都封裝在模塊的裏面。以下是一個模塊描述器的示例，存在於 「module-info.java」 文件中:

module blog {
 exports com.pluralsight.blog;

 requires cms;
}

請注意，兩個模塊都包含封裝的包，由於它們沒有被導出（使用橙色盾牌可視化）。 沒有人會偶然地使用來自這些包中的類。Java 平臺自己也使用本身的模塊系統進行了模塊化。經過封裝 JDK 的內部類，平臺更安全，持續改進也更容易。

當啓動一個模塊化應用時， JVM 會驗證是否全部的模塊都能使用，這基於 requires 語句——比脆弱的類路徑邁進了一大步。模塊容許你更好地強制結構化封裝你的應用並明確依賴。你能夠在這個課程中學習更多關於 Java 9 中模塊工做的信息 。

2\. Linking

當你使用具備顯式依賴關係的模塊和模塊化的 JDK 時，新的可能性出現了。你的應用程序模塊如今將聲明其對其餘應用程序模塊的依賴以及對其所使用的 JDK 模塊的依賴。爲何不使用這些信息建立一個最小的運行時環境，其中只包含運行應用程序所需的那些模塊呢？ 這能夠經過 Java 9 中的新的 jlink 工具實現。你能夠建立針對應用程序進行優化的最小運行時映像而不須要使用徹底加載 JDK 安裝版本。

3\. JShell : 交互式 Java REPL

許多語言已經具備交互式編程環境，Java 如今加入了這個俱樂部。您能夠從控制檯啓動 jshell ，並直接啓動輸入和執行 Java 代碼。 jshell 的即時反饋使它成爲探索 API 和嘗試語言特性的好工具。

測試一個 Java 正則表達式是一個很好的說明 jshell 如何使您的生活更輕鬆的例子。 交互式 shell 還能夠提供良好的教學環境以及提升生產力，您能夠在此瞭解更多信息。在教人們如何編寫 Java 的過程當中，再也不須要解釋 「public static void main（String [] args）」 這句廢話。

4\. 改進的 Javadoc

有時一些小事情能夠帶來很大的不一樣。你是否就像我同樣在一直使用 Google 來查找正確的 Javadoc 頁面呢？ 這再也不須要了。Javadoc 如今支持在 API 文檔中的進行搜索。另外，Javadoc 的輸出如今符合兼容 HTML5 標準。此外，你會注意到，每一個 Javadoc 頁面都包含有關 JDK 模塊類或接口來源的信息。

5\. 集合工廠方法

一般，您但願在代碼中建立一個集合（例如，List 或 Set ），並直接用一些元素填充它。 實例化集合，幾個 「add」 調用，使得代碼重複。 Java 9，添加了幾種集合工廠方法：

Set<Integer> ints = Set.of( 1 , 2 , 3 );
List<String> strings = List.of( "first" , "second" );</pre>

除了更短和更好閱讀以外，這些方法也能夠避免您選擇特定的集合實現。 事實上，從工廠方法返回已放入數個元素的集合實現是高度優化的。這是可能的，由於它們是不可變的：在建立後，繼續添加元素到這些集合會致使 「UnsupportedOperationException」 。

6\. 改進的 Stream API

長期以來，Stream API 都是 Java 標準庫最好的改進之一。經過這套 API 能夠在集合上創建用於轉換的申明管道。在 Java 9 中它會變得更好。Stream 接口中添加了 4 個新的方法：dropWhile, takeWhile, ofNullable。還有個 iterate 方法的新重載方法，可讓你提供一個 Predicate (判斷條件)來指定何時結束迭代：

IntStream.iterate( 1 , i -> i < 100 , i -> i + 1 ).forEach(System.out::println);</pre>

第二個參數是一個 Lambda，它會在當前 IntStream 中的元素到達 100 的時候返回 true。所以這個簡單的示例是向控制檯打印 1 到 99。

除了對 Stream 自己的擴展，Optional 和 Stream 之間的結合也獲得了改進。如今能夠經過 Optional 的新方法 stram 將一個 Optional 對象轉換爲一個(多是空的) Stream 對象：

Stream<Integer> s = Optional.of( 1 ).stream();</pre>

在組合複雜的 Stream 管道時，將 Optional 轉換爲 Stream 很是有用。

7\. 私有接口方法

Java 8 爲咱們帶來了接口的默認方法。 接口如今也能夠包含行爲，而不只僅是方法簽名。 可是，若是在接口上有幾個默認方法，代碼幾乎相同，會發生什麼狀況？ 一般，您將重構這些方法，調用一個可複用的私有方法。 但默認方法不能是私有的。 將複用代碼建立爲一個默認方法不是一個解決方案，由於該輔助方法會成爲公共API的一部分。 使用 Java 9，您能夠向接口添加私有輔助方法來解決此問題：

public interface MyInterface {
​
 void normalInterfaceMethod();
 default void interfaceMethodWithDefault() {
 init(); 
 }
 default void anotherDefaultMethod() { 
 init(); 
 }
 // This method is not part of the public API exposed by MyInterface
 private void init() { System.out.println( "Initializing" ); 
 }
}

若是您使用默認方法開發 API ，那麼私有接口方法可能有助於構建其實現。

8\. HTTP/2

Java 9 中有新的方式來處理 HTTP 調用。這個遲到的特性用於代替老舊的 HttpURLConnection API，並提供對 WebSocket 和 HTTP/2 的支持。注意：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。不過你能夠在 Java 9 中開始使用這套 API：

HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
HttpRequest req =
 HttpRequest.newBuilder(URI.create( "http://www.google.com" ))
 .header( "User-Agent" , "Java" )
 .GET()
 .build();

HttpResponse<String> resp = client.send(req, HttpResponse.BodyHandler.asString());

HttpResponse<String> resp = client.send(req, HttpResponse.BodyHandler.asString()); 除了這個簡單的請求/響應模型以外，HttpClient 還提供了新的 API 來處理 HTTP/2 的特性，好比流和服務端推送。

9.多版本兼容 JAR

咱們最後要來着重介紹的這個特性對於庫的維護者而言是個特別好的消息。當一個新版本的 Java 出現的時候，你的庫用戶要花費數年時間纔會切換到這個新的版本。這就意味着庫得去向後兼容你想要支持的最老的 Java 版本 (許多狀況下就是 Java 6 或者 7)。這實際上意味着將來的很長一段時間，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 功能能讓你建立僅在特定版本的 Java 環境中運行庫程序時選擇使用的 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 能夠在 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」下面的這個。這是特別爲 Java 9 準備的 class 版本，能夠運用 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，由於較老版本的 Java 只會看到頂層的這個 Helper 類。

10.多分辨率圖像 API

Java 9 定義多分辨率圖像 API，開發者能夠很容易的操做和展現不一樣分辨率的圖像了。

如下是多分辨率圖像的主要操做方法：

• Image getResolutionVariant(double destImageWidth, double destImageHeight) − 獲取特定分辨率的圖像變體-表示一張已知分辨率單位爲DPI的特定尺寸大小的邏輯圖像，而且這張圖像是最佳的變體。。
• List<Image> getResolutionVariants() − 返回可讀的分辨率的圖像變體列表。

實例

import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.net.MalformedURLException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.awt.Image;
import java.awt.image.MultiResolutionImage;
import java.awt.image.BaseMultiResolutionImage;

import javax.imageio.ImageIO;

public class Tester {
 public static void main(String[] args) throws IOException, MalformedURLException {

 List<String> imgUrls = List.of("http://www.runoob.com/wp-content/themes/runoob/assets/img/runoob-logo@2x.png",
 "http://www.runoob.com/wp-content/themes/runoob/assets/img/runoob-logo.png",
 "http://www.runoob.com/wp-content/themes/runoob/assets/images/qrcode.png");

 List<Image> images = new ArrayList<Image>();

 for (String url : imgUrls) {
 images.add(ImageIO.read(new URL(url)));
 }

 // 讀取全部圖片
 MultiResolutionImage multiResolutionImage = 
 new BaseMultiResolutionImage(images.toArray(new Image[0]));

 // 獲取圖片的全部分辨率
 List<Image> variants = multiResolutionImage.getResolutionVariants();

 System.out.println("Total number of images: " + variants.size());

 for (Image img : variants) {
 System.out.println(img);
 }

 // 根據不一樣尺寸獲取對應的圖像分辨率
 Image variant1 = multiResolutionImage.getResolutionVariant(156, 45);
 System.out.printf("\nImage for destination[%d,%d]: [%d,%d]", 
 156, 45, variant1.getWidth(null), variant1.getHeight(null));

 Image variant2 = multiResolutionImage.getResolutionVariant(311, 89);
 System.out.printf("\nImage for destination[%d,%d]: [%d,%d]", 311, 89, 
 variant2.getWidth(null), variant2.getHeight(null));

 Image variant3 = multiResolutionImage.getResolutionVariant(622, 178);
 System.out.printf("\nImage for destination[%d,%d]: [%d,%d]", 622, 178, 
 variant3.getWidth(null), variant3.getHeight(null));

 Image variant4 = multiResolutionImage.getResolutionVariant(300, 300);
 System.out.printf("\nImage for destination[%d,%d]: [%d,%d]", 300, 300, 
 variant4.getWidth(null), variant4.getHeight(null));
 }
}

11.CompletableFuture API

Java 8 引入了 CompletableFuture<T>*類，多是 java.util.concurrent.Future<T> 明確的完成版（設置了它的值和狀態），也可能被用做java.util.concurrent.CompleteStage 。支持 future 完成時觸發一些依賴的函數和動做。Java 9 引入了一些CompletableFuture 的改進：

Java 9 對 CompletableFuture作了改進：

• 支持 delays 和 timeouts
• 提高了對子類化的支持
• 新的工廠方法

支持 delays 和 timeouts

public CompletableFuture<T> completeOnTimeout(T value, long timeout, TimeUnit unit)

在 timeout（單位在 java.util.concurrent.Timeunits units 中，好比 MILLISECONDS ）前以給定的 value 完成這個 CompletableFutrue。返回這個 CompletableFutrue。

public CompletableFuture<T> orTimeout(long timeout, TimeUnit unit)</pre>

若是沒有在給定的 timeout 內完成，就以 java.util.concurrent.TimeoutException 完成這個 CompletableFutrue，並返回這個 CompletableFutrue。

加強了對子類化的支持

作了許多改進使得 CompletableFuture能夠被更簡單的繼承。好比，你也許想重寫新的 public Executor defaultExecutor() 方法來代替默認的 executor。

另外一個新的使子類化更容易的方法是：

public <U> CompletableFuture<U> newIncompleteFuture()</pre

新的工廠方法

Java 8引入了 <U> CompletableFuture<U> completedFuture(U value)工廠方法來返回一個已經以給定 value 完成了的 CompletableFuture。Java 9以 一個新的 <U> CompletableFuture<U> failedFuture(Throwable ex) 來補充了這個方法，能夠返回一個以給定異常完成的 CompletableFuture。

除此之外，Java 9 引入了下面這對 stage-oriented 工廠方法，返回完成的或異常完成的 completion stages:

• <U> CompletionStage<U> completedStage(U value): 返回一個新的以指定 value 完成的CompletionStage ，而且只支持 CompletionStage 裏的接口。
• <U> CompletionStage<U> failedStage(Throwable ex): 返回一個新的以指定異常完成的CompletionStage ，而且只支持 CompletionStage 裏的接口。