Java11新特性解讀

時間  2020-12-07
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在去年的9月26日，Oracle官方宣佈Java11正式發佈，這是Java大版本週期變化後的第一個長期支持版本，很是值得關注。Java9和Java10都在很短的時間內就過渡了，因此，Java11將是一個不可忽視的版本。從時間節點看，JDK11的發佈正好處在JDK8免費更新到期的前夕，同時，JDK八、9也將陸續成爲"歷史版本"。javascript

那麼，關於Java11的新特性到底有哪些呢？容我一一介紹。php

局部類型推斷

什麼是局部類型推斷？css

var str = "helloworld";System.out.println(str);

局部變量類型推斷就是左邊的類型直接使用var定義，而不用寫具體的類型，編譯器能根據右邊的表達式自動推斷類型，如上面的str變量使用var定義，編譯器就能經過右邊的"helloworld"自動推斷出這是一個String類型的變量。java

可是，值得注意的是，這個var並非一個關鍵字，不少同窗看到變量都能使用var來定義，那var還不是關鍵字嗎？事實上，它真的不是一個關鍵字。nginx

int var = 10;System.out.println(var);

例如上面的這段代碼是可以正確運行的，這證實var不是關鍵字。
咱們還能夠經過反編譯來看，例如咱們反編譯這樣一段代碼：typescript

var a = 100;System.out.println(a);

反編譯獲得的結果爲：shell

 byte a = 100; System.out.println(a);

從這裏能夠看出，var僅僅是一個語法上的改進，在編譯時期便已經將var轉換爲了對應的變量類型。
然而在使用var定義變量時，必須馬上賦值，例以下面的狀況是錯誤的：bash

var a;

由於在不賦值的狀況下，JVM沒法推斷當前變量的類型。
在類中的成員變量(也叫屬性)不可使用var來定義，例以下面的狀況是錯誤的：微信

class Student{ var name = "小明"; var age = 20;}

var的好處在lambda表達式中體現得淋漓盡致。咱們知道，開啓一個線程可使用lambda表達式來完成：併發

Thread t = new Thread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName()));t.start();

這是一個無參的lambda表達式形式，咱們再看一個帶參lambda表達式：

String[] arr = { "program", "creek", "is", "a", "java", "site" };Stream<String> stream = Stream.of(arr);stream.forEach(x -> System.out.print(x + "\t"));

這是一個forEach的用法，其中須要用到變量x，由於這裏它自動推斷出了x的類型爲String，因此String被省略了，那麼加上var以後代碼變成這樣：

String[] arr = { "program", "creek", "is", "a", "java", "site" };Stream<String> stream = Stream.of(arr);stream.forEach((var x) -> System.out.print(x + "\t"));

若是僅僅只是這樣寫，卻是沒法看出寫var有什麼優點，反而以爲有點畫蛇添足，可是若是要給lambda表達式變量標註註解的話，那麼這個時候var的做用就體現出來了。

String[] arr = { "program", "creek", "is", "a", "java", "site" };Stream<String> stream = Stream.of(arr);stream.forEach((@Nonnull var x) -> System.out.print(x + "\t"));

可是，咱們從何得知x的類型呢？其實咱們不用知曉，由於var就能自動推斷，因此，var的好處在這裏就體現出來了。

集合中的新API


在Java9以前，咱們要想建立新集合，咱們得這樣作：

List<String> list = new ArrayList<String>();list.add("hello");list.add("world");list.add("java");

建立過程略顯麻煩，那麼如今，咱們能夠經過這樣的方式來建立集合：

List<String> list = List.of("hello","world","java");

可是，請注意了，用這樣的方式來建立的集合，是沒法添加元素的，咱們能夠嘗試着添加一下：

List<String> list = List.of("hello","world","java");list.add("test");

運行結果以下：

Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException at java.base/java.util.ImmutableCollections.uoe(ImmutableCollections.java:71) at java.base/java.util.ImmutableCollections$AbstractImmutableCollection.add(ImmutableCollections.java:75)  at com.itcast.TestDemo.main(TestDemo.java:8)

那麼這究竟是爲何呢？咱們經過源碼來分析一下。
首先我麼看看List類的of()方法：

static <E> List<E> of(E e1, E e2, E e3) { return new ImmutableCollections.ListN<>(e1, e2, e3);}

該方法調用了ImmutableCollections類的ListN()生成一個集合並返回，咱們看看ListN的源碼：

static final class ListN<E> extends AbstractImmutableList<E> implements Serializable {
 static final List<?> EMPTY_LIST = new ListN<>();
 @Stable private final E[] elements;
 @SafeVarargs ListN(E... input) { // copy and check manually to avoid TOCTOU @SuppressWarnings("unchecked") E[] tmp = (E[])new Object[input.length]; // implicit nullcheck of input for (int i = 0; i < input.length; i++) { tmp[i] = Objects.requireNonNull(input[i]); } elements = tmp; }
 @Override public boolean isEmpty() { return size() == 0; }
 @Override public int size() { return elements.length; }
 @Override public E get(int index) { return elements[index]; }
 private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException { throw new InvalidObjectException("not serial proxy"); }
 private Object writeReplace() { return new CollSer(CollSer.IMM_LIST, elements); }    }

它是ImmutableCollections類的一個靜態內部類，咱們暫且無論它是如何生成集合的，咱們找找裏面有沒有add()方法，會發現裏面並不存在add()方法，那麼咱們既然可以調用到，那麼add()方法確定在其父類中。最終，在它的父類AbstractImmutableCollection中找到了add()方法：

// all mutating methods throw UnsupportedOperationException @Override public boolean add(E e) { throw uoe(); } @Override public boolean addAll(Collection<? extends E> c) { throw uoe(); } @Override public void clear() { throw uoe(); } @Override public boolean remove(Object o) { throw uoe(); } @Override public boolean removeAll(Collection<?> c) { throw uoe(); } @Override public boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) { throw uoe(); }        @Override public boolean retainAll(Collection<?> c) { throw uoe(); }

add()方法調用了uoe()方法，而uoe()方法直接拋出了一個異常：

static UnsupportedOperationException uoe() { return new UnsupportedOperationException(); }

會發現，調用uoe()方法的不僅add()方法一個，有關於集合添加、修改、刪除的種種操做都會拋出異常。因此，由of()方法建立的集合是不能夠進行這些相關操做的。

流中的新API

上面集合中說到的of()方法一樣能夠用在流中。

Stream<Integer> stream = Stream.of(1,2,3,4,5);
Stream stream = Stream.of();Stream stream2 = Stream.of(null);

而在上面的兩條語句中，第二條語句會產生空指針異常，固然，咱們不能容許咱們的程序出現這樣的異常，可是你又頗有可能會傳入一個null，這樣的狀況該如何避免呢？從Java9開始，出現了一個新方法：

Stream stream3 = Stream.ofNullable(null);

該方法容許你傳入一個null值，以此避免空指針異常產生。
繼續介紹Stream中的新API。

1.takeWhile

該方法會從流中一直獲取斷定器爲真的元素，一旦遇到元素爲假，就終止處理

Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 3, 2, 5, 6, 7);Stream stream2 = stream.takeWhile(t -> t % 2 != 0);stream2.forEach(System.out::println);

這段程序的運行結果：

13

你如果理解了這個方法的意思，這樣的輸出結果就不難理解。由於當獲取到元素2時，斷定器爲假，此時會終止處理，因此後面的元素就不會再去處理。

2.dropWhile()

那麼這方法和takeWhile()方法相反，它會從流中一直丟棄斷定器爲真的元素，一旦遇到元素爲假，就終止處理

Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 3, 2, 5, 6, 7);Stream stream2 = stream.dropWhile(t -> t % 2 != 0);stream2.forEach(System.out::println);

因此上面程序段的執行結果爲：

2567
字符串中的新API

1.isBlank()

判斷字符串中的字符是否都爲空白

2.strip()

去除字符串首尾的空白

3.stripTrailing()

去除字符串尾部的空白

4.stripLeading()

去除字符串首部的空白

5.repeat()

複製字符串，能夠傳入一個int類型值來控制複製次數

咱們知道在字符串處理方法中，trim()方法也可以去除字符串首尾的空白，那爲何Oracle還要設計一個重複的方法呢？這必然有它的道理。其實，trim()方法要比strip()方法簡單得多：

 /** * Returns a string whose value is this string, with all leading * and trailing space removed, where space is defined * as any character whose codepoint is less than or equal to * {@code 'U+0020'} (the space character). */ public String trim() { String ret = isLatin1() ? StringLatin1.trim(value) : StringUTF16.trim(value); return ret == null ? this : ret;    }


經過查閱源碼中對該方法的註釋發現，trim()方法只能去除Unicode碼值小於等於32的空白字符，而32正好指的是空格，那麼對於全角的空格，trim()方法就無能爲力了。因此在功能上，strip()方法更增強大。

HttpAPI

這是Java9開始引入的一個處理HTTP請求的API，該API支持同步和異步，而在Java11中已經爲正式可用狀態。

HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder(URI.create("http://www.baidu.com")).build();BodyHandler<String> responseBodyHandler = BodyHandlers.ofString();HttpResponse<String> response = client.send(request, responseBodyHandler);String body = response.body();System.out.println(body);

這是一段基本的訪問百度的請求代碼，固然，它還提供了異步請求方式：

HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder(URI.create("http://www.baidu.com")).build();BodyHandler<String> responseBodyHandler = BodyHandlers.ofString();CompletableFuture<HttpResponse<String>> sendAsync = client.sendAsync(request, responseBodyHandler);HttpResponse<String> response = sendAsync.get();String body = response.body();System.out.println(body);
新版本廢棄了哪些內容

  • 刪除了com.sun.awt.AWTUtilities類

  • 從Oracle JDK中刪除了Lucida字體
    Oracle JDK再也不提供任何字體，徹底依賴於操做系統上安裝的字體。

  • 刪除了appletviewer啓動器


Epsilon垃圾收集器

JDK上對這個特性的描述是：開發一個處理內存分配但不實現任何實際內存回收機制的GC，一旦可用堆內存用完，JVM就會退出。
咱們能夠來嘗試着使用一下它，首先咱們編寫一段程序：

public class EpsilonTest { public static void main(String[] args) throws Exception { var list = new ArrayList<>(); boolean flag = true; int count = 0; while (flag) { list.add(new Garbage()); if (count++ == 500) { list.clear(); } } }}
class Garbage { private double d1 = 1; private double d2 = 2;
 /** * GC在清除本對象時會調用該方法 */ @Override protected void finalize() throws Throwable { System.out.println(this + " collecting"); }}

這是一個無限循環的程序，循環體不斷建立Garbage對象並放入集合，當循環次數達到500時將集合清空，此時的500個對象均爲垃圾，會被GC清理，清理時調用finalize()方法打印信息。運行這段程序，結果以下：

...com.itcast.Garbage@1e9c634c collectingjava.lang.OutOfMemoryError: Java heap space at com.itcast.EpsilonTest.main(EpsilonTest.java:11)com.itcast.Garbage@1174213e collectingcom.itcast.Garbage@2029a4b8 collecting...

當程序執行到某一刻時，內存溢出，程序終止。
如今咱們來使用一下Epsilon，右鍵選擇類文件，在Run As右側選擇Run Configurations：

如今咱們將默認的GC換爲了Epsilon，再來看看運行結果：

Terminating due to java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

會發現，控制檯只輸出了這麼一句，說明被清除的集合中的對象並無被回收，並且內存溢出的速度也很是快，這說明該GC是並不會回收垃圾，那麼它有什麼做用呢？
它提供徹底被動的GC實現，具備有限的分配限制和儘量低的延遲開銷，但代價是內存佔用和內存吞吐量，它的主要用途有如下幾個方面：

  • 性能測試(它能夠幫助過濾掉GC引發的性能假象)

  • 內存壓力測試

  • 很是短的JOB任務

  • VM接口測試


ZGC垃圾回收器

有人說這是JDK11最爲矚目的特性，沒有之一，是最重磅的升級，那麼ZGC的優點在哪裏呢？

  • GC暫停時間不會超過10毫秒

  • 既能處理幾百兆的小堆，也能處理幾個T的大堆

  • 和G1相比，應用吞吐能力不會降低超過15%

  • 爲將來的GC功能和利用colord指針以及Load barriers優化奠基了基礎


ZGC是一個併發、基於region、壓縮型的垃圾收集器，只有root掃描階段會STW(stop the world，中止全部線程)，所以ZGC的停頓時間不會隨着堆的增加和存活對象的增加而變長。

用法：-XX:UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC

雖然功能如此強大，但很遺憾的是，在Windows系統的JDK中並無提供ZGC，因此也就沒有辦法嚐鮮了。

Flight Recorder

這是一個記錄儀，用於診斷程序運行過程，那麼在以前這是一個商業版的特性，是要收費的，從Java11開始，Fight Recorder免費提供使用並開源。它能夠導出事件到文件中，以後能夠用Java Mission Control來分析，也能夠在應用啓動時配置java -XX:StartFlightRecording或者在應用啓動以後使用jcmd來錄製，好比：

$ jcmd <pid> JFR.start$ jcmd <pid> JFR.dump filename=$ jcmd <pid> JFR.stop

 

其它

在Java11中，支持一個命令編譯運行文件，在以前的版本中，咱們要想運行一個Java程序，首先得用javac指令編譯，而後用java指令運行。而在新版本中，咱們直接使用java指令便可完成編譯運行操做。


在Unicode10版本中，增長了8518個字符，總計達到了136690個字符，這已經超出了char類型的數值範圍，因此在Java11中，新增了CharacterData，使用四個字節來處理字符。


那麼有關Java11的新特性就介紹到這裏。




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