萬字總結(jié)Java 9~15新特性,真香!

別人家的特性都用了幾年了，我 Java 才出來，哈哈！真實(shí)！

Java9

發(fā)布于 2017 年 9 月 21 日 。作為 Java8 之后 3 年半才發(fā)布的新版本，Java 9 帶 來了很多重大的變化其中最重要的改動(dòng)是 Java 平臺(tái)模塊系統(tǒng)的引入，其他還有諸如集合、Stream 流

Java 平臺(tái)模塊系統(tǒng)

Java 平臺(tái)模塊系統(tǒng)是Jigsaw Project的一部分，把模塊化開發(fā)實(shí)踐引入到了 Java 平臺(tái)中，可以讓我們的代碼可重用性更好！

什么是模塊系統(tǒng)？官方的定義是：A uniquely named, reusable group of related packages, as well as resources (such as images and XML files) and a module descriptor.

簡(jiǎn)單來說，你可以將一個(gè)模塊看作是一組唯一命名、可重用的包、資源和模塊描述文件（module-info.java）。

任意一個(gè) jar 文件，只要加上一個(gè) 模塊描述文件（module-info.java），就可以升級(jí)為一個(gè)模塊。

在引入了模塊系統(tǒng)之后，JDK 被重新組織成 94 個(gè)模塊。Java 應(yīng)用可以通過新增的 jlink 工具，創(chuàng)建出只包含所依賴的 JDK 模塊的自定義運(yùn)行時(shí)鏡像。這樣可以極大的減少 Java 運(yùn)行時(shí)環(huán)境的大小。

我們可以通過 exports 關(guān)鍵詞精準(zhǔn)控制哪些類可以對(duì)外開放使用，哪些類只能內(nèi)部使用。

module?my.module?{
????//exports?公開指定包的所有公共成員
????exports?com.my.package.name;
}

module?my.module?{
?????//exports…to?限制訪問的成員范圍
????export?com.my.package.name?to?com.specific.package;
}

Java 9 模塊的重要特征是在其工件（artifact）的根目錄中包含了一個(gè)描述模塊的 module-info.java 文 件。工件的格式可以是傳統(tǒng)的 JAR 文件或是 Java 9 新增的 JMOD 文件。

想要深入了解 Java 9 的模塊化，參見：

• 《Project Jigsaw: Module System Quick-Start Guide》
• 《Java 9 Modules: part 1》

Jshell

jshell 是 Java 9 新增的一個(gè)實(shí)用工具。為 Java 提供了類似于 Python 的實(shí)時(shí)命令行交互工具。

在 Jshell 中可以直接輸入表達(dá)式并查看其執(zhí)行結(jié)果。

集合增強(qiáng)

增加 了 List.of()、Set.of()、Map.of() 和 Map.ofEntries()等工廠方法來創(chuàng)建不可變集合（這部分內(nèi)容有點(diǎn)參考 Guava 的味道）

List.of("Java",?"C++");
Set.of("Java",?"C++");
Map.of("Java",?1,?"C++",?2);

使用 of() 創(chuàng)建的集合為不可變集合，不能進(jìn)行添加、刪除、替換、 排序等操作，不然會(huì)報(bào) java.lang.UnsupportedOperationException 異常。

Collectors 中增加了新的方法 filtering() 和 flatMapping()。

Collectors 的 filtering() 方法類似于 Stream 類的 filter() 方法，都是用于過濾元素。

Java 8 為 Collectors 類引入了 groupingBy 操作，用于根據(jù)特定的屬性將對(duì)象分組。

List<String>?list?=?List.of("x","www",?"yy",?"zz");
Map<Integer,?List<String>>?result?=?list.stream()
????????.collect(Collectors.groupingBy(String::length,
????????????????Collectors.filtering(s?->?!s.contains("z"),
????????????????????????Collectors.toList())));

System.out.println(result);?//?{1=[x],?2=[yy],?3=[www]}

Stream & Optional 增強(qiáng)

Stream 中增加了新的方法 ofNullable()、dropWhile()、takeWhile() 以及 iterate() 方法的重載方法。

Java 9 中的 ofNullable() 方 法允許我們創(chuàng)建一個(gè)單元素的 Stream，可以包含一個(gè)非空元素，也可以創(chuàng)建一個(gè)空 Stream。而在 Java 8 中則不可以創(chuàng)建空的 Stream 。

Stream<String>?stringStream?=?Stream.ofNullable("Java");
System.out.println(stringStream.count());//?1
Stream<String>?nullStream?=?Stream.ofNullable(null);
System.out.println(nullStream.count());//0

takeWhile() 方法可以從 Stream 中依次獲取滿足條件的元素，直到不滿足條件為止結(jié)束獲取。

List<Integer>?integerList?=?List.of(11,?33,?66,?8,?9,?13);
integerList.stream().takeWhile(x?->?x?<?50).forEach(System.out::println);//?11?33

dropWhile() 方法的效果和 takeWhile() 相反。

List<Integer>?integerList2?=?List.of(11,?33,?66,?8,?9,?13);
integerList2.stream().dropWhile(x?->?x?<?50).forEach(System.out::println);//?66?8?9?13

iterate() 方法的新重載方法提供了一個(gè) Predicate 參數(shù) (判斷條件)來決定什么時(shí)候結(jié)束迭代

public?static<T>?Stream<T>?iterate(final?T?seed,?final?UnaryOperator<T>?f)?{
}
//?新增加的重載方法
public?static<T>?Stream<T>?iterate(T?seed,?Predicate<??super?T>?hasNext,?UnaryOperator<T>?next)?{

}

兩者的使用對(duì)比如下，新的 iterate() 重載方法更加靈活一些。

//?使用原始?iterate()?方法輸出數(shù)字?1~10
Stream.iterate(1,?i?->?i?+?1).limit(10).forEach(System.out::println);
//?使用新的?iterate()?重載方法輸出數(shù)字?1~10
Stream.iterate(1,?i?->?i?<=?10,?i?->?i?+?1).forEach(System.out::println);

Optional 類中新增了 ifPresentOrElse()、or() 和 stream() 等方法

ifPresentOrElse() 方法接受兩個(gè)參數(shù) Consumer 和 Runnable ，如果 Optional 不為空調(diào)用 Consumer 參數(shù)，為空則調(diào)用 Runnable 參數(shù)。

public?void?ifPresentOrElse(Consumer<??super?T>?action,?Runnable?emptyAction)

Optional<Object>?objectOptional?=?Optional.empty();
objectOptional.ifPresentOrElse(System.out::println,?()?->?System.out.println("Empty!!!"));//?Empty!!!

or() 方法接受一個(gè) Supplier 參數(shù) ，如果 Optional 為空則返回 Supplier 參數(shù)指定的 Optional 值。

public?Optional<T>?or(Supplier<??extends?Optional<??extends?T>>?supplier)

Optional<Object>?objectOptional?=?Optional.empty();
objectOptional.or(()?->?Optional.of("java")).ifPresent(System.out::println);//java

String 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)變更

JDK 8 及之前的版本，String 一直是用 char[] 存儲(chǔ)。在 Java 9 之后，String 的實(shí)現(xiàn)改用 byte[] 數(shù)組存儲(chǔ)字符串。

進(jìn)程 API

Java 9 增加了 ProcessHandle 接口，可以對(duì)原生進(jìn)程進(jìn)行管理，尤其適合于管理長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的進(jìn)程。

System.out.println(ProcessHandle.current().pid());
System.out.println(ProcessHandle.current().info());

平臺(tái)日志 API 和服務(wù)

Java 9 允許為 JDK 和應(yīng)用配置同樣的日志實(shí)現(xiàn)。新增了 System.LoggerFinder 用來管理 JDK 使 用的日志記錄器實(shí)現(xiàn)。JVM 在運(yùn)行時(shí)只有一個(gè)系統(tǒng)范圍的 LoggerFinder 實(shí)例。

我們可以通過添加自己的 System.LoggerFinder 實(shí)現(xiàn)來讓 JDK 和應(yīng)用使用 SLF4J 等其他日志記錄框架。

反應(yīng)式流 （ Reactive Streams ）

在 Java9 中的 java.util.concurrent.Flow 類中新增了反應(yīng)式流規(guī)范的核心接口 。

Flow 中包含了 Flow.Publisher、Flow.Subscriber、Flow.Subscription 和 Flow.Processor 等 4 個(gè)核心接口。Java 9 還提供了SubmissionPublisher 作為Flow.Publisher 的一個(gè)實(shí)現(xiàn)。

變量句柄

變量句柄是一個(gè)變量或一組變量的引用，包括靜態(tài)域，非靜態(tài)域，數(shù)組元素和堆外數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的組成部分等

變量句柄的含義類似于已有的方法句柄 MethodHandle ，由 Java 類 java.lang.invoke.VarHandle 來表示，可以使用類 java.lang.invoke.MethodHandles.Lookup 中的靜態(tài)工廠方法來創(chuàng)建 VarHandle 對(duì)象。

VarHandle 的出現(xiàn)替代了 java.util.concurrent.atomic 和 sun.misc.Unsafe 的部分操作。并且提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)存屏障操作，用于更加細(xì)粒度的控制內(nèi)存排序。在安全性、可用性、性能上都要優(yōu)于現(xiàn)有的 API。

改進(jìn)方法句柄（Method Handle）

方法句柄從 Java7 開始引入，Java9 在類java.lang.invoke.MethodHandles 中新增了更多的靜態(tài)方法來創(chuàng)建不同類型的方法句柄。

接口私有方法

Java 9 允許在接口中使用私有方法。

public?interface?MyInterface?{
????private?void?methodPrivate(){

????}
}

Java9 其它新特性

• try-with-resources 增強(qiáng) ：在 try-with-resources 語句中可以使用 effectively-final 變量（什么是 effectively-final 變量，見這篇文章：《Effectively Final Variables in Java》
• 類 CompletableFuture 中增加了幾個(gè)新的方法（completeAsync ，orTimeout 等）
• Nashorn 引擎的增強(qiáng) ：Nashorn 從 Java8 開始引入的 JavaScript 引擎，Java9 對(duì) Nashorn 做了些增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了一些 ES6 的新特性（Java 11 中已經(jīng)被棄用）。
• I/O 流的新特性 ：增加了新的方法來讀取和復(fù)制 InputStream 中包含的數(shù)據(jù)
• 改進(jìn)應(yīng)用的安全性能 ：Java 9 新增了 4 個(gè) SHA- 3 哈希算法，SHA3-224、SHA3-256、SHA3-384 和 SHA3-512
• ......

Java10

發(fā)布于 2018 年 3 月 20 日，最知名的特性應(yīng)該是 var 關(guān)鍵字（局部變量類型推斷）的引入了，其他還有垃圾收集器改善、GC 改進(jìn)、性能提升、線程管控等一批新特性

var(局部變量推斷)

由于太多 Java 開發(fā)者希望 Java 中引入局部變量推斷，于是 Java 10 的時(shí)候它來了，也算是眾望所歸了！

Java 10 提供了 var 關(guān)鍵字聲明局部變量。

Scala 和 Kotlin 中有 val 關(guān)鍵字 ( final var 組合關(guān)鍵字)，Java10 中并沒有引入。

Java 10 只引入了 var，而

var?id?=?0;
var?codefx?=?new?URL("https://mp.weixin.qq.com/");
var?list?=?new?ArrayList<>();
var?list?=?List.of(1,?2,?3);
var?map?=?new?HashMap<String,?String>();
var?p?=?Paths.of("src/test/java/Java9FeaturesTest.java");
var?numbers?=?List.of("a",?"b",?"c");
for?(var?n?:?list)
????System.out.print(n+?"?");

var 關(guān)鍵字只能用于帶有構(gòu)造器的局部變量和 for 循環(huán)中。

var?count=null;?//?編譯不通過，不能聲明為?null
var?r?=?()?->?Math.random();//?編譯不通過,不能聲明為?Lambda表達(dá)式
var?array?=?{1,2,3};//?編譯不通過,不能聲明數(shù)組

var 并不會(huì)改變 Java 是一門靜態(tài)類型語言的事實(shí)，編譯器負(fù)責(zé)推斷出類型。

相關(guān)閱讀：《Java 10 新特性之局部變量類型推斷》。

集合增強(qiáng)

list，set，map 提供了靜態(tài)方法copyOf()返回入?yún)⒓系囊粋€(gè)不可變拷貝。

以下為 JDK 的源碼：

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

使用 copyOf() 創(chuàng)建的集合為不可變集合，不能進(jìn)行添加、刪除、替換、 排序等操作，不然會(huì)報(bào) java.lang.UnsupportedOperationException 異常。IDEA 也會(huì)有相應(yīng)的提示。

java.util.stream.Collectors 中新增了靜態(tài)方法，用于將流中的元素收集為不可變的集合。

var?list?=?new?ArrayList<>();
list.stream().collect(Collectors.toUnmodifiableList());
list.stream().collect(Collectors.toUnmodifiableSet());

Optional

新增了orElseThrow()方法來在沒有值時(shí)拋出指定的異常。

Optional.ofNullable(cache.getIfPresent(key))
????????.orElseThrow(()?->?new?PrestoException(NOT_FOUND,?"Missing?entry?found?for?key:?"?+?key));

并行全垃圾回收器 G1

從 Java9 開始 G1 就了默認(rèn)的垃圾回收器，G1 是以一種低延時(shí)的垃圾回收器來設(shè)計(jì)的，旨在避免進(jìn)行 Full GC,但是 Java9 的 G1 的 FullGC 依然是使用單線程去完成標(biāo)記清除算法,這可能會(huì)導(dǎo)致垃圾回收期在無法回收內(nèi)存的時(shí)候觸發(fā) Full GC。

為了最大限度地減少 Full GC 造成的應(yīng)用停頓的影響，從 Java10 開始，G1 的 FullGC 改為并行的標(biāo)記清除算法，同時(shí)會(huì)使用與年輕代回收和混合回收相同的并行工作線程數(shù)量，從而減少了 Full GC 的發(fā)生，以帶來更好的性能提升、更大的吞吐量。

應(yīng)用程序類數(shù)據(jù)共享(擴(kuò)展 CDS 功能)

在 Java 5 中就已經(jīng)引入了類數(shù)據(jù)共享機(jī)制 (Class Data Sharing，簡(jiǎn)稱 CDS)，允許將一組類預(yù)處理為共享歸檔文件，以便在運(yùn)行時(shí)能夠進(jìn)行內(nèi)存映射以減少 Java 程序的啟動(dòng)時(shí)間，當(dāng)多個(gè) Java 虛擬機(jī)（JVM）共享相同的歸檔文件時(shí)，還可以減少動(dòng)態(tài)內(nèi)存的占用量，同時(shí)減少多個(gè)虛擬機(jī)在同一個(gè)物理或虛擬的機(jī)器上運(yùn)行時(shí)的資源占用。CDS 在當(dāng)時(shí)還是 Oracle JDK 的商業(yè)特性。

Java 10 在現(xiàn)有的 CDS 功能基礎(chǔ)上再次拓展，以允許應(yīng)用類放置在共享存檔中。CDS 特性在原來的 bootstrap 類基礎(chǔ)之上，擴(kuò)展加入了應(yīng)用類的 CDS 為 (Application Class-Data Sharing，AppCDS) 支持，大大加大了 CDS 的適用范圍。其原理為：在啟動(dòng)時(shí)記錄加載類的過程，寫入到文本文件中，再次啟動(dòng)時(shí)直接讀取此啟動(dòng)文本并加載。設(shè)想如果應(yīng)用環(huán)境沒有大的變化，啟動(dòng)速度就會(huì)得到提升。

Java10 其他新特性

• 線程-局部管控：Java 10 中線程管控引入 JVM 安全點(diǎn)的概念，將允許在不運(yùn)行全局 JVM 安全點(diǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)線程回調(diào)，由線程本身或者 JVM 線程來執(zhí)行，同時(shí)保持線程處于阻塞狀態(tài)，這種方式使得停止單個(gè)線程變成可能，而不是只能啟用或停止所有線程
• 備用存儲(chǔ)裝置上的堆分配：Java 10 中將使得 JVM 能夠使用適用于不同類型的存儲(chǔ)機(jī)制的堆，在可選內(nèi)存設(shè)備上進(jìn)行堆內(nèi)存分配
• 統(tǒng)一的垃圾回收接口：Java 10 中，hotspot/gc 代碼實(shí)現(xiàn)方面，引入一個(gè)干凈的 GC 接口，改進(jìn)不同 GC 源代碼的隔離性，多個(gè) GC 之間共享的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)代碼應(yīng)該存在于輔助類中。統(tǒng)一垃圾回收接口的主要原因是：讓垃圾回收器（GC）這部分代碼更加整潔，便于新人上手開發(fā)，便于后續(xù)排查相關(guān)問題。
• ......

Java11

Java11 于 2018 年 9 月 25 日正式發(fā)布，這是很重要的一個(gè)版本！Java 11 和 2017 年 9 月份發(fā)布的 Java 9 以及 2018 年 3 月份發(fā)布的 Java 10 相比，其最大的區(qū)別就是：在長(zhǎng)期支持(Long-Term-Support)方面，Oracle 表示會(huì)對(duì) Java 11 提供大力支持，這一支持將會(huì)持續(xù)至 2026 年 9 月。這是據(jù) Java 8 以后支持的首個(gè)長(zhǎng)期版本。

String

Java 11 增加了一系列的字符串處理方法，如以下所示。

Guide：說白點(diǎn)就是多了層封裝，JDK 開發(fā)組的人沒少看市面上常見的工具類框架啊!

//判斷字符串是否為空
"?".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"
//重復(fù)字符串多少次
"Java".repeat(3);?????????????//?"JavaJavaJava"

//返回由行終止符分隔的字符串集合。
"A\nB\nC".lines().count();????//?3
"A\nB\nC".lines().collect(Collectors.toList());

Optional

新增了empty()方法來判斷指定的 Optional 對(duì)象是否為空。

var?op?=?Optional.empty();
System.out.println(op.isEmpty());//判斷指定的?Optional?對(duì)象是否為空

ZGC(可伸縮低延遲垃圾收集器)

ZGC 即 Z Garbage Collector，是一個(gè)可伸縮的、低延遲的垃圾收集器。

ZGC 主要為了滿足如下目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)：

• GC 停頓時(shí)間不超過 10ms
• 即能處理幾百 MB 的小堆，也能處理幾個(gè) TB 的大堆
• 應(yīng)用吞吐能力不會(huì)下降超過 15%（與 G1 回收算法相比）
• 方便在此基礎(chǔ)上引入新的 GC 特性和利用 colored 針以及 Load barriers 優(yōu)化奠定基礎(chǔ)
• 當(dāng)前只支持 Linux/x64 位平臺(tái)

ZGC 目前 處在實(shí)驗(yàn)階段，只支持 Linux/x64 平臺(tái)。

與 CMS 中的 ParNew 和 G1 類似，ZGC 也采用標(biāo)記-復(fù)制算法，不過 ZGC 對(duì)該算法做了重大改進(jìn)。

在 ZGC 中出現(xiàn) Stop The World 的情況會(huì)更少！

詳情可以看 ：《新一代垃圾回收器 ZGC 的探索與實(shí)踐》

標(biāo)準(zhǔn) HTTP Client 升級(jí)

Java 11 對(duì) Java 9 中引入并在 Java 10 中進(jìn)行了更新的 Http Client API 進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，在前兩個(gè)版本中進(jìn)行孵化的同時(shí)，Http Client 幾乎被完全重寫，并且現(xiàn)在完全支持異步非阻塞。

并且，Java11 中，Http Client 的包名由 jdk.incubator.http 改為java.net.http，該 API 通過 CompleteableFuture 提供非阻塞請(qǐng)求和響應(yīng)語義。使用起來也很簡(jiǎn)單，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());

//?異步
client.sendAsync(request,?HttpResponse.BodyHandlers.ofString())
????.thenApply(HttpResponse::body)
????.thenAccept(System.out::println);

var(Lambda 參數(shù)的局部變量語法)

從 Java 10 開始，便引入了局部變量類型推斷這一關(guān)鍵特性。類型推斷允許使用關(guān)鍵字 var 作為局部變量的類型而不是實(shí)際類型，編譯器根據(jù)分配給變量的值推斷出類型。

Java 10 中對(duì) var 關(guān)鍵字存在幾個(gè)限制

• 只能用于局部變量上
• 聲明時(shí)必須初始化
• 不能用作方法參數(shù)
• 不能在 Lambda 表達(dá)式中使用

Java11 開始允許開發(fā)者在 Lambda 表達(dá)式中使用 var 進(jìn)行參數(shù)聲明。

//?下面兩者是等價(jià)的
Consumer<String>?consumer?=?(var?i)?->?System.out.println(i);
Consumer<String>?consumer?=?(String?i)?->?System.out.println(i);

啟動(dòng)單文件源代碼程序

JEP 330:啟動(dòng)單文件源代碼程序（aunch Single-File Source-Code Programs） 可以讓我們運(yùn)行單一文件的 Java 源代碼。此功能允許使用 Java 解釋器直接執(zhí)行 Java 源代碼。源代碼在內(nèi)存中編譯，然后由解釋器執(zhí)行，不需要在磁盤上生成 .class 文件了。

唯一的約束在于所有相關(guān)的類必須定義在同一個(gè) Java 文件中。

對(duì)于 Java 初學(xué)者并希望嘗試簡(jiǎn)單程序的人特別有用，并且能和 jshell 一起使用

一定能程度上增強(qiáng)了使用 Java 來寫腳本程序的能力。

Java11 其他新特性

• 新的垃圾回收器 Epsilon ：一個(gè)完全消極的 GC 實(shí)現(xiàn)，分配有限的內(nèi)存資源，最大限度的降低內(nèi)存占用和內(nèi)存吞吐延遲時(shí)間
• 低開銷的 Heap Profiling ：Java 11 中提供一種低開銷的 Java 堆分配采樣方法，能夠得到堆分配的 Java 對(duì)象信息，并且能夠通過 JVMTI 訪問堆信息
• TLS1.3 協(xié)議 ：Java 11 中包含了傳輸層安全性（TLS）1.3 規(guī)范（RFC 8446）的實(shí)現(xiàn)，替換了之前版本中包含的 TLS，包括 TLS 1.2，同時(shí)還改進(jìn)了其他 TLS 功能，例如 OCSP 裝訂擴(kuò)展（RFC 6066，RFC 6961），以及會(huì)話散列和擴(kuò)展主密鑰擴(kuò)展（RFC 7627），在安全性和性能方面也做了很多提升
• 飛行記錄器(Java Flight Recorder) ：飛行記錄器之前是商業(yè)版 JDK 的一項(xiàng)分析工具，但在 Java 11 中，其代碼被包含到公開代碼庫(kù)中，這樣所有人都能使用該功能了。
• ......

Java12

String

Java 11 增加了兩個(gè)的字符串處理方法，如以下所示。

indent() 方法可以實(shí)現(xiàn)字符串縮進(jìn)。

String?text?=?"Java";
//?縮進(jìn)?4?格
text?=?text.indent(4);
System.out.println(text);
text?=?text.indent(-10);
System.out.println(text);

輸出：

?????Java
Java

transform() 方法可以用來轉(zhuǎn)變指定字符串。

String?result?=?"foo".transform(input?->?input?+?"?bar");
System.out.println(result);?//?foo?bar

文件比較

Java 12 添加了以下方法來比較兩個(gè)文件：

public?static?long?mismatch(Path?path,?Path?path2)?throws?IOException

mismatch() 方法用于比較兩個(gè)文件，并返回第一個(gè)不匹配字符的位置，如果文件相同則返回 -1L。

代碼示例（兩個(gè)文件內(nèi)容相同的情況）：

Path?filePath1?=?Files.createTempFile("file1",?".txt");
Path?filePath2?=?Files.createTempFile("file2",?".txt");
Files.writeString(filePath1,?"Java?12?Article");
Files.writeString(filePath2,?"Java?12?Article");

long?mismatch?=?Files.mismatch(filePath1,?filePath2);
assertEquals(-1,?mismatch);

代碼示例（兩個(gè)文件內(nèi)容不相同的情況）：

Path?filePath3?=?Files.createTempFile("file3",?".txt");
Path?filePath4?=?Files.createTempFile("file4",?".txt");
Files.writeString(filePath3,?"Java?12?Article");
Files.writeString(filePath4,?"Java?12?Tutorial");

long?mismatch?=?Files.mismatch(filePath3,?filePath4);
assertEquals(8,?mismatch);

數(shù)字格式化工具類

NumberFormat 新增了對(duì)復(fù)雜的數(shù)字進(jìn)行格式化的支持

NumberFormat?fmt?=?NumberFormat.getCompactNumberInstance(Locale.US,?NumberFormat.Style.SHORT);
String?result?=?fmt.format(1000);
?System.out.println(result);?//?輸出為 1K，計(jì)算工資是多少K更方便了。。。

Shenandoah GC

Redhat 主導(dǎo)開發(fā)的 Pauseless GC 實(shí)現(xiàn)，主要目標(biāo)是 99.9% 的暫停小于 10ms，暫停與堆大小無關(guān)等

和 Java11 開源的 ZGC 相比（需要升級(jí)到 JDK11 才能使用），Shenandoah GC 有穩(wěn)定的 JDK8u 版本，在 Java8 占據(jù)主要市場(chǎng)份額的今天有更大的可落地性。

G1 收集器提升

Java12 為默認(rèn)的垃圾收集器 G1 帶來了兩項(xiàng)更新:

• 可中止的混合收集集合 ：JEP344 的實(shí)現(xiàn)，為了達(dá)到用戶提供的停頓時(shí)間目標(biāo)，JEP 344 通過把要被回收的區(qū)域集（混合收集集合）拆分為強(qiáng)制和可選部分，使 G1 垃圾回收器能中止垃圾回收過程。G1 可以中止可選部分的回收以達(dá)到停頓時(shí)間目標(biāo)
• 及時(shí)返回未使用的已分配內(nèi)存 ：JEP346 的實(shí)現(xiàn)，增強(qiáng) G1 GC，以便在空閑時(shí)自動(dòng)將 Java 堆內(nèi)存返回給操作系統(tǒng)

預(yù)覽新特性

作為預(yù)覽特性加入，需要在javac編譯和java運(yùn)行時(shí)增加參數(shù)--enable-preview 。

增強(qiáng) Switch

傳統(tǒng)的 switch 語法存在容易漏寫 break 的問題，而且從代碼整潔性層面來看，多個(gè) break 本質(zhì)也是一種重復(fù)

Java12 增強(qiáng)了 swtich 表達(dá)式，使用類似 lambda 語法條件匹配成功后的執(zhí)行塊，不需要多寫 break 。

switch?(day)?{
????case?MONDAY,?FRIDAY,?SUNDAY?->?System.out.println(6);
????case?TUESDAY????????????????->?System.out.println(7);
????case?THURSDAY,?SATURDAY?????->?System.out.println(8);
????case?WEDNESDAY??????????????->?System.out.println(9);
}

instanceof 模式匹配

instanceof 主要在類型強(qiáng)轉(zhuǎn)前探測(cè)對(duì)象的具體類型。

之前的版本中，我們需要顯示地對(duì)對(duì)象進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。

Object?obj?=?"我是字符串";
if(obj?instanceof?String){
???String?str?=?(String)?obj;
?System.out.println(str);
}

新版的 instanceof 可以在判斷是否屬于具體的類型同時(shí)完成轉(zhuǎn)換。

Object?obj?=?"我是字符串";
if(obj?instanceof?String?str){
?System.out.println(str);
}

Java13

增強(qiáng) ZGC(釋放未使用內(nèi)存)

在 Java 11 中是實(shí)驗(yàn)性的引入的 ZGC 在實(shí)際的使用中存在未能主動(dòng)將未使用的內(nèi)存釋放給操作系統(tǒng)的問題。

ZGC 堆由一組稱為 ZPages 的堆區(qū)域組成。在 GC 周期中清空 ZPages 區(qū)域時(shí)，它們將被釋放并返回到頁面緩存 ZPageCache 中，此緩存中的 ZPages 按最近最少使用（LRU）的順序，并按照大小進(jìn)行組織。

在 Java 13 中，ZGC 將向操作系統(tǒng)返回被標(biāo)識(shí)為長(zhǎng)時(shí)間未使用的頁面，這樣它們將可以被其他進(jìn)程重用。

SocketAPI 重構(gòu)

Java Socket API 終于迎來了重大更新！

Java 13 將 Socket API 的底層進(jìn)行了重寫， NioSocketImpl 是對(duì) PlainSocketImpl 的直接替代，它使用 java.util.concurrent 包下的鎖而不是同步方法。如果要使用舊實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)使用 -Djdk.net.usePlainSocketImpl=true。

并且，在 Java 13 中是默認(rèn)使用新的 Socket 實(shí)現(xiàn)。

public?final?class?NioSocketImpl?extends?SocketImpl?implements?PlatformSocketImpl?{
}

FileSystems

FileSystems 類中添加了以下三種新方法，以便更容易地使用將文件內(nèi)容視為文件系統(tǒng)的文件系統(tǒng)提供程序：

• newFileSystem(Path)
• newFileSystem(Path, Map<String, ?>)
• newFileSystem(Path, Map<String, ?>, ClassLoader)

動(dòng)態(tài) CDS 存檔

Java 13 中對(duì) Java 10 中引入的應(yīng)用程序類數(shù)據(jù)共享(AppCDS)進(jìn)行了進(jìn)一步的簡(jiǎn)化、改進(jìn)和擴(kuò)展，即：允許在 Java 應(yīng)用程序執(zhí)行結(jié)束時(shí)動(dòng)態(tài)進(jìn)行類歸檔，具體能夠被歸檔的類包括所有已被加載，但不屬于默認(rèn)基層 CDS 的應(yīng)用程序類和引用類庫(kù)中的類。

這提高了應(yīng)用程序類數(shù)據(jù)共享（AppCDS）的可用性。無需用戶進(jìn)行試運(yùn)行來為每個(gè)應(yīng)用程序創(chuàng)建類列表。

$?java?-XX:ArchiveClassesAtExit=my_app_cds.jsa?-cp?my_app.jar
$?java?-XX:SharedArchiveFile=my_app_cds.jsa?-cp?my_app.jar

預(yù)覽新特性

文本塊

解決 Java 定義多行字符串時(shí)只能通過換行轉(zhuǎn)義或者換行連接符來變通支持的問題，引入三重雙引號(hào)來定義多行文本。

Java 13 支持兩個(gè) """ 符號(hào)中間的任何內(nèi)容都會(huì)被解釋為字符串的一部分，包括換行符。

未支持文本塊之前的 HTML 寫法：

String?json?="{\n"?+
??????????????"???\"name\":\"mkyong\",\n"?+
??????????????"???\"age\":38\n"?+
??????????????"}\n";

支持文本塊之后的 HTML 寫法：

?String?json?=?"""
????????????????{
????????????????????"name":"mkyong",
????????????????????"age":38
????????????????}
????????????????""";

未支持文本塊之前的 SQL 寫法：

String?query?=?"SELECT?`EMP_ID`,?`LAST_NAME`?FROM?`EMPLOYEE_TB`\n"?+
???????????????"WHERE?`CITY`?=?'INDIANAPOLIS'\n"?+
???????????????"ORDER?BY?`EMP_ID`,?`LAST_NAME`;\n";

支持文本塊之后的 SQL 寫法：

String?query?=?"""
???????????????SELECT?`EMP_ID`,?`LAST_NAME`?FROM?`EMPLOYEE_TB`
???????????????WHERE?`CITY`?=?'INDIANAPOLIS'
???????????????ORDER?BY?`EMP_ID`,?`LAST_NAME`;
???????????????""";

另外，String 類新增加了 3 個(gè)新的方法來操作文本塊：

• formatted(Object... args) ：它類似于 String 的format()方法。添加它是為了支持文本塊的格式設(shè)置。
• stripIndent() ：用于去除文本塊中每一行開頭和結(jié)尾的空格。
• translateEscapes() ：轉(zhuǎn)義序列如 “\\t” 轉(zhuǎn)換為 “\t”

由于文本塊是一項(xiàng)預(yù)覽功能，可以在未來版本中刪除，因此這些新方法被標(biāo)記為棄用。

@Deprecated(forRemoval=true,?since="13")
public?String?stripIndent()?{
}
@Deprecated(forRemoval=true,?since="13")
public?String?formatted(Object...?args)?{

}
@Deprecated(forRemoval=true,?since="13")
public?String?translateEscapes()?{
}

增強(qiáng) Switch(引入 yield 關(guān)鍵字到 Switch 中)

Switch 表達(dá)式中就多了一個(gè)關(guān)鍵字用于跳出 Switch 塊的關(guān)鍵字 yield，主要用于返回一個(gè)值

yield和 return 的區(qū)別在于：return 會(huì)直接跳出當(dāng)前循環(huán)或者方法，而 yield 只會(huì)跳出當(dāng)前 Switch 塊，同時(shí)在使用 yield 時(shí)，需要有 default 條件

?private?static?String?descLanguage(String?name)?{
????????return?switch?(name)?{
????????????case?"Java":?yield?"object-oriented,?platform?independent?and?secured";
????????????case?"Ruby":?yield?"a?programmer's?best?friend";
????????????default:?yield?name?+"?is?a?good?language";
????????};
?}

Java14

空指針異常精準(zhǔn)提示

通過 JVM 參數(shù)中添加-XX:+ShowCodeDetailsInExceptionMessages，可以在空指針異常中獲取更為詳細(xì)的調(diào)用信息，更快的定位和解決問題。

a.b.c.i?=?99;?//?假設(shè)這段代碼會(huì)發(fā)生空指針

Java 14 之前：

Exception?in?thread?"main"?java.lang.NullPointerException
????at?NullPointerExample.main(NullPointerExample.java:5)

Java 14 之后：

?//?增加參數(shù)后提示的異常中很明確的告知了哪里為空導(dǎo)致
Exception?in?thread?"main"?java.lang.NullPointerException:
????????Cannot?read?field?'c'?because?'a.b'?is?null.
????at?Prog.main(Prog.java:5)

switch 的增強(qiáng)(轉(zhuǎn)正)

Java12 引入的 switch（預(yù)覽特性）在 Java14 變?yōu)檎桨姹荆恍枰黾訁?shù)來啟用，直接在 JDK14 中就能使用。

Java12 為 switch 表達(dá)式引入了類似 lambda 語法條件匹配成功后的執(zhí)行塊，不需要多寫 break ，Java13 提供了 yield 來在 block 中返回值。

String?result?=?switch?(day)?{
????????????case?"M",?"W",?"F"?->?"MWF";
????????????case?"T",?"TH",?"S"?->?"TTS";
????????????default?->?{
????????????????if(day.isEmpty())
????????????????????yield?"Please?insert?a?valid?day.";
????????????????else
????????????????????yield?"Looks?like?a?Sunday.";
????????????}

????????};
System.out.println(result);

預(yù)覽新特性

record 關(guān)鍵字

簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)類的定義方式，使用 record 代替 class 定義的類，只需要聲明屬性，就可以在獲得屬性的訪問方法，以及 toString()，hashCode(), equals()方法

類似于使用 class 定義類，同時(shí)使用了 lombok 插件，并打上了@Getter,@ToString,@EqualsAndHashCode注解

/**
?*?這個(gè)類具有兩個(gè)特征
?*?1.?所有成員屬性都是final
?*?2.?全部方法由構(gòu)造方法，和兩個(gè)成員屬性訪問器組成（共三個(gè)）
?*?那么這種類就很適合使用record來聲明
?*/
final?class?Rectangle?implements?Shape?{
????final?double?length;
????final?double?width;

????public?Rectangle(double?length,?double?width)?{
????????this.length?=?length;
????????this.width?=?width;
????}

????double?length()?{?return?length;?}
????double?width()?{?return?width;?}
}
/**
?*?1.?使用record聲明的類會(huì)自動(dòng)擁有上面類中的三個(gè)方法
?*?2.?在這基礎(chǔ)上還附贈(zèng)了equals()，hashCode()方法以及toString()方法
?*?3.?toString方法中包括所有成員屬性的字符串表示形式及其名稱
?*/
record?Rectangle(float?length,?float?width)?{?}

文本塊

Java14 中，文本塊依然是預(yù)覽特性，不過，其引入了兩個(gè)新的轉(zhuǎn)義字符：

• \ : 表示行尾，不引入換行符
• \s ：表示單個(gè)空格

String?str?=?"凡心所向，素履所往，生如逆旅，一葦以航。";

String?str2?=?"""
????????凡心所向，素履所往，?\
????????生如逆旅，一葦以航。""";
System.out.println(str2);//?凡心所向，素履所往，?生如逆旅，一葦以航。
String?text?=?"""
????????java
????????c++\sphp
????????""";
System.out.println(text);
//輸出：
java
c++?php

instanceof 增強(qiáng)

依然是預(yù)覽特性 ，Java 12 新特性中介紹過。

Java14 其他特性

• 從 Java11 引入的 ZGC 作為繼 G1 過后的下一代 GC 算法，從支持 Linux 平臺(tái)到 Java14 開始支持 MacOS 和 Window（個(gè)人感覺是終于可以在日常開發(fā)工具中先體驗(yàn)下 ZGC 的效果了，雖然其實(shí) G1 也夠用）
• 移除了 CMS(Concurrent Mark Sweep) 垃圾收集器（功成而退）
• 新增了 jpackage 工具，標(biāo)配將應(yīng)用打成 jar 包外，還支持不同平臺(tái)的特性包，比如 linux 下的deb和rpm，window 平臺(tái)下的msi和exe

Java15

CharSequence

CharSequence 接口添加了一個(gè)默認(rèn)方法 isEmpty() 來判斷字符序列為空，如果是則返回 true。

public?interface?CharSequence?{
??default?boolean?isEmpty()?{
??????return?this.length()?==?0;
??}
}

TreeMap

TreeMap 新引入了下面這些方法：

• putIfAbsent()
• computeIfAbsent()
• computeIfPresent()
• compute()
• merge()

ZGC(轉(zhuǎn)正)

Java11 的時(shí)候 ，ZGC 還在試驗(yàn)階段。

當(dāng)時(shí)，ZGC 的出現(xiàn)讓眾多 Java 開發(fā)者看到了垃圾回收器的另外一種可能，因此備受關(guān)注。

經(jīng)過多個(gè)版本的迭代，不斷的完善和修復(fù)問題，ZGC 在 Java 15 已經(jīng)可以正式使用了！

不過，默認(rèn)的垃圾回收器依然是 G1。你可以通過下面的參數(shù)啟動(dòng) ZGC：

$?java?-XX:+UseZGC?className

EdDSA(數(shù)字簽名算法)

新加入了一個(gè)安全性和性能都更強(qiáng)的基于 Edwards-Curve Digital Signature Algorithm （EdDSA）實(shí)現(xiàn)的數(shù)字簽名算法。

雖然其性能優(yōu)于現(xiàn)有的 ECDSA 實(shí)現(xiàn)，不過，它并不會(huì)完全取代 JDK 中現(xiàn)有的橢圓曲線數(shù)字簽名算法( ECDSA)。

KeyPairGenerator?kpg?=?KeyPairGenerator.getInstance("Ed25519");
KeyPair?kp?=?kpg.generateKeyPair();

byte[]?msg?=?"test_string".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

Signature?sig?=?Signature.getInstance("Ed25519");
sig.initSign(kp.getPrivate());
sig.update(msg);
byte[]?s?=?sig.sign();

String?encodedString?=?Base64.getEncoder().encodeToString(s);
System.out.println(encodedString);

輸出：

0Hc0lxxASZNvS52WsvnncJOH/mlFhnA8Tc6D/k5DtAX5BSsNVjtPF4R4+yMWXVjrvB2mxVXmChIbki6goFBgAg==

文本塊(轉(zhuǎn)正)

在 Java 15 ，文本塊是正式的功能特性了。

隱藏類(Hidden Classes)

隱藏類是為框架（frameworks）所設(shè)計(jì)的，隱藏類不能直接被其他類的字節(jié)碼使用，只能在運(yùn)行時(shí)生成類并通過反射間接使用它們。

預(yù)覽新特性

record 關(guān)鍵字

Java 15 對(duì) Java 14 中引入的預(yù)覽新特性進(jìn)行了增強(qiáng)，主要是引入了一個(gè)新的概念 密封類（Sealed Classes）。

密封類可以對(duì)繼承或者實(shí)現(xiàn)它們的類進(jìn)行限制。

比如抽象類 Person 只允許 Employee 和 Manager 繼承。

public?abstract?sealed?class?Person
????permits?Employee,?Manager?{

????//...
}

另外，任何擴(kuò)展密封類的類本身都必須聲明為 sealed、non-sealed 或 final。

public?final?class?Employee?extends?Person?{
}

public?non-sealed?class?Manager?extends?Person?{
}

在 java.lang.Class 增加了兩個(gè)公共方法用于獲取 Record 類信息：

1. RecordComponent[] getRecordComponents()
2. boolean isRecord()

instanceof 模式匹配

Java 15 并沒有對(duì)此特性進(jìn)行調(diào)整，繼續(xù)預(yù)覽特性，主要用于接受更多的使用反饋。

在未來的 Java 版本中，Java 的目標(biāo)是繼續(xù)完善 instanceof 模式匹配新特性。

Java15 其他新特性

• Nashorn JavaScript 引擎徹底移除 ：Nashorn 從 Java8 開始引入的 JavaScript 引擎，Java9 對(duì) Nashorn 做了些增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了一些 ES6 的新特性。在 Java 11 中就已經(jīng)被棄用，到了 Java 15 就徹底被刪除了。
• DatagramSocket API 重構(gòu)
• 禁用和廢棄偏向鎖（Biased Locking） ：偏向鎖的引入增加了 JVM 的復(fù)雜性大于其帶來的性能提升。不過，你仍然可以使用 -XX:+UseBiasedLocking 啟用偏向鎖定，但它會(huì)提示 這是一個(gè)已棄用的 API。
• ......

總結(jié)

關(guān)于預(yù)覽特性

先貼一段 oracle 官網(wǎng)原文：This is a preview feature, which is a feature whose design, specification, and implementation are complete, but is not permanent, which means that the feature may exist in a different form or not at all in future JDK releases. To compile and run code that contains preview features, you must specify additional command-line options.

這是一個(gè)預(yù)覽功能，該功能的設(shè)計(jì)，規(guī)格和實(shí)現(xiàn)是完整的，但不是永久性的，這意味著該功能可能以其他形式存在或在將來的 JDK 版本中根本不存在。要編譯和運(yùn)行包含預(yù)覽功能的代碼，必須指定其他命令行選項(xiàng)。

就以switch的增強(qiáng)為例子，從 Java12 中推出，到 Java13 中將繼續(xù)增強(qiáng)，直到 Java14 才正式轉(zhuǎn)正進(jìn)入 JDK 可以放心使用，不用考慮后續(xù) JDK 版本對(duì)其的改動(dòng)或修改

一方面可以看出 JDK 作為標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)在增加新特性的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，另一方面?zhèn)€人認(rèn)為是對(duì)于預(yù)覽特性應(yīng)該采取審慎使用的態(tài)度。特性的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)容易，但是其實(shí)際價(jià)值依然需要在使用中去驗(yàn)證

JVM 虛擬機(jī)優(yōu)化

每次 Java 版本的發(fā)布都伴隨著對(duì) JVM 虛擬機(jī)的優(yōu)化，包括對(duì)現(xiàn)有垃圾回收算法的改進(jìn)，引入新的垃圾回收算法，移除老舊的不再適用于今天的垃圾回收算法等

整體優(yōu)化的方向是高效，低時(shí)延的垃圾回收表現(xiàn)

對(duì)于日常的應(yīng)用開發(fā)者可能比較關(guān)注新的語法特性，但是從一個(gè)公司角度來說，在考慮是否升級(jí) Java 平臺(tái)時(shí)更加考慮的是JVM 運(yùn)行時(shí)的提升

參考資料

• JDK Project Overview ：<https://openjdk.java.net/projects/jdk/ >
• IBM Developer Java9 https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/the-new-features-of-Java-9/
• Guide to Java10 https://www.baeldung.com/java-10-overview
• Java 10 新特性介紹https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/the-new-features-of-Java-10/index.html
• IBM Devloper Java11 https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/the-new-features-of-Java-11/index.html
• Java 11 – Features and Comparison：https://www.geeksforgeeks.org/java-11-features-and-comparison/
• Oracle Java12 ReleaseNote https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/12all-relnotes-5211423.html#NewFeature
• Oracle Java13 ReleaseNote https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/13all-relnotes-5461743.html#NewFeature
• New Features in Java 12 https://www.baeldung.com/java-12-new-features
• New Java13 Features https://www.baeldung.com/java-13-new-features
• Java13 新特性概述 https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/the-new-features-of-Java-13/index.html
• Oracle Java14 record https://docs.oracle.com/en/java/javase/14/language/records.html
• java14-features https://www.techgeeknext.com/java/java14-features
• Java 14 Features : https://www.journaldev.com/37273/java-14-features
• What is new in Java 15: https://mkyong.com/java/what-is-new-in-java-15/

< END >卷的小伙伴可以繼續(xù)學(xué)習(xí)????：

????萬字Java知識(shí)地圖助你成為Offer收割機(jī)

????2021年Java工程師飛升成神之路

一起卷吧，『Java八股文』項(xiàng)目上線啦

作者簡(jiǎn)介：

博主從華中科技大學(xué)碩士畢業(yè)，是一個(gè)對(duì)技術(shù)有追求，對(duì)生活有激情的程序員。

幾年間浪跡于多個(gè)一線互聯(lián)網(wǎng)大廠，具有多年開發(fā)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。如果你熱愛技術(shù)或者你也不滿足現(xiàn)狀喜歡搞事情，那你不妨關(guān)注我，讓我們一路同行，一起分享技術(shù)干貨、交流面試技巧，吐槽職場(chǎng)故事。

我有技術(shù)和故事，你來嗎？

小giegie 們，三連支持一下