JDK16發(fā)布了！

JDK16已于北美時間3月16日發(fā)布，對Java開發(fā)者來說，JDK的這次更新總共帶來了12個全新的特性

1. 支持類型匹配的instanceof

if (obj instanceof String) {
    String s = (String) obj;    // grr...
    ...
}

這樣的類型轉(zhuǎn)換在JDK16中的寫法是：

if (obj instanceof String s) {
    // Let pattern matching do the work!
    // varialble s can be used here
    ...
}

如果obj的真實類型是String，則變量s可以在if語句中使用，但是如果obj的類型不是String,則s不能用在后續(xù)的變量命名中：

// a is not instance of Point
if (a instanceof Point p) {
   ...
}
if (b instanceof Point p) {         // ERROR - p is in scope
   ...
}

2. record關(guān)鍵字

對于一些POJO類，我們往往需要這樣寫

class Point {
    private final int x;
    private final int y;

    Point(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    int x() { return x; }
    int y() { return y; }

    public boolean equals(Object o) {
        if (!(o instanceof Point)) return false;
        Point other = (Point) o;
        return other.x == x && other.y == y;
    }

    public int hashCode() {
        return Objects.hash(x, y);
    }

    public String toString() {
        return String.format("Point[x=%d, y=%d]", x, y);
    }
}

在引入了record關(guān)鍵字之后，上面的代碼可以簡化為：

record Point(int x, int y) { }

如果對類的屬性初始化的時候有定制邏輯，也是支持的

record Rational(int num, int denom) {
    Rational {
        int gcd = gcd(num, denom);
        num /= gcd;
        denom /= gcd;
    }
}

3.全并發(fā)的ZGC

與CMS中的ParNew和G1類似，ZGC也采用標記-復(fù)制算法，不過ZGC對該算法做了重大改進：ZGC在標記、轉(zhuǎn)移和重定位階段幾乎都是并發(fā)的，這是ZGC實現(xiàn)停頓時間小于10ms目標的最關(guān)鍵原因。

ZGC只有三個STW階段：初始標記，再標記，初始轉(zhuǎn)移。其中，初始標記和初始轉(zhuǎn)移分別都只需要掃描所有GC Roots，其處理時間和GC Roots的數(shù)量成正比，一般情況耗時非常短；再標記階段STW時間很短，最多1ms，超過1ms則再次進入并發(fā)標記階段。即，ZGC幾乎所有暫停都只依賴于GC Roots集合大小，停頓時間不會隨著堆的大小或者活躍對象的大小而增加。與ZGC對比，G1的轉(zhuǎn)移階段完全STW的，且停頓時間隨存活對象的大小增加而增加。

4. 可彈性伸縮的元數(shù)據(jù)區(qū)

JDK16對元數(shù)據(jù)區(qū)切分為更小的內(nèi)存塊，并將不再使用的內(nèi)存快速返還給操作系統(tǒng)，對于頻繁加載和卸載類的應(yīng)用來說這一優(yōu)化可以產(chǎn)生大量的空閑內(nèi)存，提升整個JVM的性能

5. 支持Unix套接字

在2019 Windows Server和Windows 10提供了對Unix套接字的支持，Unix套接字常用于本地進程之間通信，相比于TCP協(xié)議，本地進程使用Unix套接字可以更高效安全的通信。JDK16新增了一個適配Unix套接字的新接口java.net.UnixDomainSocketAddress用于支持這一特性

6. 新的打包工具jpackage

支持將Java程序打包為對應(yīng)平臺的可執(zhí)行程序

• linux: deb和rpm
• mac: pkg和dmg
• Windows: msi和exe 假如我們在lib目錄下有一個jar包組成的應(yīng)用，并且main.jar包含main方法，則可以使用下面的語句產(chǎn)生對應(yīng)平臺的可執(zhí)行程序

jpackage --name myapp --input lib --main-jar main.jar

如果main.jar的MANIFEST.MF沒有指定main函數(shù)，則需要在命令行中指定

jpackage --name myapp --input lib --main-jar main.jar \
  --main-class myapp.Main

7. 針對Value-Based類的編譯器warning提示

對于基本類型的包裝類，JDK16提供了兩種新的編譯器warning提示

• 包裝類的構(gòu)造函數(shù)在JDK9已經(jīng)被廢棄，如果在程序中繼續(xù)使用，則編譯器會報warning提示
• 如果包裝類作為關(guān)鍵字synchronized的參數(shù)使用，則也會收到編譯器的warning提示
• 如果接口類作為關(guān)鍵字synchronized的參數(shù)使用，則會收到javac編譯器的warning提示 舉例：

Double d = 20.0;
synchronized (d) { ... } // javac warning & HotSpot warning
Object o = d;
synchronized (o) { ... } // HotSpot warning

8. 對JDK內(nèi)部方法提供強制的封裝

這個更新目的是為了引導(dǎo)開發(fā)者放棄使用JDK內(nèi)部類轉(zhuǎn)為使標準的API接口，除了例如sun.misc.Unsafe這樣內(nèi)部關(guān)鍵的接口之外，其他所有內(nèi)部元素都提供默認的封裝。使用了JDK內(nèi)部接口的代碼再JDK16下編譯會失敗，JVM參數(shù)-–illegal-access能夠控制這一行為，要知道從JDK9到JDK15，這個參數(shù)默認的值都是warning,而現(xiàn)在已經(jīng)變成了deny

9. 提供向量計算的API

之前向量計算的API在JDK中是缺失的，常見的二方庫有colt和commons-math3,這些二方庫在版本老舊，在易用性上也比較差，此次JDK16引入的向量計算的API針對多數(shù)現(xiàn)代CPU使用的SIMD指令進行了優(yōu)化，大幅提升了計算性能

10. 對原生代碼的調(diào)用提供更方便的支持

相比于JNI，提供更方便的方法用于調(diào)用原生代碼，比如我們想在Java代碼中調(diào)用size_t strlen(const char *s);這個原生C函數(shù)，我們只需要這樣寫：

MethodHandle strlen = CLinker.getInstance().downcallHandle(
        LibraryLookup.ofDefault().lookup("strlen"),
        MethodType.methodType(long.class, MemoryAddress.class),
        FunctionDescriptor.of(C_LONG, C_POINTER)
    );

11. 提供操作外部內(nèi)存的能力

JDK16通過VarHandle這個類的實例來引用外部內(nèi)存區(qū)域，如果我們想初始化一段外部的內(nèi)存區(qū)域，可以這樣寫：

VarHandle intHandle = MemoryHandles.varHandle(int.class,
        ByteOrder.nativeOrder());

try (MemorySegment segment = MemorySegment.allocateNative(100)) {
    for (int i = 0; i < 25; i++) {
        intHandle.set(segment, i * 4, i);
    }
}

12. 提供限制可以繼承此類的關(guān)鍵字sealed和permits

在JDK16中，提供了一種比訪問修飾符更精細的控制手段：可以指定可以繼承或者實現(xiàn)當前類或者接口的類，這個能力是通過關(guān)鍵字sealed和permits實現(xiàn)的

public abstract sealed class Shape 
    permits com.example.polar.Circle,
            com.example.quad.Rectangle,
            com.example.quad.simple.Square { ... }

比如在上面的這個例子中，類Shape只能限定被Circle,Rectangle和Square繼承