Java新特性

该笔记根据学习b站视频制作

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Java 9

语法变化

在接口中可以写入私有方法，但是只能在接口内部被default调

从Java 9开始，变量不允许使用_来命名

注解变化

@Deprecated注解的变化

该注解用于标识废弃的内容，在jdk9中新增了两个内容

• String since() default “” : 标识是从哪个版本开始废弃的
• boolean forRemoval() default false : 标识该废弃的内容将来是否会移除，true表示会移除

字符串底层变化

在jdk9之前，String底层是用char数组存储的，而在jdk9，改为了用byte数组存储

String中增加了两个成员变量

• COMPACT_STRINGS： 判断是否压缩，默认是true，如果为false不压缩，就使用UTF-16编码
• coder： 用来区分使用的字符编码，分别为LATIN1（0）和UTF16（1）

当Spring字符串存储英文时，一个英文字符会占用一个字节

当Spring字符串存储中文时，一个中文汉字或占用两个字节，一个字节存储低八位（unicode二进制）,一个字节存储高八位

当Spring字符串存储中英文混合时，一个英文字符会占用两个字节

模块化

模块是Java9中新增的一个组件，可以简单理解为是package的上级容器，是多个package的集合，一个jar可以有多个module，一个module可以有多个package。从代码结构上看，jar > module > package > class, interface

Java9的模块通过requires和exports关键字，对自身所依赖（requires）的模块和自身暴露（exports）出去的内容（package）进行了声明。本模块只能使用其他模块暴露（exports）出来的内容（package），其他模块也只能使用本模块暴露（exports）出去的内容（package）

模块化的优点

• 精简jvm加载的class类，提升加载速度
• 对包更精细的控制，提高安全

使用案例

创建两个模块，并创建相关的测试类

Cat类

public class Cat {
    public void eat() {
        System.out.println("猫喜欢吃鱼");
    }
}

Dog类

public class Dog {
    public void eat() {
        System.out.println("狗喜欢吃骨头");
    }
}

测试类

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        
    }
}

这时我们尝试在测试类中创建Cat类对象和Dog类对象，会发现找不着对象

因为每个模块对外都是封闭的，我们需要把Cat类和Dog类所在的包对外暴露，在Test模块导入develop模块，才能使用Cat类和Dog类

在devlop模块中创建module-info.java文件

在module-info.java文件暴露Cat类和Dog类所在的包

module develop {
    exports zheng.dev1; // 导出包
    opens zheng.dev2; // 导出包，只能通过反射的方式访问
}

在test模块也创建module-info.java文件，然后导入develop模块

module test {
    requires develop; // 导入模块
}

再次进行测试

通过反射创建Dog类对象,再测试

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        
        Cat cat = new Cat();
        cat.eat();
        System.out.println("-----------------");

        Class<?> aClass = Class.forName("zheng.dev2.Dog");

        // 获取dog对象并打印
        Object dog = aClass.getDeclaredConstructor().newInstance();
        System.out.println(dog);
        System.out.println("-----------------");

        // 获取dot对象的eat方法
        Method eat = aClass.getDeclaredMethod("eat");
        System.out.println(eat);
        System.out.println("-----------------");
        
        // 打印dog的eat方法
        String result = (String) eat.invoke(dog);
    }
}

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Java 10

局部类型变量推断

定义变量时可以使用var来定义，再通过=右边的数据来推断数据类型

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        var Name = "zheng";
		var age = 18;
		var Id = 11111111L;
		var new Obje = new Object();
    }
}

var的使用是有限制的，仅适用于局部变量，增强for循环的索引，以及普通for循环的本地变量，他不能用于方法的形参，构造方法形参，方法返回类型等

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Java 11

新增：

public class Test {
    
    public static void main(String[] args) {
        // 以前去除字符串前后的空格使用trim方法，现在可以使用strip方法
        char c = '\u2000'; // Unicode空白字符
        String str = c + "abc" + c;
        System.out.println(str.trim()); // 无法去除
        System.out.println(str.strip()); // 成功去除空格
        System.out.println("-----------------");
        
        // isBlank()方法，是否为空
        String name = " ";
        System.out.println(name.isBlank());
        System.out.println("-----------------");
        
        // repeat()方法，重复输出
        String abc = "zheng";
        System.out.println(abc.repeat(5)); // 参数5表示重复输出5次

    }
}

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Java 12

升级了Swatch语法

当多个case条件所生产的结果相同时，可以缩写

// 判断当前月份所属季节
public class Test() {
    public static void main(String[] args) {
        int month = 3;
        switch(month) {
            case 3,4,5 -> System.out.println("spring");
            case 6,7,8 -> System.out.println("summer");
            case 9,10,11 -> System.out.println("autumn");
            case 12,1,2 -> System.out.println("winter");
            default -> System.out.println("请输入正确的月份");
        }
    }
}

注意： 这个功能在Java 12中是预览功能，在Java 14才正式上线，如果要在Java 12和Java 13中使用要执行下面命令

编译： javac --enable-preview -source 12 Test.Java
运行： java --enable-preview Test

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Java 13

升级了Swatch语法，Swatch语句可以有返回值

// 判断当前月份所属季节
public class Test() {
    public static void main(String[] args) {
		int month = 3;
        String result = switch(month) {
            case 3,4,5 -> "spring";
            case 6,7,8 -> "summer";
            case 9,10,11 -> "autumn";
            case 12,1,2 -> "winter";
            default -> "请输入正确的月份";
        };
        System.out.println(result);
    }
}

文本块变化

以前输出多行内容时要换行

String s1 = "床前明月光\n疑是地上霜\n举头望明月\n低头思故乡";

现在可以输出

String s2 = """
        床前明月光
        疑是地上霜
        举头望明月
        低头思故乡
        """;

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Java 14

instanceof模式匹配

public class Test() {
    public static void main(String[] args) {
		Object obj = 1; // 多态，Integer类型赋值给Object类型
        // 强转之前的判断
        if (obj instanceof Integer) {
            Integer i = (Integer) obj;
            System.out.println(i);
        }

        // 新写法，如果 obj instanceof Integer 为 true， 则注解赋值给 i(变量名)
        if (obj instanceof Integer i) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

友好的空指针提示

public class TestNull {
    public static void main(String[] args) {
        new A().b.test();
    }

}

class A {
    public B b;
}

class B {
    public void test() {
        System.out.println("BBBBBBBB");
    }
}

record

在创建类时可以创建record类型的，这个类型的类可以省略get方法，构造方法，toString方法，hashcode方法，equals方法等方法，在jdk 14中预览增加了record类型，16正式上线

record类型的特点

• 它是一个final类
• 成员变量均为public属性
• 自动实现equals、hashCode、toString函数

public record Student(String name, int age) {
    public void study() {
        System.out.println("我爱学Java...")
    }
}

现在都是用lombok插件来实现这个效果

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Java 15

Sealed Classes

密封类和接口，作用是限制一个类可以由哪些之类继承或者实现

• 如果指定模块的话，sealed class和其之类必须在同一个模块下，如果没用指定模块，则需要在同一个包下
• sealed class指定的子类必须直接继承sealed class
• sealed class的子类要用final修饰
• 如果子类也要被继承，则之类也要用sealed修饰

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Java 16

包装类构造方法的警告

使用包装类的构造方法在编译时会出现警告，不在建议使用包装类的构造方法，下面代码在javac编译之后会出现警告

锁对象不要使用包装类

会有警告，包装类底层会有缓冲池，如果锁对象使用包装类，可以会造成不同的锁代码块争抢同一个锁对象的情况

新增日期字段

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(DateTimeFormatter.ofPattern("B").format(LocalDateTime.now()));
}

传入不同的字符会打印出不同的效果

Symbol	Meaning	Presentation	Examples
G	era	text	AD; Anno Domini; A
u	year	year	2004; 04
y	year-of-era	year	2004; 04
D	day-of-year	number	189
M/L	month-of-year	number/text	7; 07; Jul; July; J
d	day-of-month	number	10
g	modified-julian-day	number	2451334
Q/q	quarter-of-year	number/text	3; 03; Q3; 3rd quarter
Y	week-based-year	year	1996; 96
w	week-of-week-based-year	number	27
W	week-of-month	number	4
E	day-of-week	text	Tue; Tuesday; T
e/c	localized day-of-week	number/text	2; 02; Tue; Tuesday; T
F	day-of-week-in-month	number	3
a	am-pm-of-day	text	PM
B	period-of-day	text	in the morning
h	clock-hour-of-am-pm (1-12)	number	12
K	hour-of-am-pm (0-11)	number	0
k	clock-hour-of-day (1-24)	number	24
H	hour-of-day (0-23)	number	0
m	minute-of-hour	number	30
s	second-of-minute	number	55
S	fraction-of-second	fraction	978
A	milli-of-day	number	1234
n	nano-of-second	number	987654321
N	nano-of-day	number	1234000000
V	time-zone ID	zone-id	America/Los_Angeles; Z; -08:30
v	generic time-zone name	zone-name	Pacific Time; PT
z	time-zone name	zone-name	Pacific Standard Time; PST
O	localized zone-offset	offset-O	GMT+8; GMT+08:00; UTC-08:00
X	zone-offset ‘Z’ for zero	offset-X	Z; -08; -0830; -08:30; -083015; -08:30:15
x	zone-offset	offset-x	+0000; -08; -0830; -08:30; -083015; -08:30:15
Z	zone-offset	offset-Z	+0000; -0800; -08:00
p	pad next	pad modifier	1
‘	escape for text	delimiter
‘’	single quote	literal	‘
[	optional section start
]	optional section end
#	reserved for future use
{	reserved for future use
}	reserved for future use

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Java 17

参考文章

Sealed Classes成为正式版

伪随机数发生变化

增加了伪随机数相关的类和接口来让开发者使用stream流进行操作

• 新接口RandomGenerator：它为所有现有的和新的 PRNG 提供了一个统一的 API。 RandomGenerators 提供名为 ints、longs、doubles、nextBoolean、nextInt、nextLong、nextDouble 和 nextFloat 的方法，以及它们当前的所有参数的变化。从而更容易在应用程序中互换使用各种 PRNG 算法
• 新类RandomGeneratorFactory

switch语法变化：可以在swatch中减少强转的操作

// Old code
static String formatter(Object o) {
    String formatted = "unknown";
    if (o instanceof Integer i) {
        formatted = String.format("int %d", i);
    } else if (o instanceof Long l) {
        formatted = String.format("long %d", l);
    } else if (o instanceof Double d) {
        formatted = String.format("double %f", d);
    } else if (o instanceof String s) {
        formatted = String.format("String %s", s);
    }
    return formatted;
}

// New code
static String formatterPatternSwitch(Object o) {
    return switch (o) {
        case Integer i -> String.format("int %d", i);
        case Long l    -> String.format("long %d", l);
        case Double d  -> String.format("double %f", d);
        case String s  -> String.format("String %s", s);
        default        -> o.toString();
    };
}

去除了AOT和JIT

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Java 18

默认使用UTF-8字符编码

从jdk 18开始，默认使用UTF-8字符编码，可以通过下面的参数修改为其它字符编码

-Dfile.encoding-UTF-8

被移除的方法

在jdk 18中，标记了Object中的finalize方法，Thread中的stop方法将在未来被移除

@snippet注解

以前在文档注释中写代码需要添加code标签，现在通过@snippet注解可以更方便的将文档注解中的代码展示在api文档中

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Java 19

参考文章

虚拟线程(预览)

它是轻量级线程，可显著减少编写、维护和观察高吞吐量并发应用程序的工作量。 其目标包括以简单的请求线程样式编写的服务器应用程序，使得能够接近最佳的硬件利用率，现有代码能够以最小的更改采用虚拟线程，并启用故障排除、调试和使用现有 JDK 工具分析虚拟线程

外部函数和API

Java 程序可以通过该 API 与 Java 运行时之外的代码和数据进行互操作。通过高效地调用外部函数（即 JVM 之外的代码）和安全地访问外部内存（即不受 JVM 管理的内存），该 API 使 Java 程序能够调用本机库并处理本机数据，而不会像 JNI 那样危险和脆弱

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Java 20

参考文章

作用域值

作用域值（Scoped Values）它可以在线程内和线程间共享不可变的数据，优于线程局部变量，尤其是在使用大量虚拟线程时。

final static ScopedValue<...> V = new ScopedValue<>();

// In some method
ScopedValue.where(V, <value>)
           .run(() -> { ... V.get() ... call methods ... });

// In a method called directly or indirectly from the lambda expression
... V.get() ...

作用域值允许在大型程序中的组件之间安全有效地共享数据，而无需求助于方法参数。

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Java 21

字符串模板

String Templates(字符串模板) 目前仍然是 JDK 21 中的一个预览功能。

String Templates 提供了一种更简洁、更直观的方式来动态构建字符串。通过使用占位符${}，我们可以将变量的值直接嵌入到字符串中，而不需要手动处理。在运行时，Java 编译器会将这些占位符替换为实际的变量值。并且，表达式支持局部变量、静态/非静态字段甚至方法、计算结果等特性。

虚拟线程正式版