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八個從Java 11到Java17中的功能提升

來源: 責編: 時間:2023-09-25 10:39:23 327觀看
導讀一、為什么要從Java 11遷移?盡管Java 11是一個長期支持版本,且被廣泛應用于許多應用程序中,但這里有些重要的理由需要考慮遷移到Java 17:8對Java 11的支持將結束:Java 11的官方支持將持續到2023年9月,并提供擴展支持直至202

一、為什么要從Java 11遷移?

盡管Java 11是一個長期支持版本,且被廣泛應用于許多應用程序中,但這里有些重要的理由需要考慮遷移到Java 17:83l728資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 對Java 11的支持將結束:Java 11的官方支持將持續到2023年9月,并提供擴展支持直至2026年9月。這意味著在支持結束后,我們將不能再獲得任何補?。ㄉ踔潦前踩a?。?/li>
  • Spring 6:最新的Spring版本Spring 6需要Java 17才能正常運行,而且許多與Spring配套使用的庫也將遷移到Java 17。如果你的應用程序依賴于Spring框架,那么應該考慮遷移到Java 17。
  • Java 17提供免費的Oracle JDK:Java 17采用了新的NFTC(Oracle免費條款和條件)許可證,可以在生產環境和商業用途中免費使用Oracle JDK。相比之下,Java 11不允許在這些情況下免費使用Oracle JDK。

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二、Java 17有什么新功能?

Java 17引入了一些改進和新功能,這些功能將得到長期支持。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

1. 文本塊

Java引入了文本塊功能,這使代碼更易讀,并避免了不必要的字符串格式化操作。現在,我們可以將文本放在三引號之間,并在其中包含多個雙引號字符串,而無需使用轉義字符。下面是一個示例:3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

private static void jsonBlock() {    String text = """            {              "name": "John Doe",              "age": 45,              "address": "Doe Street, 23, Java Town"            }          """;    System.out.println(text);}

正如所看到的,這樣可以很容易地編寫需要大量使用轉義字符的Json和類似的字符串。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

此外,結尾的三個雙引號表示文本塊的開始或其在輸出中的縮進。在上面的示例中,輸出中每行的位置都比最后一個字符后面的雙引號向后兩個空格。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

引入了兩個新的轉義字符,'/s'用于添加空格,'/n'用于刪除換行符。在編寫長SQL語句時特別有用。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

private static void sqlStatement() {    String sql = """    SELECT id, firstName, lastName/s/    FROM Employee    WHERE departmentId = "IT" /    ORDER BY lastName, firstName""";    System.out.println(text);}

2. 改進的Switch語句

在Java 17中,對Switch語句進行了進一步的改進,可以解決忘記寫break關鍵字導致的bug問題。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

Switch表達式是一種更靈活的Switch語法形式,在每個case塊中可以返回一個值,并且可以在賦值等操作中使用這些返回值。它使用箭頭符號(->)代替冒號(:)來表示返回的表達式。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

在此表達式中,當使用switch返回時,不需要使用break關鍵字來終止每個case塊,但是需要使用default case。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

這種改進使得Switch語句更加簡潔和易讀,并且減少了由于忘記寫break而導致的錯誤。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

private static void improvedSwitch(Fruit fruit) {    String text = switch (fruit) {        case APPLE, PEAR -> {            System.out.println("the given fruit was: " + fruit);            yield "Common fruit";        }        case ORANGE, AVOCADO -> "Exotic fruit";        default -> "Undefined fruit";    };    System.out.println(text);}

如果在switch case中進行多個操作,我們可以使用case塊,并使用yield關鍵字表示返回值。yield在這里是上下文相關的關鍵字,即在函數的其他地方可以有一個變量名yield。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

3. 'record'類型

Record類是一種特殊的不可變類,旨在替代數據傳輸對象(DTO)。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

通常情況下,如果我們想在類或方法中使用一些POJO(普通Java對象),我們需要聲明該類,并定義所有的getters、setters、equals和hashCode函數。例如,在其他地方使用一個樣例 Fruit 類,我們需要用以下方式定義類:3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

public class Fruit {    private String name;    private int price;    //獲取器和設置器方法、equals 和 hashcode 方法}

盡管可以使用像 lombok 這樣的庫來減少大部分樣板代碼,但是如果借助 records,可以進一步減少代碼量,無需依賴額外的庫。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

使用 records 后,相同的代碼變為:3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

public static void doSomething() {  record Fruit(String name, int price) {}  Fruit fruit = new Fruit("Apple", 100);  System.out.println(fruit.getPrice());}

如我們所見,使用Record類甚至可以在方法內定義一個局部的record對象。這個record對象會自動為其所有字段生成getter、setter、equals和hashCode方法。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

Record中的字段是不可變的,只能通過在聲明record時提供的參數進行定義。但我們可以定義靜態變量。我們還可以定義一個自定義構造函數來驗證字段。建議不要重寫record的getter和setter,否則會影響其不可變性。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

下面是一個具有多個構造函數、靜態變量和方法的 record 的示例:3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

public record Employee(int id, String firstName,                       String lastName){   static int empToken;    // 緊湊構造函數    public Employee    {        if (id < 100) {            throw new IllegalArgumentException(                "Employee Id cannot be below 100.");        }        if (firstName.length() < 2) {            throw new IllegalArgumentException(                "First name must be 2 characters or more.");        }    }        // 另一種構造函數    public Employee(int id, String firstName)    {        this(id, firstName, null);    }    // 實例方法    public void getFullName()    {        if (lastName == null)            System.out.println(firstName());        else            System.out.println(firstName() + " "                               + lastName());    }    // 靜態方法    public static int generateEmployeeToken()    {        return ++empToken;    }}

record 類的更多特性還包括:3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 可以在 record 中使用嵌套類和接口。
  • 可以嵌套記錄,嵌套記錄將自動成為靜態的。
  • 記錄可以實現接口。
  • 可以創建泛型記錄類。
  • 記錄可序列化。

4. 'sealed' 類

sealed 類為我們提供了更多對擴展類的控制權。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

在 Java 11 中,類可以是 final 或可擴展的。如果您想控制哪些類可以擴展您的超類,可以將所有類放在同一個包中,并將超類設為包可見性。然而,從包外部無法訪問超類。例如,看下面的代碼:3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

public abstract class Fruit {}public final class Apple extends Fruit {}public final class Pear extends Fruit {}
private static void problemSpace() {    Apple apple = new Apple();    Pear pear = new Pear();    Fruit fruit = apple;    class Avocado extends Fruit {};}

在這里,我們無法阻止 Avocado 擴展 Fruit 類。如果我們將 Fruit 類設置為默認訪問級別,那么將無法把 apple 分配給 fruit 對象。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

Java 17 引入sealed 類新特性,用于限制類的繼承層級。通過使用 sealed 關鍵字,可以控制哪些類可以擴展或實現一個特定的父類或接口,只允許特定的類擴展我們的超類。以下是一個示例:3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

public abstract sealed class FruitSealed permits AppleSealed, PearSealed {}public non-sealed class AppleSealed extends FruitSealed {}public final class PearSealed extends FruitSealed {}

如我們所見,這里使用了一個新的關鍵字 sealed 來表示這是一個 sealed 類。使用 permits 關鍵字定義可以擴展的類。任何擴展 sealed 類的類都可以是 final 類,如 PearSealed,或者可以在聲明類時使用 non-sealed 關鍵擴展的其他類,比如 AppleSealed。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

這種實現允許將 AppleSealed 分配給 FruitSealed 類,但不允許 permits 關鍵字未定義的其他類擴展 FruitSealed 類。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

5. 使用 'instanceof' 的模式匹配

在 Java 11 中,我們通常使用 instanceof 運算符來檢查一個對象是否屬于某個類。如果我們希望在 instance of 檢查返回 true 后對其進行某些操作,需要顯式將對象轉換為該特定類。以下是一個示例:3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

private static void oldStyle() {    Object o = new Grape(Color.BLUE, 2);    if (o instanceof GrapeClass) {        Grape grape = (Grape) o;        System.out.println("This grape has " + grape.getPits() + " pits.");    }}

在這里,我們需要顯式將對象轉換為 Grape 類型,然后找出核數。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

使用 Java 17,可以將其更改為:3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

private static void patternMatchingInJava17() {     Object o = new Grape(Color.BLUE, 2);     if (o instanceof Grape grape) {         System.out.println("This grape has " + grape.getPits() + " pits.");     }}

可以將 instance of 檢查與 &&(and)條件配對使用,但不能使用 ||(or)條件。因為如果是“or”條件,即使 instance of 檢查返回 false,語句也可能達到另一個條件。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

如果 instance of 檢查返回 true,變量 grape 的作用域甚至可以超出 if 塊。在下面的示例中,如果對象不是 Grape 類型,將拋出 RuntimeException 異常,因此編譯器在達到打印語句時會確保 grape 對象存在。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

private static void patternMatchingScopeException() {    Object o = new Grape(Color.BLUE, 2);    if (!(o instanceof  Grape grape)) {        throw new RuntimeException();    }    System.out.println("This grape has " + grape.getPits() + " pits.");}

6. 有用的空指針異常(NullPointerException)

在Java 11中,當遇到空指針異常時,我們只能得到異常發生的行號,但無法得知導致空指針異常的方法或變量。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

在Java 17中,錯誤消息得到了改進,空指針異常的消息會告訴我們導致空指針異常的具體方法調用。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

public static void main(String[] args) {    HashMap<String, Grape> grapes = new HashMap<>();    grapes.put("grape1", new GrapeClass(Color.BLUE, 2));    grapes.put("grape2", new GrapeClass(Color.WHITE, 4));    grapes.put("grape3", null);    var color = ((Grape) grapes.get("grape3")).getColor();}

正如所看到的,這里試圖獲取一個為null的"grape3"對象的顏色。當我們比較在Java 11和Java 17中獲得的錯誤消息時,我們可以看到錯誤消息的差異,現在我們確切地知道在map中對null對象調用get方法導致了異常。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

// Java 11Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException        at com.rg.java17.HelpfulNullPointerExceptions.main(HelpfulNullPointerExceptions.java:13)
// Java 17Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "com.rg.java17.Grape.getColor()" because the return value of "java.util.HashMap.get(Object)" is null    at com.rg.java17.HelpfulNullPointerExceptions.main(HelpfulNullPointerExceptions.java:13)

三、更多改進

1. 支持緊湊型數字格式化

在NumberFormat類中添加了一個工廠方法,用于根據Unicode標準以緊湊、人類可讀的形式格式化數字。有SHORT和LONG兩種格式可用,示例如下:3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

NumberFormat shortFormat = NumberFormat.getCompactNumberInstance(Locale.ENGLISH, NumberFormat.Style.SHORT);System.out.println(shortFormat.format(1000))NumberFormat longFormat = NumberFormat.getCompactNumberInstance(Locale.ENGLISH, NumberFormat.Style.LONG);System.out.println(shortFormat.format(1000))// 輸出1K1 thousand

2. 新增日周期支持

在DateTime模式中添加了一個新的模式"B",用于指定一天中的時間。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

DateTimeFormatter timeOfDayFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("B");System.out.println(timeOfDayFormatter.format(LocalTime.of(8, 0)));System.out.println(timeOfDayFormatter.format(LocalTime.of(13, 0)));System.out.println(timeOfDayFormatter.format(LocalTime.of(20, 0)));System.out.println(timeOfDayFormatter.format(LocalTime.of(23, 0)));System.out.println(timeOfDayFormatter.format(LocalTime.of(0, 0)));// 輸出早上下午晚上夜間午夜

3. 性能基準測試

在內存使用和時間復雜度方面,Java 17相對于Java 11也有所改進。其中進行了一項基準測試,對兩個版本的代碼進行性能測試,讓它們執行一系列任務。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

一些總體結果如下:3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 對于G1GC(默認垃圾收集器),Java 17比Java 11快8.66%,比Java 16快2.41%。
  • 對于ParallelGC(并行垃圾收集器),Java 17比Java 11快6.54%,比Java 16快0.37%。
  • 并行垃圾收集器(Java 17可用)比G1垃圾收集器(Java 11使用的垃圾收集器)快16.39%。

從Java 11遷移到Java 17可帶來多項好處,包括新功能和性能改進。然而,在遷移過程中需要注意潛在的問題。許多庫也會升級到支持Java 17的新版本,因此在使用外部庫時需要謹慎。通過了解可能出現的問題并采取必要的步驟解決,可以確保您順利地遷移到Java 17。3l728資訊網——每日最新資訊28at.com

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