Java 9 新特性快速预览

Posted 2020-10-09 流星<。)#)))≦

原文出处：wangwenjun69

 

Java 8 已经出来三年多的时间了，原本计划2016年七月份release Java 9，但是基于种种原因，Java 9 被推迟到了2017年的3月份，本人也在Open JDK的官网上看到了Java 10的标准也在制定当中，Java的发展真的越来越快了，在Java 9正式发布之前，我们可以使用它的SNAPSHOT版本，先来体验一下Java 9 有哪些新的特性，下面的清单来自于官方文档，看着似乎很多，但是真正具有颠覆意义的其实就是Module System，其余很多主要是一些新的feature增加，还有一些功能的加强，在本篇文章中，我们将介绍一下主要的几个，不会一一去说，资料也不多，所以我想说也没的说，另外Java 8 是我认为迄今为止Java 最大的一次变化，不光是特性的增加，更多的是编程风格的转变，如果你还没有掌握Java 8，建议你看一下本人录制的教学视频，大致40集，专门是针对Java 8特性的实战视频，下载地址为：

https://pan.baidu.com/s/1nvCt83v

102: Process API Updates
110: HTTP 2 Client
143: Improve Contended Locking
158: Unified JVM Logging
165: Compiler Control
193: Variable Handles
197: Segmented Code Cache
199: Smart Java Compilation, Phase Two
200: The Modular JDK
201: Modular Source Code
211: Elide Deprecation Warnings on Import Statements
212: Resolve Lint and Doclint Warnings
213: Milling Project Coin
214: Remove GC Combinations Deprecated in JDK 8
215: Tiered Attribution for javac
216: Process Import Statements Correctly
217: Annotations Pipeline 2.0
219: Datagram Transport Layer Security (DTLS)
220: Modular Run-Time Images
221: Simplified Doclet API
222: jshell: The Java Shell (Read-Eval-Print Loop)
223: New Version-String Scheme
224: html5 Javadoc
225: Javadoc Search
226: UTF-8 Property Files
227: Unicode 7.0
228: Add More Diagnostic Commands
229: Create PKCS12 Keystores by Default
231: Remove Launch-Time JRE Version Selection
232: Improve Secure Application Performance
233: Generate Run-Time Compiler Tests Automatically
235: Test Class-File Attributes Generated by javac
236: Parser API for Nashorn
237: Linux/AArch64 Port
238: Multi-Release JAR Files
240: Remove the JVM TI hprof Agent
241: Remove the jhat Tool
243: Java-Level JVM Compiler Interface
244: TLS Application-Layer Protocol Negotiation Extension
245: Validate JVM Command-Line Flag Arguments
246: Leverage CPU Instructions for GHASH and RSA
247: Compile for Older Platform Versions
248: Make G1 the Default Garbage Collector
249: OCSP Stapling for TLS
250: Store Interned Strings in CDS Archives
251: Multi-Resolution Images
252: Use CLDR Locale Data by Default
253: Prepare JavaFX UI Controls & CSS APIs for Modularization
254: Compact Strings
255: Merge Selected Xerces 2.11.0 Updates into JAXP
256: BeanInfo Annotations
257: Update JavaFX/Media to Newer Version of GStreamer
258: HarfBuzz Font-Layout Engine
259: Stack-Walking API
260: Encapsulate Most Internal APIs
261: Module System
262: TIFF Image I/O
263: HiDPI Graphics on Windows and Linux
264: Platform Logging API and Service
265: Marlin Graphics Renderer
266: More Concurrency Updates
267: Unicode 8.0
268: XML Catalogs
269: Convenience Factory Methods for Collections
270: Reserved Stack Areas for Critical Sections
271: Unified GC Logging
272: Platform-Specific Desktop Features
273: DRBG-Based SecureRandom Implementations
274: Enhanced Method Handles
275: Modular Java Application Packaging
276: Dynamic Linking of Language-Defined Object Models
277: Enhanced Deprecation
278: Additional Tests for Humongous Objects in G1
279: Improve Test-Failure Troubleshooting
280: Indify String Concatenation
281: HotSpot C++ Unit-Test Framework
282: jlink: The Java Linker
283: Enable GTK 3 on Linux
284: New HotSpot Build System
285: Spin-Wait Hints
287: SHA-3 Hash Algorithms
288: Disable SHA-1 Certificates
289: Deprecate the Applet API
290: Filter Incoming Serialization Data
292: Implement Selected ECMAScript 6 Features in Nashorn
294: Linux/s390x Port
295: Ahead-of-Time Compilation

1. Modular System – Jigsaw Project

    该特性是Java 9 最大的一个特性，Java 9起初的代号就叫Jigsaw，最近被更改为Modularity，Modularity提供了类似于OSGI框架的功能，模块之间存在相互的依赖关系，可以导出一个公共的API，并且隐藏实现的细节，Java提供该功能的主要的动机在于，减少内存的开销，我们大家都知道，在JVM启动的时候，至少会有30～60MB的内存加载，主要原因是JVM需要加载rt.jar，不管其中的类是否被classloader加载，第一步整个jar都会被JVM加载到内存当中去，模块化可以根据模块的需要加载程序运行需要的class，那么JVM是如何知道需要加载那些class的呢？这就是在Java 9 中引入的一个新的文件module.java我们大致来看一下一个例子（module-info.java）

  1 module com.baeldung.java9.modules.car {
  2     requires com.baeldung.java9.modules.engines;
  3     exports com.baeldung.java9.modules.car.handling;
  4 }

关于更多Java 9 模块编程的内容请参考一本书：《Java 9 Modularity》 里面讲的比较详细，介绍了当前Java对jar之间以来的管理是多么的混乱，引入modularity之后的改变会是很明显的差别。

2. A New Http Client

   就目前而言，JDK提供的Http访问功能，几乎都需要依赖于HttpURLConnection，但是这个类大家在写代码的时候很少使用，我们一般都会选择Apache的Http Client，此次在Java 9的版本中引入了一个新的package:java.net.http，里面提供了对Http访问很好的支持，不仅支持Http1.1而且还支持HTTP2，以及WebSocket，据说性能可以超过Apache HttpClient，Netty，Jetty，简单的来看一个代码片段

  1 URI httpURI = new URI("http://www.94jiankang.com");
  2 HttpRequest request = HttpRequest.create(httpURI).GET();
  3 HttpResponse response = request.response();
  4 String responseBody = response.body(HttpResponse.asString());

3. Process API Enhance

在Java很早的版本中，提供了Process这样的API可以获得进程的一些信息，包括runtime，甚至是用它来执行当前主机的一些命令，但是请大家思考一个问题，你如何获得你当前Java运行程序的PID？很显然通过Process是无法获得的，需要借助于JMX才能得到，但是在这一次的增强中，你将会很轻松的得到这样的信息，我们来看一个简单的例子

  1 ProcessHandle self = ProcessHandle.current();
  2 long PID = self.getPid();
  3 ProcessHandle.Info procInfo = self.info();
  4 
  5 Optional<String[]> args = procInfo.arguments();
  6 Optional<String> cmd =  procInfo.commandLine();
  7 Optional<Instant> startTime = procInfo.startInstant();
  8 Optional<Duration> cpuUsage = procInfo.totalCpuDuration();

上面有大量的Optional，这是Java 8中的API，同样在Java 9中对其进行了增强，本人在Java 8实战视频中对Optional API进行了源码级别的剖析，感兴趣的一定要去看看。

已经获取到了JVM的进程，我们该如何将该进程优雅的停掉呢？下面的代码给出了答案

  1 childProc = ProcessHandle.current().children();
  2 childProc.forEach(procHandle -> {
  3     assertTrue("Could not kill process " + procHandle.getPid(), procHandle.destroy());
  4 });

通过上面的一小段代码，我们也发现了Java 9对断言机制同样增加了一些增强，多说一些题外话，我们目前的系统中运行一个严重依赖于Hive beelineServer的程序，beeline server不是很稳定，经常出现卡顿，甚至假死，假死后也不回复的问题，这样就导致我们的程序也会出现卡顿，如果运维人员不对其进行清理，系统运行几个月之后会发现很多僵尸进程，于是增加一个获取当前JVM PID的功能，然后判断到超过给定的时间对其进行主动杀死，完全是程序内部的行为，但是获取PID就必须借助于JMX的动作，另外杀死它也必须借助于操作系统的命令，诸如kill这样的命令，显得非常的麻烦，但是Java 9的方式明显要优雅方便许多。

4. Try-With-Resources的改变

   我们都知道，Try-With-Resources是从JDK 7 中引入的一项重要特征，只要接口继承了Closable就可以使用Try-With-Resources，减少finally语句块的编写，在Java 9 中会更加的方便这一特征

  1 MyAutoCloseable mac = new MyAutoCloseable();
  2 try (mac) {
  3     // do some stuff with mac  
  4 }
  5 
  6 try (new MyAutoCloseable() { }.finalWrapper.finalCloseable) {
  7    // do some stuff with finalCloseable  
  8 } catch (Exception ex) { }

我们的Closeable完全不用写在try()中。

5. Diamond Operator Extension

  1 FooClass<Integer> fc = new FooClass<>(1) { // anonymous inner class  
  2 };
  3 
  4 FooClass<? extends Integer> fc0 = new FooClass<>(1) {
  5     // anonymous inner class  
  6 };
  7 
  8 FooClass<?> fc1 = new FooClass<>(1) { // anonymous inner class  
  9 };

6. Interface Private Method

  1 interface InterfaceWithPrivateMethods {
  2 
  3     private static String staticPrivate() {
  4         return "static private";
  5     }
  6 
  7     private String instancePrivate() {
  8         return "instance private";
  9     }
 10 
 11     default void check() {
 12         String result = staticPrivate();
 13         InterfaceWithPrivateMethods pvt = new InterfaceWithPrivateMethods() {
 14             // anonymous class  
 15         };
 16         result = pvt.instancePrivate();
 17     }
 18 }}

该特性完全是为了Java 8中default方法和static方法服务的。

7. JShell Command Line Tool

在Java 8 出来的时候，很多人都喊着，这是要抢夺Scala等基于JVM动态语言的市场啊，其中有人给出了一个Java做不到的方向，那就是Scala可以当作脚本语言，Java可以么？很明显在此之前Java不行，ta也不具备动态性，但是此次Java 9 却让Java也可以像脚本语言一样来运行了，主要得益于JShell，我们来看一下这个演示

  1 jdk-9\bin>jshell.exe
  2 |  Welcome to JShell -- Version 9
  3 |  For an introduction type: /help intro
  4 jshell> "This is my long string. I want a part of it".substring(8,19);
  5 $5 ==> "my long string"

这是我们在Jshell这个控制台下运行，我们如何运行脚本文件呢？

  1 jshell> /save c:\develop\JShell_hello_world.txt
  2 jshell> /open c:\develop\JShell_hello_world.txt
  3 Hello JShell!

8.JCMD Sub-Commands

记得在Java 8中，放弃了Jhat这个命令，但是很快在Java 9中增加了一些新的命令，比如我们要介绍到的jcmd,借助它你可以很好的看到类之间的依赖关系

  1 jdk-9\bin>jcmd 14056 VM.class_hierarchy -i -s java.net.Socket
  2 14056:
  3 java.lang.Object/null
  4 |--java.net.Socket/null
  5 |  implements java.io.Closeable/null (declared intf)
  6 |  implements java.lang.AutoCloseable/null (inherited intf)
  7 |  |--org.eclipse.ecf.internal.provider.filetransfer.httpclient4.CloseMonitoringSocket
  8 |  |  implements java.lang.AutoCloseable/null (inherited intf)
  9 |  |  implements java.io.Closeable/null (inherited intf)
 10 |  |--javax.net.ssl.SSLSocket/null
 11 |  |  implements java.lang.AutoCloseable/null (inherited intf)
 12 |  |  implements java.io.Closeable/null (inherited intf)

9.Мulti-Resolution Image API

接口java.awt.image.MultiResolutionImage封装了一系列的不同分辨率图像到一个单独对象的API，我么可以根据给定的DPI 矩阵获取resolution-specific，看一下下面的代码片段

  1 BufferedImage[] resolutionVariants = ....
  2 MultiResolutionImage bmrImage
  3   = new BaseMultiResolutionImage(baseIndex, resolutionVariants);
  4 Image testRVImage = bmrImage.getResolutionVariant(16, 16);
  5 assertSame("Images should be the same", testRVImage, resolutionVariants[3]);

关于AWT的东西，本人几乎不怎么接触，如果有用到的朋友，等JDK 9出来之后，自己体会使用一下吧。

10. Variable Handles

很早之前就传言Java 会将unsafe这一个类屏蔽掉，不给大家使用，这次看他的官方文档，貌似所有已sun开头的包都将不能在application中使用，但是java 9 提供了新的API供大家使用。

在JDK 9中提供了一个新的包，叫做java.lang.invoke里面有一系列很重要的类比如VarHandler和MethodHandles，提供了类似于原子操作以及Unsafe操作的功能。

11.Publish-Subscribe Framework

在新版的JDK 9 中提供了消息发布订阅的框架，该框架主要是由Flow这个类提供的，他同样会在java.util.concurrent中出现，并且提供了Reactive编程模式。

12. Unified JVM Logging

该特性为JVM的所有组件引入了一个通用的日志系统，提供了JVM日志的基础设施，你可以不用专门为了打印某些日志而添加一些专门的标签，只需要使用统一的log指令即可，比如：

  1 java -Xlog:gc=debug:file=gc.txt:none ...
  2 jcmd 9615 VM.log output=gc_logs what=gc

13. Immutable Set

其实在Java的早期版本中就已经有这样的功能了，比如Collections.xxx就可以将某个collection封装成不可变，但是此次的Java 9版本将其加到了对应的Set和List中，并且有一个专门的新包用来存放这些具体的实现java.util.ImmutableCollections，这一个特性和Scala真的如出一辙。

  1 Set<String> strKeySet = Set.of("key1", "key2", "key3");

14.  Optional To Stream

对Option提供了stream功能，关于Optional的用法，我在我的教程中讲的非常详细，如果你还没有掌握，抓紧啊

  1 List<String> filteredList = listOfOptionals.stream()
  2   .flatMap(Optional::stream)
  3   .collect(Collectors.toList()); 

15. 其他

1. 大致的特性我就介绍这么多，你也可以到openJDK官网下载snapshot版本的java 9 来玩一下，当然还有其他很多功能我就不一一介绍了，这里只是大概的提一下
2. 轻量级的json文本处理api
3. 移除很多已经被过期的GCC回收器（是移除哦，因为在Jdk 8 中只是加了过期的标记）
4. 使用G1垃圾回收器作为默认的垃圾回收器
5. HTML5风格的java doc
6. java doc只是智能搜索功能
7. javascript的引擎得到了进一步的升级
8. 引入了SHA-3的hash算法
9. 大神Doug Lea继续为了这个版本的JDK服务，并且还会惊艳到大家。