Java LTS

雨点打透心脏的1/2处 2022-09-03 14:22 131阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  前言
 *  一、Java 8 特性
 *   *  1.Lambda表达式和函数式接口
     *  2.接口的默认方法和静态方法
     *  3.方法引用
     *  4.重复注解
     *  5. 更好的类型推断
     *  6. 拓宽注解的应用场景
     *  7.Optional
     *  8.Streams
     *  9.Date/Time API(JSR 310)
     *  10.Nashorn JavaScript引擎
     *  11.Base64
     *  12.并行数组
     *  13.并发性
     *  14. JVM的新特性
 *  二、Java 11 特性
 *   *  1.jshell
     *  2.增强局部变量类型推断var
     *  3.增加一些实用的API
     *  4.移除和废弃的内容
     *   *  1 移除项
         *  2.废弃项
     *  5.HttpClient加强方法
     *  6.Unicode 10
     *  7.Remove the JavaEE and CORBA Moudles
     *  8.JEP : 335 : Deprecate the Nashorn JavaScript Engine
     *  9.JEP : 336 : Deprecate the Pack200 Tools and API
     *  11.新的Epsilon垃圾收集器
     *  12.ZGC
     *  13.完全支持Linux容器（包括Docker）

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# 前言 #

也许以后Java世界分裂为两种：Java8和Java11

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# 一、Java 8 特性 #

## 1.Lambda表达式和函数式接口 ##

Lambda表达式（也称为闭包）是Java 8中最大和最令人期待的语言改变。它允许我们将函数当成参数传递给某个方法，或者把代码本身当作数据处理：函数式开发者非常熟悉这些概念。很多JVM平台上的语言（Groovy、Scala等）从诞生之日就支持Lambda表达式，但是Java开发者没有选择，只能使用匿名内部类代替Lambda表达式。

Lambda的设计者们为了让现有的功能与Lambda表达式良好兼容，考虑了很多方法，于是产生了函数接口这个概念。函数接口指的是只有一个函数的接口，这样的接口可以隐式转换为Lambda表达式。java.lang.Runnable和java.util.concurrent.Callable是函数式接口的最佳例子。在实践中，函数式接口非常脆弱：只要某个开发者在该接口中添加一个函数，则该接口就不再是函数式接口进而导致编译失败。为了克服这种代码层面的脆弱性，并显式说明某个接口是函数式接口，Java 8 提供了一个特殊的注解@FunctionalInterface（Java 库中的所有相关接口都已经带有这个注解了），默认方法和静态方法不会破坏函数式接口的定义

## 2.接口的默认方法和静态方法 ##

Java 8使用两个新概念扩展了接口的含义：默认方法和静态方法。默认方法使得接口有点类似traits，不过要实现的目标不一样。默认方法使得开发者可以在 不破坏二进制兼容性的前提下，往现存接口中添加新的方法，即不强制那些实现了该接口的类也同时实现这个新加的方法。  
该特性在官方库中的应用是：给java.util.Collection接口添加新方法，如stream()、parallelStream()、forEach()和removeIf()等等。

## 3.方法引用 ##

方法引用使得开发者可以直接引用现存的方法、Java类的构造方法或者实例对象。方法引用和Lambda表达式配合使用，使得java类的构造方法看起来紧凑而简洁，没有很多复杂的模板代码。

## 4.重复注解 ##

自从Java 5中引入注解以来，这个特性开始变得非常流行，并在各个框架和项目中被广泛使用。不过，注解有一个很大的限制是：在同一个地方不能多次使用同一个注解。Java 8打破了这个限制，引入了重复注解的概念，允许在同一个地方多次使用同一个注解。

在Java 8中使用@Repeatable注解定义重复注解，实际上，这并不是语言层面的改进，而是编译器做的一个trick，底层的技术仍然相同。

## 5. 更好的类型推断 ##

Java 8编译器在类型推断方面有很大的提升，在很多场景下编译器可以推导出某个参数的数据类型，从而使得代码更为简洁

## 6. 拓宽注解的应用场景 ##

Java 8拓宽了注解的应用场景。现在，注解几乎可以使用在任何元素上：局部变量、接口类型、超类和接口实现类，甚至可以用在函数的异常定义上

## 7.Optional ##

Java应用中最常见的bug就是空值异常。在Java 8之前，Google Guava引入了Optionals类来解决NullPointerException，从而避免源码被各种null检查污染，以便开发者写出更加整洁的代码。Java 8也将Optional加入了官方库。

Optional仅仅是一个容易：存放T类型的值或者null。它提供了一些有用的接口来避免显式的null检查，可以参考Java 8官方文档了解更多细节。

## 8.Streams ##

新增的Stream API（java.util.stream）将生成环境的函数式编程引入了Java库中。这是目前为止最大的一次对Java库的完善，以便开发者能够写出更加有效、更加简洁和紧凑的代码。

## 9.Date/Time API(JSR 310) ##

Java 8引入了新的Date-Time API(JSR 310)来改进时间、日期的处理。时间和日期的管理一直是最令Java开发者痛苦的问题。java.util.Date和后来的java.util.Calendar一直没有解决这个问题（甚至令开发者更加迷茫）。

因为上面这些原因，诞生了第三方库Joda-Time，可以替代Java的时间管理API。Java 8中新的时间和日期管理API深受Joda-Time影响，并吸收了很多Joda-Time的精华。新的java.time包包含了所有关于日期、时间、时区、Instant（跟日期类似但是精确到纳秒）、duration（持续时间）和时钟操作的类。新设计的API认真考虑了这些类的不变性（从java.util.Calendar吸取的教训），如果某个实例需要修改，则返回一个新的对象。

## 10.Nashorn JavaScript引擎 ##

Java 8提供了新的Nashorn JavaScript引擎，使得我们可以在JVM上开发和运行JS应用。Nashorn JavaScript引擎是javax.script.ScriptEngine的另一个实现版本，这类Script引擎遵循相同的规则，允许Java和JavaScript交互使用

## 11.Base64 ##

对Base64编码的支持已经被加入到Java 8官方库中，这样不需要使用第三方库就可以进行Base64编码

## 12.并行数组 ##

Java8版本新增了很多新的方法，用于支持并行数组处理。最重要的方法是parallelSort()，可以显著加快多核机器上的数组排序

## 13.并发性 ##

基于新增的lambda表达式和steam特性，为Java 8中为java.util.concurrent.ConcurrentHashMap类添加了新的方法来支持聚焦操作；另外，也为java.util.concurrentForkJoinPool类添加了新的方法来支持通用线程池操作  
Java 8还添加了新的java.util.concurrent.locks.StampedLock类，用于支持基于容量的锁——该锁有三个模型用于支持读写操作（可以把这个锁当做是java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock的替代者）。

## 14. JVM的新特性 ##

使用Metaspace（JEP 122）代替持久代（PermGen space）。在JVM参数方面，使用-XX:MetaSpaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize代替原来的-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize。

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# 二、Java 11 特性 #

## 1.jshell ##

## 2.增强局部变量类型推断var ##

局部变量类型推断就是左边的类型直接使用var定义，而不用写具体的类型，编译器能根据右边的表达式自动推断类型

Consumer<String> consumer = t -> System.out.println(t.toUpperCase());
    Consumer<String> consumer = (var t) -> System.out.println(t.toUpperCase());
    
    错误的形式：必须要有类型，可以加上var
    Consumer<String> consumer = (@Deprecated t) ->System.out.println(t.toUpperCase())
    正确的形式
    Consumer<String> consumer = (@Deprecated var t) ->System.out.println(t.toUpperCase())

## 3.增加一些实用的API ##

## 4.移除和废弃的内容 ##

### 1 移除项 ###

1.  移除了com.sun.awt.AWTUtilities
2.  移除了sun.misc.Unsafe.defineClass，使用java.lang.invoke.MethodHandles.Lookup.defineClass来替代
3.  移除了Thread.destroy()以及 Thread.stop(Throwable)方法
4.  移除了sun.nio.ch.disableSystemWideOverlappingFileLockCheck、sun.locale.formatasdefault属性
5.  移除了jdk.snmp模块
6.  移除了javafx，openjdk估计是从java10版本就移除了，oracle jdk10还尚未移除javafx，而java11版本则oracle的jdk版本也移除了javafx
7.  移除了Java Mission Control，从JDK中移除之后，需要自己单独下载
8.  移除了这些Root Certificates ：Baltimore Cybertrust Code Signing CA，SECOM ，AOL and Swisscom

### 2.废弃项 ###

1.  \-XX+AggressiveOpts选项
2.  \-XX:+UnlockCommercialFeatures
3.  \-XX:+LogCommercialFeatures选项也不再需要

## 5.HttpClient加强方法 ##

## 6.Unicode 10 ##

## 7.Remove the JavaEE and CORBA Moudles ##

## 8.JEP : 335 : Deprecate the Nashorn JavaScript Engine ##

废除Nashorn javascript引擎，在后续版本准备移除掉，有需要的可以考虑使用GraalVM。

## 9.JEP : 336 : Deprecate the Pack200 Tools and API ##

## 11.新的Epsilon垃圾收集器 ##

A NoOp Garbage Collector JDK上对这个特性的描述是: 开发一个处理内存分配但不实现任何实际内存回收机制的GC, 一旦可用堆内存用完, JVM就会退出.

如果有System.gc()调用, 实际上什么也不会发生(这种场景下和-XX:+DisableExplicitGC效果一样), 因为没有内存回收, 这个实现可能会警告用户尝试强制GC是徒劳

用法 : -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseEpsilonGC

选项-XX:+UseEpsilonGC, 程序很快就因为堆空间不足而退出

原因 :提供完全被动的GC实现, 具有有限的分配限制和尽可能低的延迟开销,但代价是内存占用和内存吞吐量, java实现可广泛选择高度可配置的GC实现. 各种可用的收集器最终满足不同的需求, 即使它们的可配置性使它们的功能相交. 有时更容易维护单独的实现, 而不是在现有GC实现上堆积另一个配置选项.

主要用途如下 :

1.  性能测试(它可以帮助过滤掉GC引起的性能假象)
2.  内存压力测试(例如,知道测试用例 应该分配不超过1GB的内存, 我们可以使用-Xmx1g –XX:+UseEpsilonGC, 如果程序有问题, 则程序会崩溃)
3.  非常短的JOB任务(对象这种任务, 接受GC清理堆那都是浪费空间)
4.  VM接口测试
5.  Last-drop 延迟&吞吐改进

## 12.ZGC ##

ZGC, 这应该是JDK11最为瞩目的特性, 没有之一. 但是后面带了Experimental, 说明这还不建议用到生产环境。  
GC暂停时间不会超过10ms，既能处理几百兆的小堆, 也能处理几个T的大堆(OMG)，和G1相比, 应用吞吐能力不会下降超过15%，为未来的GC功能和利用colord指针以及Load barriers优化奠定基础，初始只支持64位系统  
ZGC的设计目标是：支持TB级内存容量，暂停时间低（<10ms），对整个程序吞吐量的影响小于15%。 将来还可以扩展实现机制，以支持不少令人兴奋的功能，例如多层堆（即热对象置于DRAM和冷对象置于NVMe闪存），或压缩堆。  
GC是java主要优势之一，当GC停顿太长, 就会开始影响应用的响应时间.消除或者减少GC停顿时长, java将对更广泛的应用场景是一个更有吸引力的平台. 此外, 现代系统中可用内存不断增长,用户和程序员希望JVM能够以高效的方式充分利用这些内存, 并且无需长时间的GC暂停时间

用法 : -XX:+UnlockExperimentalVMOptions –XX:+UseZGC, 因为ZGC还处于实验阶段, 所以需要通过JVM参数来解锁这个特性

## 13.完全支持Linux容器（包括Docker） ##

许多运行在Java虚拟机中的应用程序（包括Apache Spark和Kafka等数据服务以及传统的企业应用程序）都可以在Docker容器中运行。但是在Docker容器中运行Java应用程序一直存在一个问题，那就是在容器中运行JVM程序在设置内存大小和CPU使用率后，会导致应用程序的性能下降。这是因为Java应用程序没有意识到它正在容器中运行。随着Java 10的发布，这个问题总算得以解决，JVM现在可以识别由容器控制组（cgroups）设置的约束。  
可以在容器中使用内存和CPU约束来直接管理Java应用程序，其中包括：

1.  遵守容器中设置的内存限制
2.  在容器中设置可用的CPU
3.  在容器中设置CPU约束
4.  Java 10的这个改进在Docker for Mac、Docker for Windows以及Docker Enterprise Edition等环境均有效。
5.  容器的内存限制
6.  在Java 9之前，JVM无法识别容器使用标志设置的内存限制和CPU限制。而在Java 10中，内存限制会自动被识别并强制执行。Java将服务器类机定义为具有2个CPU和2GB内存，以及默认堆大小为物理内存的1/4。