java15新特性

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-10-24 01:38 203阅读 0赞

# [JDK 15 JAVA 15的新特性展望][JDK 15 JAVA 15] #

*  2020年9月15号，Java15它依旧如期而至。

*  [JEP 371: Hidden Classes][JEP 371_ Hidden Classes]
 *  [JEP 372: 删除 Nashorn JavaScript Engine][JEP 372_ _ Nashorn JavaScript Engine]
 *  [JEP 377: 新的垃圾回收器ZGC正式上线了][JEP 377_ _ZGC]
 *  [JEP 378: Text Blocks 标准化][JEP 378_ Text Blocks]
 *  [JEP 379: 新的垃圾回收器Shenandoah上线][JEP 379_ _Shenandoah]
 *  [总结][Link 1]

JDK 15 JAVA 15的新特性展望

伴随着2020的寒冬和新冠病毒的肆虐，JAVA迎来了久未已久的JAVA 14。自从2017年JAVA 9发布之后，JAVA的发布版本跟上了敏捷开发的步伐，小步快跑，Java平台发布节奏已从每3年以上的主要版本转变为每6个月发布一次功能。现在，每年的3月和9月都会发布新的版本功能。

三月已过，九月还远吗？

在JAVA 14中，推出了swith的最终版本，并且支持了NVM。

今天本文将会展望一下JAVA 15中会带给我们的新特性。

总体来说有5个JEP将会提交到JAVA 15。

什么？你问我JEP是什么？

*  JEP的全称就是JDK Enhancement Proposals,
 *  简单点讲就像是一个个对JAVA进行改进提案，
 *  这些提案会在合适的时间合适的地点被加入JDK的特定版本。

下面看下5大提案都有些什么内容：

# JEP 371: Hidden Classes #

通常我们在使用大型的框架或者lambda表达式的时候，会动态生成很多类。

*  但是不幸的是标准的定义类的API：ClassLoader::defineClass 和 Lookup::defineClass不能够区分出这些类是动态生成(运行时生成)的还是静态生成（编译生成）的。

一般来说动态生成的类 生命周期更短，并且其可见性要更低。但是现有的JDK并没有这个功能。

所有有了Hidden Classes的提案，通过Hidden Classes，

*  不管是JDK还是JDK外部的框架，在生成动态类的时候都可以定义为Hidden Classes，
 *  这样可以更加有效的控制这些动态生成类的生命周期和可见性。

# JEP 372: 删除 Nashorn JavaScript Engine #

实际上jdk.scripting.nashorn和jdk.scripting.nashorn.shell这两个在JDK11的时候已经被标记为deprecated。在JDK15中只是把他们删除而已。

# JEP 377: 新的垃圾回收器ZGC正式上线了 #

Z Garbage Collector（ZGC）是在JAVA 11中引入的垃圾回收器，但一直都是实验版本，在JDK 15中，终于要上线了。

*  ZGC是一个重新设计的并发的垃圾回收器，可以极大的提升GC的性能。

# JEP 378: Text Blocks 标准化 #

Text Blocks

*  第一次是在JDK 13中以预览功能出现的JEP 355。
 *  然后在JDK 14中又出现了第二个版本JEP 368。终于在JDK 15中可以有最终版本了。

文本块是一种多行字符串文字，它避免了大多数转义序列的需要，以一种可预测的方式自动设置字符串的格式。

**HTML example**

传统方式：

String html = "<html>\n" +
 " <body>\n" +
 " Hello, world\n" +
 " </body>\n" +
 "</html>\n";

文本块方式：

String html = """
 <html>
 <body>
 Hello, world
 </body>
 </html>
 """;

**SQL example**

传统方式：

String query = "SELECT `EMP_ID`, `LAST_NAME` FROM `EMPLOYEE_TB`\n" +
                   "WHERE `CITY` = 'INDIANAPOLIS'\n" +
                   "ORDER BY `EMP_ID`, `LAST_NAME`;\n";

文本块方式：
    
    String query = """
                   SELECT `EMP_ID`, `LAST_NAME` FROM `EMPLOYEE_TB`
                   WHERE `CITY` = 'INDIANAPOLIS'
                   ORDER BY `EMP_ID`, `LAST_NAME`;
                   """;

# JEP 379: 新的垃圾回收器Shenandoah上线 #

Shenandoah和ZGC一样，是以实验特性

*  在JAVA 12中引入的JEP 189。现在终于要在JAVA 15中转正了。

# Java15 新特性 第二篇 #

## 339:Edwards-Curve Digital Signature Algorithm (EdDSA) ##

*  Edwards-Curve 数据签名算法（EdDSA），
 *  一种根据 RFC 8032 规范所描述的 Edwards-Curve 数字签名算法（EdDSA）实现加密签名，实现了一种 RFC 8032 标准化方案，但它不能代替 ECDSA。

## 360:Sealed Classes (Preview) ##

*  封闭类（预览特性），可以是封闭类和或者封闭接口，用来增强 Java 编程语言，防止其他类或接口扩展或实现它们。

## 371:Hidden Classes ##

隐藏类，这一看也是个很有意思的特性。

隐藏类是为框架（frameworks）所设计的，

*  隐藏类不能直接被其他类的字节码使用，只能在运行时生成类并通过反射间接使用它们。

## 372:Remove the Nashorn JavaScript Engine ##

*  移除了 Nashorn JavaScript 脚本引擎、APIs，以及 jjs 工具。这些早在 JDK 11 中就已经被标记为 deprecated 了，JDK 15 被移除就很正常了。

## 373:Reimplement the Legacy DatagramSocket API ##

*  重新实现了老的 DatagramSocket API 接口，更改了 java.net.DatagramSocket 和 java.net.MulticastSocket 为更加简单、现代化的底层实现，更易于维护和调试。
 *  新的底层实现将很容易使用虚拟线程，目前正在 Loom 项目中进行探索。这也是 JEP 353 的后续更新版本，JEP 353 已经重新实现了 Socket API。

## 374:Disable and Deprecate Biased Locking ##

*  准备禁用和废除偏向锁，在 JDK 15 中，默认情况下禁用偏向锁，并弃用所有相关的命令行选项。

后面再确定是否需要继续支持偏向锁，国为维护这种锁同步优化的成本太高了。

## 375:Pattern Matching for instanceof (Second Preview) ##

模式匹配（第二次预览），第一次预览是 JDK 14 中提出来的

## 377:ZGC: A Scalable Low-Latency Garbage Collector ##

*  ZGC：一个可伸缩、低延迟的垃圾回收器。
 *  ZGC 最早是在 JDK 11 中集成进来的，JDK 15 只是将 ZGC 垃圾收集器从预览特性变更为正式特性而已，没错，转正了。

这个 JEP 不会更改默认的 GC，默认仍然是 G1。

## 378:Text Blocks ##

*  文本块，是一个多行字符串，它可以避免使用大多数转义符号，自动以可预测的方式格式化字符串，并让开发人员在需要时可以控制格式。

## 379:Shenandoah: A Low-Pause-Time Garbage Collector ##

*  Shenandoah：一个低停顿时间的垃圾回收器。
 *  Shenandoah 最早是在 JDK 12 中集成进来的，JDK 15 只是将 Shenandoah 垃圾收集器从预览特性变更为正式特性而已，没错，又是转正了。

## 381:Remove the Solaris and SPARC Ports ##

移除了 Solaris 和 SPARC 端口。

移除了 Solaris/SPARC、Solaris/x64 和 Linux/SPARC 端口的源代码及构建支持。这些端口在 JDK 14 中就已经被标记为 deprecated 了，JDK 15 被移除也不奇怪。

## 383:Foreign-Memory Access API (Second Incubator) ##

*  外存访问 API（二次孵化），可以允许 Java 应用程序安全有效地访问 Java 堆之外的外部内存。

这个最早在 JDK 14 中成为孵化特性，JDK 15 继续二次孵化并对其 API 有了一些更新。

## 384:Records (Second Preview) ##

*  Records 最早在 JDK 14 中成为预览特性，JDK 15 继续二次预览。
 *  Records 在某些场合可以干掉 Lombok 的存在，能自动生成了类构造器、toString()、hashCode()、equals()，以及类似 getter 的变量访问方法。

385:Deprecate RMI Activation for Removal

废除 RMI 激活，以便在将来进行删除。

JDK15是非长期支持版本，切勿将15投入到生产。

OracleJDK 15 发布地址：

https://www.oracle.com/java/technologies/javase/15all-relnotes.html

上述只是简单描述了15的新特性，详细可以去官网查看(英文)。

https://www.oracle.com/java/technologies/javase/15-relnote-issues.html\#NewFeature

源码下载地址:

https://www.oracle.com/java/technologies/javase-jdk15-doc-downloads.html

Chrome老是下源码下不来了，可以用IE。

# Java15 第三篇 #

*  JDK 15已经于2020年9月15日如期发布。

## 发布版本说明 ##

*  根据发布的规划，这次发布的 JDK 15 将是一个短期的过度版，只会被 Oracle 支持（维护）6 个月，
 *  直到明年(2021年) 3 月的 JDK 16 发布此版本将停止维护。
 *  而 Oracle 下一个长期支持版（LTS 版）会在明年的 9 月份发布（Java 17），
    
     *  LTS 版每 3 年发布一个，上一次长期支持版是 18 年 9 月发布的 JDK 11。下图展示了各个版本的发布历史。

![img][]

# 安装包下载 #

主要分为OpenJDK版本和Oracle版本，下载地址如下：

*  OpenJDK版本：https://jdk.java.net/15/
 *  Oracle版本：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

上述版本，如果是个人学习用途，则差异不大。但如果是用于商业用途，则需要仔细看好相关的授权。Oracle JDK根据二进制代码许可协议获得许可，而OpenJDK根据GPL v2许可获得许可。

# 安装、验证 #

本例子以OpenJDK版本为例。解压安装包`openjdk-15_windows-x64_bin.zip`到任意位置。

设置系统环境变量“JAVA\_HOME”，

在用户变量“Path”中，增加“%JAVA\_HOME%\\bin”。

安装完成后，执行下面命令进行验证：

>java -version
    openjdk version "15" 2020-09-15
    OpenJDK Runtime Environment (build 15+36-1562)
    OpenJDK 64-Bit Server VM (build 15+36-1562, mixed mode, sharing)

更多有关Java的基本知识，可以参阅《Java核心编程》这本书，描述的非常详细。

# JDK 15 新特性说明 #

JDK 15 为用户提供了

*  14项主要的增强/更改，包括一个孵化器模块，三个预览功能，两个不推荐使用的功能以及两个删除功能。

## 1. EdDSA 数字签名算法 ##

新加入 Edwards-Curve 数字签名算法

*  （EdDSA）实现加密签名。在许多其它加密库（如 OpenSSL 和 BoringSSL）中得到支持。
 *  与 JDK 中的现有签名方案相比，EdDSA 具有更高的安全性和性能。这是一个新的功能。

使用示例如下：

//定义 byte []
            byte[] msg="dddddddddddddd".getBytes();
    
            // example: generate a key pair and sign 定义 KeyPairGenerator
            KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("Ed25519");
            //生成keyPair
            KeyPair kp = kpg.generateKeyPair();
            // algorithm is pure Ed25519。 生成签名
            Signature sig = Signature.getInstance("Ed25519");
            //签名 初始化私钥
            sig.initSign(kp.getPrivate());
            //进行签名
            sig.update(msg);
            //得到 签名后的数据
            byte[] s = sig.sign();
    
            //使用 EdDSA ，获得 KeyFactory
            // example: use KeyFactory to contruct a public key
            KeyFactory kf = KeyFactory.getInstance("EdDSA");
            //定义 xOdd
            boolean xOdd = true;
            //定义一个 BigInteger
            BigInteger y = BigInteger.ONE;
            //名字 参数 说明
            NamedParameterSpec paramSpec = new NamedParameterSpec("Ed25519");
            //new 一个公钥 Spec
            EdECPublicKeySpec pubSpec = new EdECPublicKeySpec(paramSpec, new EdECPoint(xOdd, y));
            //用 KeyPair 得到 公钥
            PublicKey pubKey = kf.generatePublic(pubSpec);

有关EdDSA 数字签名算法的详细内容见RFC 8032规范。

## 2. 封闭类（预览特性） ##

可以是 封闭类和或者 封闭接口，用来增强 Java 编程语言，防止其他类或接口扩展或实现它们。

有了这个特性，意味着以后不是 你想继承就继承，想实现就实现了，你得经过允许才行。

示例如下：

public abstract sealed class Student
        permits ZhangSan, LiSi, ZhaoLiu { 
        ...
    }

类 Student 被 sealed 修饰，说明它是一个封闭类，并且只允许指定的 3 个子类继承。

## 3. 隐藏类 ##

*  此功能可帮助需要在 运行时生成类的框架。
    
     *  框架生成类需要动态扩展其行为，但是又希望限制对这些类的访问。
 *  隐藏类很有用，因为它们只能通过反射访问，而不能从普通字节码访问。
 *  此外，隐藏类可以独立于其他类加载，这可以减少框架的内存占用。这是一个新的功能。

## 4. 移除了 Nashorn JavaScript 脚本引擎 ##

移除了 Nashorn JavaScript 脚本引擎、APIs，以及 jjs 工具。这些早在 JDK 11 中就已经被标记为 deprecated 了，JDK 15 被移除就很正常了。

Nashorn 是 JDK 1.8 引入的一个 JavaScript 脚本引擎，用来取代 Rhino 脚本引擎。Nashorn 是 ECMAScript-262 5.1 的完整实现，增强了 Java 和 JavaScript 的兼容性，并且大大提升了性能。

那么为什么要移除？

*  官方的解释是主要的：随着 ECMAScript 脚本语言的结构、API 的改编速度越来越快，维护 Nashorn 太有挑战性了，所以……。

## 5. 重新实现 DatagramSocket API ##

重新实现旧版 DatagramSocket API，

*  更简单、更现代的实现来代替java.net.DatagramSocket和java.net.MulticastSocketAPI 的基础实现，提高了 JDK 的可维护性和稳定性。

新的底层实现将很容易使用虚拟线程，目前正在 Loom 项目中进行探索。这也是 JEP 353 的后续更新版本，JEP 353 已经重新实现了 Socket API。

![img][img 1]

## 6. 准备禁用和废除偏向锁 ##

在 JDK 15 中，默认情况下禁用偏向锁（Biased Locking），并弃用所有相关的命令行选项。

后面再确定是否需要继续支持偏向锁，因为维护这种锁同步优化的成本太高了。

## 7. 模式匹配（第二次预览） ##

第一次预览是 JDK 14 中提出来的，点击这里查看我之前写的详细教程。

Java 14 之前用法：

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

Java 14之后的用法：

if (obj instanceof String s) { 
        // 使用s
    }

Java 15 并没有对此特性进行调整，继续预览特性，只是为了收集更多的用户反馈，可能还不成熟吧。

## 8. ZGC 功能转正 ##

ZGC是一个可伸缩、低延迟的垃圾回收器。

ZGC 已由JEP 333集成到JDK 11 中，

*  其目标是通过减少 GC 停顿时间来提高性能。
 *  借助 JEP 377，JDK 15 将 ZGC 垃圾收集器从预览特性变更为正式特性而已，没错，转正了。

这个 JEP 不会更改默认的 GC，默认仍然是 G1。

## 9. 文本块功能转正 ##

文本块，是一个多行字符串，

*  它可以避免使用大多数转义符号，
 *  自动以可预测的方式格式化字符串，并让开发人员在需要时可以控制格式。

文本块最早准备在 JDK 12 添加的，但最终撤消了，

*  然后在 JDK 13 中作为预览特性进行了添加，
 *  然后又在 JDK 14 中再次预览，
 *  在 JDK 15 中，文本块终于转正，暂不再做进一步的更改。

Java 13 之前用法，使用one-dimensional的字符串语法：

String html = "<html>\n" +
 " <body>\n" +
 " Hello, world\n" +
 " </body>\n" +
 "</html>\n";

Java 13 之后用法，使用two-dimensional文本块语法：

String html = """
 <html>
 <body>
 Hello, world
 </body>
 </html>
 """;

## 10. Shenandoah 垃圾回收算法转正 ##

Shenandoah 垃圾回收从实验特性 变为 产品特性。

*  这是一个从 JDK 12 引入的回收算法，该算法通过与正在运行的 Java 线程同时进行疏散工作来减少 GC 暂停时间。
 *  Shenandoah 的暂停时间与堆大小无关，无论堆栈是 200 MB 还是 200 GB，都具有相同的一致暂停时间。

JDK 15 Shenandoah垃圾收集器从 预览特性变更为 正式特性而已，没错，又是转正了。

## 11. 移除了 Solaris 和 SPARC 端口。 ##

移除了 Solaris/SPARC、Solaris/x64 和 Linux/SPARC 端口的源代码及构建支持。这些端口在 JDK 14 中就已经被标记为 deprecated 了，JDK 15 被移除也不奇怪。

## 12. 外部存储器访问 API（二次孵化） ##

这个最早在 JDK 14 中成为孵化特性，JDK 15 继续二次孵化并对其 API 有了一些更新。

目的是引入一个 API，

*  以允许 Java 程序安全有效地访问 Java 堆之外的外部内存。这同样是 Java 14 的一个预览特性。

## 13. Records Class 录制（二次预览） ##

Records Class 也是第二次出现的预览功能，

*  它在 JDK 14 中也出现过一次了，使用 Record 可以更方便的创建一个常量类，使用的前后代码对比如下。

旧写法：

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);
        }
    }

新写法：

record Point(int x, int y) {  }

也就是说在使用了 record 之后，就可以用一行代码编写出一个常量类，并且这个常量类还包含了构造方法、toString()、equals() 和 hashCode() 等方法。

## 14. 废除 RMI 激活 ##

废除 RMI 激活，以便在将来进行删除。需要说明的是，RMI 激活是 RMI 中一个过时的组件，自 Java 8 以来一直是可选的。

[JDK 15 JAVA 15]: https://www.cnblogs.com/flydean/p/jdk15-java15-new-features.html
[JEP 371_ Hidden Classes]: https://www.cnblogs.com/flydean/p/jdk15-java15-new-features.html#jep-371-hidden-classes
[JEP 372_ _ Nashorn JavaScript Engine]: https://www.cnblogs.com/flydean/p/jdk15-java15-new-features.html#jep-372-%E5%88%A0%E9%99%A4-nashorn-javascript-engine
[JEP 377_ _ZGC]: https://www.cnblogs.com/flydean/p/jdk15-java15-new-features.html#jep-377-%E6%96%B0%E7%9A%84%E5%9E%83%E5%9C%BE%E5%9B%9E%E6%94%B6%E5%99%A8zgc%E6%AD%A3%E5%BC%8F%E4%B8%8A%E7%BA%BF%E4%BA%86
[JEP 378_ Text Blocks]: https://www.cnblogs.com/flydean/p/jdk15-java15-new-features.html#jep-378-text-blocks-%E6%A0%87%E5%87%86%E5%8C%96
[JEP 379_ _Shenandoah]: https://www.cnblogs.com/flydean/p/jdk15-java15-new-features.html#jep-379-%E6%96%B0%E7%9A%84%E5%9E%83%E5%9C%BE%E5%9B%9E%E6%94%B6%E5%99%A8shenandoah%E4%B8%8A%E7%BA%BF
[Link 1]: https://www.cnblogs.com/flydean/p/jdk15-java15-new-features.html#%E6%80%BB%E7%BB%93
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