一、为什么要了解JDK15?
2020年9月15日,Oracle官方发布了JDK15版本,及时关注官方的更新动态,可以让我们在日常开发中更合理的选择更加优秀的工具方法,避免使用一些过时的或一些即将被删除类和方法,保障程序的健壮性、稳定性、可移植性。
二、JDK15都为我们带来了哪些东西?
- JEP 339: Edwards-Curve 数字签名算法(EdDSA)
- JEP 360: 密封类(预览)
- JEP 371: 隐藏类
- JEP 372: 删除Nashorn JavaScript引擎
- JEP 373: 重新实现旧版DatagramSocket API
- JEP 374: 禁用和弃用偏置锁定
- JEP 375: instanceof的模式匹配(第二预览)
- JEP 377: ZGC:可扩展的低延迟垃圾收集器
- JEP 378: 文字块
- JEP 379: Shenandoah:低暂停时间的垃圾收集器
- JEP 381: 删除Solaris和SPARC端口
- JEP 383: 外部存储器访问API(第二个孵化器)
- JEP 384: Records(第二预览)
- JEP 385: 弃用RMI激活以进行删除
JEP:JDK Enhancement Proposals ,JDK 特性的新增和修改建议。
三、具体说一说JDK15的特性。
1. JEP 339: Edwards-Curve 数字签名算法(EdDSA)
官方描述:
EdDSA是一种现代的椭圆曲线签名方案,与JDK中的现有签名方案相比,具有多个优点。
- 在相同的安全强度下,开发比现有的ECDSA实现(使用本机C代码)更好的性能的EdDSA平台无关的实现。例如,在安全性〜126位时使用Curve25519的EdDSA应该与在安全性〜128位时使用曲线secp256r1的ECDSA一样快。
- 假设平台在恒定时间内执行64位整数加/乘,请确保时序与秘密无关。另外,该实现将不会基于秘密分支。这些属性对于防止侧通道攻击非常有用。
简而言之:
Edwards-Curve 数字签名算法(EdDSA)实现加密签名功能。且比现有的JDK 中的签名安全性和性能更高。
2. JEP 360: 密封类(预览)
官方描述:
通过密封的类和接口增强Java编程语言。密封的类和接口限制可以扩展或实现它们的其他类或接口。通过将sealed修饰符应用于其声明来密封类。然后,在anyextends和implements子句之后,该permits子句指定允许扩展密封类的类。
简而言之:
限定接口的实现或子类,不是所有的类都能继承此类或实现此类。
注意:
- sealed:隐含子类 permits : 许可证
- non-sealed:隐含非受限子类
- final:隐含无子类
- 每个允许的子类都只能使用修饰符 final ,sealed和non-sealed中的一个,且三者互斥。
代码实现:
1 // 创建Person 密封类 2 public abstract sealed class Person permits Student, Teacher, Doctor{ 3 4 } 5 6 // 学生类继承人类 7 non-sealed class Student extends Person{ } 8 9 // 老师类继承人类 10 final class Teacher extends Person{ } 11 12 // 医生类继承人类 13 sealed class Doctor extends Person permits OutpDoctor, InpatDoctor{ } 14 15 // 门诊医生继承人类 16 final class OutpDoctor extends Doctor{ } 17 18 // 住院医生继承人类 19 non-sealed class InpatDoctor extends Doctor{ }
1 // 方法类型描述 2 public sealed interface MethodTypeDesc permits DynamicConstantDesc, MethodTypeDescImpl {} 3 4 // 方法类型描述实现 5 final class MethodTypeDescImpl implements MethodTypeDesc { } 6 7 // 动态约束描述 8 non-sealed class DynamicConstantDesc implements MethodTypeDesc {}
3. JEP 371: 隐藏类
官方描述:
隐藏类是其他类的字节码不能直接使用的类。隐藏类适用于在运行时生成类并通过反射间接使用它们的框架。隐藏类可以定义为访问控制嵌套的成员,并且可以独立于其他类进行卸载。
简而言之:
隐藏类的超类型是由类加载器创建的,但隐藏类本身的创建并不涉及任何类加载器。所以可以方便的进行卸载且不用考虑安全问题,并且可以减少程序的内存占用。
4. JEP 372: 删除Nashorn JavaScript引擎
官方描述:
随着ECMAScript语言构造以及API的快速适应和修改,我们发现Nashorn难以维护。官方决定删除Nashorn JavaScript脚本引擎和API,以及该jjs
工具。
两个JDK模块将被永久删除:
- jdk.scripting.nashorn-包含jdk.nashorn.api.scripting和 jdk.nashorn.api.tree软件包。
- jdk.scripting.nashorn.shell-包含jjs工具。
5. JEP 373: 重新实现旧版DatagramSocket API(套接字)
官方描述:
用更易于维护和调试的更简单,更现代的实现来替换java.net.DatagramSocket
和java.net.MulticastSocket
API的基础实现。新的实现将很容易适应虚拟线程的工作,当前正在Project Loom中进行探索。
改动原因:
java.net.DatagramSocket
和java.net.MulticastSocket
API的代码库及其基础实现很旧且脆弱:
-
实现可以追溯到JDK 1.0。它们是传统Java和C代码的混合,难以维护和调试。
-
的实现
MulticastSocket
尤其成问题,因为它可以追溯到IPv6仍处于开发阶段。许多基本的本机实现都尝试以难以维护的方式协调IPv4和IPv6。 -
该实现还存在一些并发问题(例如,异步关闭),需要进行大修才能正确解决。
此外,在驻留而不是阻塞系统调用中底层内核线程的虚拟线程的情况下,当前实现不适合此目的。随着基于数据报的传输再次获得牵引力(例如 QUIC),需要更简单,更可维护的实现。
6.JEP 374: 禁用和弃用偏置锁定
官方描述:
在JDK 15之前,始终启用并提供偏置锁定。使用此JEP,除非 -XX:+UseBiasedLocking
在命令行上设置,否则在启动HotSpot时将不再启用偏置锁定。
改动原因:
确定是否需要继续支持偏向锁定的传统同步优化,这是维护成本很高的方法。有偏见的锁定会带来争用时需要进行昂贵的撤销操作的代价。
7.JEP 375: instanceof的模式匹配(第二预览)
官方描述:
通过为操作员提供模式匹配来增强Java编程语言instanceof。模式匹配使程序中的通用逻辑(即从对象中有条件地提取组件)得以更简洁,更安全地表示。
简而言之:
可以使我们的代码更加简洁。
代码示例:
1 public static void main(String[] args) { 2 Object str = "模式匹配"; 3 // 模式匹配 4 // 绑定变量s的作用域在&&运算符的右侧以及true块中、绑定变量s不在||右侧的范围内 5 // if(str instanceof String s && s.length() > 0 ){ 6 if(str instanceof String s){ 7 System.out.println(s); 8 }else { 9 // s不能作用于此处 10 // System.out.printf(s); 11 } 12 }
8. JEP 377: ZGC:可扩展的低延迟垃圾收集器(转正)
官方描述:
对ZGC的测试表明它是稳定的,并且在撰写本文时,我们已经有几个月没有收到针对ZGC的新错误了。借助ZGC如今拥有的稳定性,功能集和平台支持,是时候删除其实验状态并使其成为产品功能了。
今天,可以通过-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC
命令行选项启用ZGC 。使ZGC成为产品(非实验性)功能意味着-XX:+UnlockExperimentalVMOptions
不再需要该选件。
该JEP不建议更改默认GC,该默认GC仍为G1。
简而言之:
ZGC垃圾收集器在JDK15成为正式版,我们可以通过-XX:+UseZGC
命令行选项启用ZGC,但是需要注意的是默认的垃圾收集器仍然是G1。
9. JEP 378: 文字块(转正)
官方描述:
将文本块添加到Java语言。文本块是多行字符串文字,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,并在需要时使开发人员可以控制格式。
解决了在Java中,在字符串文字中嵌入HTML,XML,SQL或JSON片段"..."
通常需要先进行转义和串联的大量编辑,然后才能编译包含该片段的代码。该代码段通常难以阅读且难以维护的问题。
代码示例:
1 public static void main(String[] args) { 2 String html = "<html>\n" + 3 " <body>\n" + 4 " <p>Hello, world</p>\n" + 5 " </body>\n" + 6 "</html>\n"; 7 8 String htmlText = """ 9 <html> 10 <body> 11 <p>Hello, world</p> 12 </body> 13 </html> 14 """; 15 16 System.out.println("html长度" + html.length()); 17 System.out.println("htmlText长度" + htmlText.length()); 18 19 String query = "SELECT \"EMP_ID\", \"LAST_NAME\" FROM \"EMPLOYEE_TB\"\n" + 20 "WHERE \"CITY\" = 'INDIANAPOLIS'\n" + 21 "ORDER BY \"EMP_ID\", \"LAST_NAME\";\n"; 22 23 String queryText = """ 24 SELECT "EMP_ID", "LAST_NAME" FROM "EMPLOYEE_TB" 25 WHERE "CITY" = 'INDIANAPOLIS' 26 ORDER BY "EMP_ID", "LAST_NAME"; 27 """; 28 29 System.out.println("query长度" + query.length()); 30 System.out.println("queryText长度" + queryText.length()); 31 32 // \:取消换行操作 33 // \s:标识一个空格 34 String sql1 = """ 35 SELECT id, name, age \ 36 FROM person\s\ 37 WHERE id > 4 \ 38 ORDER BY age DESC 39 """; 40 41 String sql2 = "SELECT id, name, age FROM person WHERE id > 4 ORDER BY age DESC"; 42 43 }
错误代码示例:
1 String a = """"""; // no line terminator after opening delimiter 2 3 String b = """ """; // no line terminator after opening delimiter 4 5 String c = """ 6 "; // no closing delimiter (text block continues to EOF) 7 8 String d = """ 9 abc \ def 10 """; // unescaped backslash (see below for escape processing)
注意:
文本块: """ line 1 line 2 line 3 """ 等效于字符串文字: "line 1\nline 2\nline 3\n" 或字符串文字的串联: "line 1\n" + "line 2\n" + "line 3\n" --------------------------------------------------------- """ line 1 line 2 line 3""" 等效于字符串文字: "line 1\nline 2\nline 3"
10. JEP 379: Shenandoah:低暂停时间的垃圾收集器(转正)
官方描述:
将Shenandoah垃圾收集器从实验功能更改为产品功能。
在JDK 12和更高版本中,通过-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseShenandoahGC
选项启用了Shenandoah 。将Shenandoah成为产品功能意味着-XX:+UnlockExperimentalVMOptions
不再需要。
简而言之:
Shenandoah垃圾收集器功能转正,可以通过-XX:+UseShenandoahGC直接使用,Shenandoah 的暂停时间与堆大小无关。
11. JEP 381: 删除Solaris和SPARC端口
官方描述:
删除所有特定于Solaris操作系统的源代码。
删除所有特定于SPARC体系结构的源代码。
更新文档和源代码注释以用于将来的版本。
改动原因:
当前正在开发的许多项目和功能(例如Valhalla,Loom和Panama)都需要对CPU体系结构和特定于操作系统的代码进行重大更改。放弃对Solaris和SPARC端口的支持将使OpenJDK社区中的贡献者能够加速新功能的开发,这些新功能将推动平台向前发展。
12.JEP 383: 外部存储器访问API(第二个孵化器)
官方描述:
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。
在Java 14作为孵化API,在JDK15中第二次孵化。
以jdk.incubator.foreign
相同的名称包形式提供了外部存储器访问API ;它引入了三个主要抽象:MemorySegment
,MemoryAddress
和MemoryLayout。
13.JEP 384: Records(第二预览)
官方描述:
使用records增强Java编程语言,record 是充当不可变数据的透明载体的类。记录可以看作是名义元组。
- 设计一个表达简单值集合的面向对象的构造。
- 帮助程序员专注于对不可变数据进行建模,而不是对可扩展行为进行建模。
- 自动实现数据驱动的方法,例如
equals
和访问器。 - 保留长期的Java原则,例如标称类型和迁移兼容性
官方示例:
例如,先前声明的记录record Point(int x, int y) { }-将被编译为: record Point(int x, int y) { // Implicitly declared fields private final int x; private final int y; // Other implicit declarations elided ... // Implicitly declared canonical constructor Point(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; } }
简而言之:
似于lombok,主要目的是为了简化作用,不用再写构造方法、equals,hashCode,toString等方法。
代码示例:
1 public record Student(String name,int age) { 2 } 3 4 public class Main { 5 public static void main(String[] args) { 6 Student student = new Student("张三",20); 7 System.out.println(student); 8 System.out.println(student.name()); 9 System.out.println(student.age()); 10 } 11 }
14.JEP 385: 弃用RMI激活以进行删除
官方描述:
弃用RMI激活 机制以便将来删除。RMI激活是RMI的过时部分,自Java 8开始,RMI激活是可选的。不会弃用RMI的其他部分。
改动原因:
分布式系统至少在过去十年中一直基于Web技术。Web服务领域已经解决了有关穿越防火墙,筛选请求,身份验证和安全性的问题。延迟实例化资源由负载平衡器,业务流程和容器处理。这些机制在分布式系统的RMI激活模型中均不存在。
RMI激活的使用量几乎消失了。没有证据表明有任何新的应用程序被编写为使用RMI激活,并且有证据表明很少有现有应用程序使用RMI激活。对各种开放源代码库的搜索几乎没有发现任何与激活相关的API。
间而言之:
RMI激活的功能使用极少,Web服务有更优秀的问题解决方案,RMI激活增加了维护的费用。
四、总结
总的来说,JDK15新功能不多,可以根据自己的实际需要,根据JDK版本功能走向来选择合理的功能。