1 JDK11新特性介绍
1.1 初识JDK11新特性
- 北京时间2018年9月26日，Oracle官方宣布JDK11（18.9LTS）正式发布。这是Java8以后支持的首个长期版本，非常值得关注。最近发布的JDK11将带来ZGC、HttpClient等重要特性，一共包含了17个JEP（Java Enhancement Proposals，Java增强提案）。
- 本次发布的JDK11和2017年9月份发布的JDK9以及2018年发布的JDK11相比，最大的区别就是：在长期支持方面，Oracle表示会对JDK11提供大力支持。
1.2 JDK11新特性更新列表
- 我们可以在如下网站中查看JDK11的新特性增强提案详情：
http://openjdk.java.net/projects/jdk/11/
2 JDK11新特性详解
2.1 基于嵌套的访问控制
-
如果在一个类中嵌套了多个类，各个类可以直接访问彼此的私有成员。JDK11在private、public、protected的基础上，JVM又提供了新的访问机制：Nest。
-
JDK11之前的如下案例：
package com.sunxiaping;
/**
* @author 许大仙
* @version 1.0
* @since 2020-12-03 10:33
*/
public class Outer {
private String str ;
public class Inner{
public void method(){
System.out.println("str = " + str);
}
}
}
- 在JDK11之前，执行编译的最终结果的class文件形式如下：
public class Outer {
private String str;
public String access$000(){
return str;
}
}
public class Inner$Outer {
public void method() {
System.out.println("str = " + Outer.access$000(Outer.this));
}
}
- 以上方案虽然从逻辑上讲，内部类和外部类相同代码实体的一部分，但它被编译为一个单独的类，因此，它需要编译器创建合成桥接方法，以提供对外部类的私有字段的访问。
- 这种方案一个很大的坑是反射的时候有问题，当使用反射在内部类中访问外部类私有成员str时会报IllegalAccessException异常，这个是让人难以理解的，因为反射还是源码级访问的权限。
package com.sunxiaping;
import java.lang.reflect.Field;
/**
* @author 许大仙
* @version 1.0
* @since 2020-12-03 10:33
*/
public class Outer {
private String outInt;
public class Inner {
public void method() {
try {
Class outerClass = Outer.class;
Outer outer = Outer.class.getDeclaredConstructor().newInstance();
Field field = outerClass.getDeclaredField("outInt");
field.set(outer, "100");
System.out.println("str = " + outer.outInt);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
package com.sunxiaping;
/**
* 基于嵌套的访问控制
*
* @author 许大仙
* @version 1.0
* @since 2020-12-03 09:06
*/
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
new Outer().new Inner().method();
}
}
- JDK11开始，嵌套时一种访问控制上下文，它运行多个class同属一个逻辑代码块，但是被编译成多个分散的class文件，它们访问彼此的私有成员无需通过编译器添加访问扩展犯法，而是可以直接访问，如果上述代码可以直接通过反射访问外部类的私有成员，而不会出现权限问题。
2.2 Lambda参数局部变量
-
在声明隐式类型的Lambda表示式形参的时候允许使用var，这样使用的好处在于使用Lambda表示式时可以给参数加上注解。
-
示例：
package com.sunxiaping;
import java.util.List;
/**
* @author 许大仙
* @version 1.0
* @since 2020-12-03 11:27
*/
public class LambdaDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8);
list.stream().sorted((@Deprecated var a,@Deprecated var b) -> a - b).forEach(System.out::println);
}
}
2.3 String新增处理方法
- 判断字符串是否为空白：
//如果字符串都为空格，制表符、tab的情况，返回true，否则返回false
public boolean isBlank();
- 判断字符串是否为空：
//判断字符串内容是否为空，不忽略空格等
public boolean isEmpty()
- 去除首尾空白：
//可以去除全角的空白字符
public String strip()
- 去除首尾空白：
//不能去除全角的空白字符
public String trim()
- 去除尾部空白：
public String stripTrailing()
- 去除首部空白：
public String stripLeading()
- 复制字符串：
public String repeat(int count)
- 行数统计：
public Stream<String> lines()
- 示例：判断字符串是否为空白和判断字符串是否为空
package com.sunxiaping;
/**
* @author 许大仙
* @version 1.0
* @since 2020-12-03 13:25
*/
public class StringDemo {
public static void main(String[] args) {
String str = "";
System.out.println(str.isBlank()); //true
System.out.println(str.isEmpty()); //true
str = " ";
System.out.println(str.isBlank()); //true
System.out.println(str.isEmpty()); //false
str = "abc";
System.out.println(str.isBlank()); //false
System.out.println(str.isEmpty()); //false
}
}
- 示例：去除首尾空白
package com.sunxiaping;
/**
* @author 许大仙
* @version 1.0
* @since 2020-12-03 13:25
*/
public class StringDemo {
public static void main(String[] args) {
String str = " 哈哈 ";
System.out.println(str.strip());
System.out.println(str.trim());
}
}
- 示例：去除首部空白和尾部空白
package com.sunxiaping;
/**
* @author 许大仙
* @version 1.0
* @since 2020-12-03 13:25
*/
public class StringDemo {
public static void main(String[] args) {
String str = " 哈哈 ";
System.out.println(str.stripTrailing()); //去除尾部空白
System.out.println(str.stripLeading()); //去除首部空白
}
}
- 示例：复制字符串
package com.sunxiaping;
/**
* @author 许大仙
* @version 1.0
* @since 2020-12-03 13:25
*/
public class StringDemo {
public static void main(String[] args) {
String str = "我是中国人，我爱中国。";
//复制字符串
System.out.println(str.repeat(3)); //我是中国人，我爱中国。我是中国人，我爱中国。我是中国人，我爱中国。
}
}
- 示例：行数统计
package com.sunxiaping;
/**
* @author 许大仙
* @version 1.0
* @since 2020-12-03 13:25
*/
public class StringDemo {
public static void main(String[] args) {
String str = "我
是
中
国
人
，我
爱
中
国。";
System.out.println(str.lines().count()); //行数统计：9
}
}
2.4 集合新增的API
- 集合转换数组支持方法引用。
default <T> T[] toArray(IntFunction<T[]> generator)
- 示例：
package com.sunxiaping;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
/**
* @author 许大仙
* @version 1.0
* @since 2020-12-03 13:51
*/
public class ListDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = List.of(1, 2, 3, 4, 5);
//JDK11之前转换数组
Integer[] array = list.toArray(new Integer[0]);
Arrays.stream(array).forEach(System.out::println);
//JDK11转换数组
Integer[] array1 = list.toArray(Integer[]::new);
Arrays.stream(array1).forEach(System.out::println);
}
}
2.5 更方便的操作IO
- Path类获取指定目录的路径：
//等同于Paths.get()方法
public static Path of(String first, String... more)
- Files更方便的读写数据：
//写数据
public static Path writeString(Path path, CharSequence csq, OpenOption... options)
//读取数据
public static String readString(Path path, Charset cs) throws IOException
- 示例：
package com.sunxiaping;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
/**
* @author 许大仙
* @version 1.0
* @since 2020-12-03 14:04
*/
public class IODemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//Files类更方便的读写数据方法
Files.writeString(Path.of("demo.txt"),"在学习Java11");
String str = Files.readString(Path.of("demo.txt"), StandardCharsets.UTF_8);
System.out.println(str);
}
}
2.6 HttpClient
2.6.1 概述
-
从Java9开始开始引入了一个处理HTTP请求的Http Client API，不过当时一直处于孵化阶段，而在Java11中已经成为正式可用状态，作为一个标准API提供在java.net.http供我们使用，该API支持同步和异步请求。
-
HttpClient目的是取代JDK8中的httpURLConnection。
2.6.2 优势
- API是易于使用的，包括简单的阻塞模式。
- 支持通知机制如HTTP消息头收到、错误码、HTTP消息体收到。
- 简洁的API能够支持80~90%的需求。
- 支持标准和通用身份验证机制。
- 能够轻松使用WebSocket。
- 支持HTTP2。
- 执行和现有网络API一致的安全检查。
- 对Lambda表达式等新语言功能友好。
- 对嵌入式系统友好，避免永久运行的后台线程。
- 支持HTTPs/TLS。
- 满足HTTP1.1和HTTP2的性能要求。
2.6.3 应用示例
- 示例：
package com.sunxiaping;
import org.junit.Test;
import java.io.IOException;
import java.net.URI;
import java.net.http.HttpClient;
import java.net.http.HttpRequest;
import java.net.http.HttpResponse;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
/**
* @author 许大仙
* @version 1.0
* @since 2020-12-03 14:31
*/
public class HttpClientDemo {
/**
* 同步
*/
@Test
public void test() throws IOException, InterruptedException {
//创建HttpClient对象
HttpClient httpClient = HttpClient.newHttpClient();
//创建HttpRequest请求对象
HttpRequest httpRequest = HttpRequest.newBuilder(URI.create("https://www.baidu.com")).GET().build();
//使用HttpClient对象发起request请求，得到请求响应对象response
HttpResponse<String> response = httpClient.send(httpRequest, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
//响应状态码
System.out.println("响应状态码：" + response.statusCode());
//响应信息
System.out.println("响应信息：" + response.body());
}
/**
* 异步
*/
@Test
public void test2() {
//创建HttpClient对象
HttpClient httpClient = HttpClient.newHttpClient();
//创建HttpRequest请求对象
HttpRequest httpRequest = HttpRequest.newBuilder(URI.create("https://www.baidu.com")).GET().build();
//发送请求
CompletableFuture<HttpResponse<String>> future = httpClient.sendAsync(httpRequest, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
//异步监听结果数据
future.whenComplete((response, throwable) -> {
//结果数据的处理
if (null != throwable) {
throwable.printStackTrace();
} else {
//响应状态码
System.out.println("响应状态码：" + response.statusCode());
//响应信息
System.out.println("响应信息：" + response.body());
}
}).join(); //阻塞等待异步结果
System.out.println("结束程序");
}
}
2.7 改进Aarch64内在函数
-
改进现有的字符串和数组函数，并在Aarch64处理器上为java.lang.Math下的sin、cos和log函数实现新的内联函数，从而实现专用的CPU架构下提高应用程序的性能。
-
示例：
package com.sunxiaping;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* @author 许大仙
* @version 1.0
* @since 2020-12-03 14:54
*/
public class Aarch64Demo {
public static void main(String[] args) {
long startTime = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
Math.sin(1);
Math.cos(1);
Math.log(1);
}
long endTime = System.nanoTime();
System.out.println(TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(endTime - startTime));
}
}
2.8 增强java启动器支持运行单个java源程序文件的程序
-
使用java命令可以编译和运行源文件程序。
-
示例：
package com.sunxiaping;
/**
* @author 许大仙
* @version 1.0
* @since 2020-12-03 15:59
*/
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello World");
}
}
java HelloWorld.java
2.9 Epsilon垃圾收集器
2.9.1 概述
- Epsilon垃圾收集器，又称为无操作垃圾收集器。
- JDK对这个特性的描述是：开发一个处理内存分配但是不实现任何实际内存回收机制的GC，一旦Java的堆内存被耗尽，JVM就直接关闭。
- 如果有
system.gc();调用，实际上什么也不会发生垃圾对象的回收操作，因为没有内存回收，这个实现可能会警告用户尝试强制GC是徒劳的。
2.9.2 应用示例
- 示例：使用G1垃圾收集器
package com.sunxiaping;
/**
* @author 许大仙
* @version 1.0
* @since 2020-12-03 16:19
*/
public class Garbage {
private int number;
public Garbage() {
}
public Garbage(int number) {
this.number = number;
}
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println(number);
}
}
package com.sunxiaping;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @author 许大仙
* @version 1.0
* @since 2020-12-03 16:19
*/
public class G1Demo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("程序开始");
List<Garbage> list = new ArrayList<>();
long count = 0;
while (true) {
list.add(new Garbage(list.size() + 1));
if (list.size() == 1000000 && count == 0) {
list.clear();
count++;
}
}
}
}
- 启动参数设置：
-Xms100m -Xmx100m
会发现G1一直回收对象，直到内存不够用。
- 使用Epsilon垃圾收集器，需要设置启动参数：
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions
-XX:+UseEpsilonGC
-Xms100m
-Xmx100m
会发现很快就内存溢出了，因为Epsilon不会去回收对象。
2.9.3 应用场景
- 性能测试：Epsilon垃圾收集器可以帮助我们过滤掉GC引起的性能假象。
- 内存压力测试：在测试Java代码的时候，确定分配内存的阈值有助于设置内存压力常量值。
- 非常短的JOB任务：对象这种任务，接受GC清理堆就是浪费空间。
- VM接口测试：以VM开发视角，有一个简单的GC实现，有助于理解VM-GC的最小接口实现，它也用于证明VM-GC接口的健壮性。
- ……
2.10 ZGC可伸缩低延迟垃圾收集器
2.10.1 ZGC的目标
- GC是Java主要优势之一。然而，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的利用这些内存，并且无需长时间的GC暂停时间。
- 今天，应用程序同时为数千甚至数百万用户提供服务的情况并不多见。这些应用程序需要大量内存，但是，管理所欲内存可能会轻易影响应用程序性能。为了解决这个问题，Java11引入了ZGC垃圾收集器作为实验性垃圾收集器的实现。
- ZGC全称Z Garbage Collector，是一款可伸缩的低延迟、高并发的垃圾回收器，旨在实现以下目标：
- 1️⃣停顿时间不超过10ms。
- 2️⃣停顿时间不随heap大小或存活对象大小增大而增大。
- 3️⃣可以处理从几百G到几TB的内存大小，远远超过前一代的G1。
- 4️⃣初识只支持64位系统。
2.10.2 用法
- 运行我们的应用程序时，我可以使用以下命令选项启动ZGC：
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC
- 需要注意的是，ZGC处于实验阶段。
2.10.3 平台支持
- ZGC目前只在Linux/x64上可用，如果有足够的需求，将来可能会增加对其他平台的支持。