Java 17 新特性概览

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2022年9月28日约 1839 字大约 6 分钟

Java 17 在 2021 年 9 月 14 日正式发布,Java 17 是一个长期支持(LTS)版本,这次更新共带来 14 个新特性:

这里只对 356、398、413、406、407、409、410、411、412、414 这几个我觉得比较重要的新特性进行详细介绍。

相关阅读:OpenJDK Java 17 文档open in new window

JEP 356:增强的伪随机数生成器

JDK 17 之前,我们可以借助 RandomThreadLocalRandomSplittableRandom来生成随机数。不过,这 3 个类都各有缺陷,且缺少常见的伪随机算法支持。

Java 17 为伪随机数生成器 (pseudorandom number generator,RPNG,又称为确定性随机位生成器)增加了新的接口类型和实现,使得开发者更容易在应用程序中互换使用各种 PRNG 算法。

RPNGopen in new window 用来生成接近于绝对随机数序列的数字序列。一般来说,PRNG 会依赖于一个初始值,也称为种子,来生成对应的伪随机数序列。只要种子确定了,PRNG 所生成的随机数就是完全确定的,因此其生成的随机数序列并不是真正随机的。

使用示例:

RandomGeneratorFactory<RandomGenerator> l128X256MixRandom = RandomGeneratorFactory.of("L128X256MixRandom");
// 使用时间戳作为随机数种子
RandomGenerator randomGenerator = l128X256MixRandom.create(System.currentTimeMillis());
// 生成随机数
randomGenerator.nextInt(10));

JEP 398:弃用 Applet API 以进行删除

Applet API 用于编写在 Web 浏览器端运行的 Java 小程序,很多年前就已经被淘汰了,已经没有理由使用了。

Applet API 在 Java 9 时被标记弃用(JEP 289open in new window),但不是为了删除。

JEP 406:switch 的类型匹配(预览)

正如 instanceof 一样, switch 也紧跟着增加了类型匹配自动转换功能。

instanceof 代码示例:

// Old code
if (o instanceof String) {
    String s = (String)o;
    ... use s ...
}

// New code
if (o instanceof String s) {
    ... use s ...
}

switch 代码示例:

// Old code
static String formatter(Object o) {
    String formatted = "unknown";
    if (o instanceof Integer i) {
        formatted = String.format("int %d", i);
    } else if (o instanceof Long l) {
        formatted = String.format("long %d", l);
    } else if (o instanceof Double d) {
        formatted = String.format("double %f", d);
    } else if (o instanceof String s) {
        formatted = String.format("String %s", s);
    }
    return formatted;
}

// New code
static String formatterPatternSwitch(Object o) {
    return switch (o) {
        case Integer i -> String.format("int %d", i);
        case Long l    -> String.format("long %d", l);
        case Double d  -> String.format("double %f", d);
        case String s  -> String.format("String %s", s);
        default        -> o.toString();
    };
}

对于 null 值的判断也进行了优化。

// Old code
static void testFooBar(String s) {
    if (s == null) {
        System.out.println("oops!");
        return;
    }
    switch (s) {
        case "Foo", "Bar" -> System.out.println("Great");
        default           -> System.out.println("Ok");
    }
}

// New code
static void testFooBar(String s) {
    switch (s) {
        case null         -> System.out.println("Oops");
        case "Foo", "Bar" -> System.out.println("Great");
        default           -> System.out.println("Ok");
    }
}

JEP 407:删除远程方法调用激活机制

删除远程方法调用 (RMI) 激活机制,同时保留 RMI 的其余部分。RMI 激活机制已过时且不再使用。

JEP 409:密封类(转正)

密封类由 JEP 360open in new window 提出预览,集成到了 Java 15 中。在 JDK 16 中, 密封类得到了改进(更加严格的引用检查和密封类的继承关系),由 JEP 397open in new window 提出了再次预览。

Java 15 新特性概览 中,我有详细介绍到密封类,这里就不再做额外的介绍了。

JEP 410:删除实验性的 AOT 和 JIT 编译器

在 Java 9 的 JEP 295open in new window ,引入了实验性的提前 (AOT) 编译器,在启动虚拟机之前将 Java 类编译为本机代码。

Java 17,删除实验性的提前 (AOT) 和即时 (JIT) 编译器,因为该编译器自推出以来很少使用,维护它所需的工作量很大。保留实验性的 Java 级 JVM 编译器接口 (JVMCI),以便开发人员可以继续使用外部构建的编译器版本进行 JIT 编译。

JEP 411:弃用安全管理器以进行删除

弃用安全管理器以便在将来的版本中删除。

安全管理器可追溯到 Java 1.0,多年来,它一直不是保护客户端 Java 代码的主要方法,也很少用于保护服务器端代码。为了推动 Java 向前发展,Java 17 弃用安全管理器,以便与旧版 Applet API ( JEP 398open in new window ) 一起移除。

JEP 412:外部函数和内存 API(孵化)

Java 程序可以通过该 API 与 Java 运行时之外的代码和数据进行互操作。通过高效地调用外部函数(即 JVM 之外的代码)和安全地访问外部内存(即不受 JVM 管理的内存),该 API 使 Java 程序能够调用本机库并处理本机数据,而不会像 JNI 那样危险和脆弱。

外部函数和内存 API 在 Java 17 中进行了第一轮孵化,由 JEP 412open in new window 提出。第二轮孵化由 JEP 419open in new window 提出并集成到了 Java 18 中,预览由 JEP 424open in new window 提出并集成到了 Java 19 中。

Java 19 新特性概览 中,我有详细介绍到外部函数和内存 API,这里就不再做额外的介绍了。

JEP 414:向量 API(第二次孵化)

向量(Vector) API 最初由 JEP 338open in new window 提出,并作为孵化 APIopen in new window集成到 Java 16 中。第二轮孵化由 JEP 414open in new window 提出并集成到 Java 17 中,第三轮孵化由 JEP 417open in new window 提出并集成到 Java 18 中,第四轮由 JEP 426open in new window 提出并集成到了 Java 19 中。

该孵化器 API 提供了一个 API 的初始迭代以表达一些向量计算,这些计算在运行时可靠地编译为支持的 CPU 架构上的最佳向量硬件指令,从而获得优于同等标量计算的性能,充分利用单指令多数据(SIMD)技术(大多数现代 CPU 上都可以使用的一种指令)。尽管 HotSpot 支持自动向量化,但是可转换的标量操作集有限且易受代码更改的影响。该 API 将使开发人员能够轻松地用 Java 编写可移植的高性能向量算法。

Java 18 新特性概览 中,我有详细介绍到向量 API,这里就不再做额外的介绍了。