新項目為什么決定用 JDK 17了
大家好，我是哪吒。
Java是一門非常流行的編程語言，由于其跨平臺性、可移植性以及強大的面向對象特性而備受青睞。Java最初由Sun Microsystems公司于1995年推出，隨著時間的推移，Java發展迅速，版本不斷更新。本篇博客將重點介紹Java 17與Java 8的對比，以及Java 17的新特性。
特征 | Java 17 | Java 8 |
引入 | 2021年9月14日 | 2014年3月 |
垃圾收集器 | ZGC（新型垃圾收集器） | G1收集器 |
其他垃圾收集器 | Shenandoah GC，G1 GC，Parallel GC，Serial GC | Parallel GC，Serial GC |
垃圾回收策略 | 全堆回收和增量模式 | 復制模式 |
應用程序類數據共享（AppCDS） | 支持 | 不支持 |
JFR事件流 | 使用異步處理提高性能 | 未支持 |
條件性實例化卡片 | 支持 | 支持 |
嵌入式C / C ++庫 | JDK不包括C / C ++編譯器 | JDK不包括C / C ++編譯器 |
算法升級 | SHA-3，SM3 / SM4，Ed448，RSASSA-PSS，X25519 / X448 | SHA-1，RC4，DES，MD5，DSA，DH |
一、Java 17與Java 8的對比
Java 17與Java 8是Java版本中的兩個重要里程碑。Java 8是Java版本中的一次重大更新，于2014年發布，引入了很多新的特性和功能，包括Lambda表達式、Stream API、函數式接口等。Java 17是Java SE 17版本，于2021年9月發布，是Java SE 16的長期支持（LTS）版本。Java 17中也有一些新的特性和改進，我們將在后文中詳細討論。
二、性能比較
Java 17與Java 8在性能方面的比較非常重要。Java 8引入了一些性能改進，例如優化了字符串連接和數組排序等操作。Java 17在性能方面也有一些新的改進，例如：
- 改進了JIT編譯器，提高了應用程序的性能。
- 改進了垃圾回收器，提高了垃圾回收的效率和吞吐量。
- 引入了C++風格的內存管理，包括對堆內存分配的優化和對垃圾回收的改進。這些改進都可以提高Java應用程序的性能和響應速度。
三、語言特性比較
Java 8引入了一些新的語言特性，例如Lambda表達式和函數式接口。這些特性讓Java程序員能夠使用函數式編程的方式編寫代碼，從而使得代碼更加簡潔、易讀、易維護。Java 17在語言特性方面也有一些新的改進，例如：
- 引入了Sealed類，這是一種新的類修飾符，用于限制類的繼承。這樣可以使得代碼更加安全、可維護。
- 引入了Pattern Matching for Switch語法，這是一種新的switch語法，可以用于模式匹配。這樣可以使得代碼更加簡潔、易讀、易維護。
- 引入了Record類，這是一種新的數據類，可以用于定義只有屬性和訪問器的簡單數據對象。這樣可以使得代碼更加簡潔、易讀、易維護。
- 這些改進都可以使得Java程序員能夠使用更加先進、更加高效的語言特性編寫代碼。
四、應用場景比較
Java 8和Java 17都可以用于不同的應用場景，但是它們在一些方面有所不同。Java 8適用于開發中小型應用程序和Web應用程序，例如Web服務、企業級應用程序和桌面應用程序等。Java 8也可以用于開發大型應用程序，但是在大型應用程序中可能會出現一些性能問題。Java 17則更適合用于開發大型應用程序和高性能應用程序，例如高性能計算、云計算、大數據處理等。
五、Java 17的新特性
Java 17是Java SE 17版本，于2021年9月發布，是Java SE 16的長期支持（LTS）版本。Java 17中有許多新的特性和改進，以下是一些主要特性：
1、Sealed類
Sealed類是一種新的類修飾符，用于限制類的繼承。Sealed類可以控制哪些類可以繼承自它，這樣可以使得代碼更加安全、可維護。Sealed類的使用可以在編譯時強制執行一些規則，從而避免運行時錯誤。
（1）代碼示例
public sealed abstract class Shape permits Circle, Rectangle {
public abstract double calculateArea();
}
public final class Circle extends Shape {
private double radius;
public Circle(double radius) {
this.radius = radius;
}
public double getRadius() {
return radius;
}
public double calculateArea() {
return Math.PI * radius * radius;
}
}
public final class Rectangle extends Shape {
private double length;
private double width;
public Rectangle(double length, double width) {
this.length = length;
this.width = width;
}
public double getLength() {
return length;
}
public double getWidth() {
return width;
}
public double calculateArea() {
return length * width;
}
}（2）代碼說明：
在這個示例中，Shape 是一個抽象類，并且使用 permits 關鍵字，明確允許哪些類繼承該類。Circle 和 Rectangle 是 Shape 的子類，并使用 final 關鍵字來表示它們是封閉類，不允許有其他子類繼承它們。這種方式可以在編譯時校驗代碼，并防止意外創建不受預期的子類。
2、Pattern Matching for Switch語法
Pattern Matching for Switch語法是一種新的switch語法，可以用于模式匹配。Pattern Matching for Switch語法可以根據不同的模式執行不同的操作，從而使得代碼更加簡潔、易讀、易維護。Pattern Matching for Switch語法可以減少代碼量，避免出現大量的if-else語句。
（1）代碼示例
public static void main(String[] args) {
Object obj = "hello";
switch (obj) {
case String s && s.length() > 5 -> System.out.println("長字符串");
case String s -> System.out.println("短字符串");
case Integer i -> System.out.println("整型數");
default -> System.out.println("不支持的類型");
}
}（2）代碼說明：
在這個示例中，我們首先定義了一個 Object 類型的變量 obj，它可能是一個字符串、整型數或其他類型的對象。
接下來，我們使用了 switch 語句，并對 obj 進行了幾個模式匹配：
- 如果 obj 是一個長度大于 5 的字符串，表達式 case String s && s.length() > 5 就會被匹配并執行相應的代碼塊。
- 如果 obj 是一個短字符串，表達式 case String s 會匹配并執行相應代碼塊。
- 如果 obj 是一個整型數，表達式 case Integer i 就會執行相應代碼塊。
- 如果 obj 不屬于以上任何一種類型，就會執行默認代碼塊。
3、Record類
Record類是一種新的數據類，可以用于定義只有屬性和訪問器的簡單數據對象。Record類可以簡化代碼，使得代碼更加易讀、易維護。Record類的使用可以減少代碼量，避免出現大量的getter和setter方法。
（1）代碼示例
public record Person(String name, int age) {}
public class RecordExample {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person("John", 30);
System.out.println("Name: " + person.name());
System.out.println("Age: " + person.age());
}
}（2）代碼說明：
在這個示例中，我們定義了一個名為 Person 的 Record 類，它有兩個字段：name 和 age。Record 類會自動生成一個帶有這些字段的構造函數、getter 方法和 equals、hashCode 和 toString 方法。
- 我們在 main 方法中創建了一個 Person 對象，并使用 name() 和 age() 方法獲取其名稱和年齡信息，然后將其打印出來。
- 使用 Record 類，我們可以更輕松地定義簡單的數據類，而不需要手動編寫大量的構造函數和 getter 方法。這可以使我們的代碼更加簡潔、清晰，并且更易于閱讀和維護。
4、改進的垃圾回收器
Java 17中改進了垃圾回收器，提高了垃圾回收的效率和吞吐量。改進的垃圾回收器可以更加高效地回收內存，從而提高應用程序的性能和響應速度。
（1）代碼示例
public class GarbageCollectorExample {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
list.add(i);
}
System.out.println("List size: " + list.size());
System.gc(); // 調用垃圾回收器
System.out.println("List size after GC: " + list.size());
}
}（2）代碼說明：
在這個示例中，我們使用了 ZGC 垃圾回收器來回收 list 對象占用的內存。我們在代碼中使用了 System.gc() 方法來手動觸發垃圾回收器。注意，在實際應用中，我們通常不需要手動觸發垃圾回收器，因為 JVM 會自動進行垃圾回收操作。
ZGC 垃圾回收器具有可伸縮性和低延遲的特點，可以在處理大型、高并發應用程序時提供更好的性能和吞吐量。除了 ZGC，Java 17 中還引入了 Shenandoah 垃圾回收器，它也具有類似的高性能和低延遲的特點。
5、改進的JIT編譯器
Java 17中改進了JIT編譯器，提高了應用程序的性能。改進的JIT編譯器可以更加高效地編譯代碼，從而提高應用程序的性能和響應速度。
（1）代碼示例
public class JITCompilerExample {
public static void main(String[] args) {
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
sum += i;
}
System.out.println("Sum is: " + sum);
}
}在Java 17中，可以通過添加以下命令行參數來啟用Graal編譯器：
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+EnableJVMCI -XX:+UseJVMCICompiler（2）代碼說明：
當運行上述示例代碼時，Graal編譯器會自動將循環優化為一個簡單的算術公式，從而大大提高了性能。
6、風格的內存管理
Java 17中引入了C++風格的內存管理，包括對堆內存分配的優化和對垃圾回收的改進。C++風格的內存管理可以使得Java應用程序更加高效，從而提高應用程序的性能和響應速度。
（1）代碼示例
import java.lang.management.MemoryPoolMXBean;
import java.lang.management.ManagementFactory;
public class MemoryManagementExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MemoryPoolMXBean heap = ManagementFactory.getMemoryPoolMXBeans().stream()
.filter(p -> p.getName().equals("Java heap")).findFirst().orElseThrow();
System.out.println("Heap memory utilization statistics:\n");
try (var scope = heap.reserveMemory(1024 * 1024)) {
long usedMemory = heap.getUsage().getUsed();
long commitedMemory = heap.getUsage().getCommitted();
System.out.printf("Before allocation: used=%d, committed=%d%n", usedMemory, commitedMemory);
byte[] array = new byte[1024 * 1024];
usedMemory = heap.getUsage().getUsed();
int capacity = scope.getBytesReserved();
System.out.printf("After allocation: used=%d, committed=%d, capacity=%d%n", usedMemory, commitedMemory,
capacity);
}
long usedMemory = heap.getUsage().getUsed();
long commitedMemory = heap.getUsage().getCommitted();
System.out.printf("After scope: used=%d, committed=%d%n", usedMemory, commitedMemory);
}
}（2）代碼說明：
- 定義了一個名為 MemoryManagementExample 的類，然后獲取 Java heap 內存池，并在 try-with-resources 語句中創建了一個名為 scope 的資源。
- 然后，我們打印了內存使用率統計信息，并在 scope 內部分配了一個 1MB 的字節數組。我們使用 getBytesReserved() 方法獲取作用域中已保留的字節數，并打印了內存使用情況和容量等信息。
- 最后，我們打印了作用域結束后內存的使用情況。
7、增強的Java集合庫
Java 17中增強了Java集合庫，包括新增了一些集合類型和對現有集合類型的改進。增強的Java集合庫可以提高開發人員的開發效率和代碼質量，從而減少出現錯誤的可能性。同時，增強的Java集合庫也可以提高應用程序的性能和響應速度，使得Java應用程序更加高效。
（1）of() 方法：創建一個不可變的集合
List<String> list = List.of("apple", "banana", "orange");
Set<Integer> set = Set.of(1, 2, 3, 4);
Map<String, Integer> map = Map.of("apple", 1, "banana", 2, "orange", 3);（2）forEach() 方法：遍歷集合
List<String> list = List.of("apple", "banana", "orange");
list.forEach(name -> System.out.println(name));
Set<Integer> set = Set.of(1, 2, 3, 4);
set.forEach(number -> System.out.println(number));（3）Collectors類：提供了一系列的歸約操作
List<String> list = List.of("apple", "banana", "orange");
String joinedString = list.stream().collect(Collectors.joining("-", "[", "]"));
System.out.println(joinedString);
Map<String, Integer> map = Map.of("apple", 1, "banana", 2, "orange", 3);
Map<Integer, String> reversedMap = map.entrySet().stream().collect(Collectors.toMap(Map.Entry::getValue, Map.Entry::getKey));
System.out.println(reversedMap);（4）takeWhile() 方法和 dropWhile() 方法：根據條件截取集合
List<Integer> list = List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
List<Integer> takenList = list.stream().takeWhile(number -> number < 5).collect(Collectors.toList());
System.out.println(takenList);
List<Integer> dropedList = list.stream().dropWhile(number -> number < 5).collect(Collectors.toList());
System.out.println(dropedList);（5）toArray(IntFunction<T[]>) 方法：返回集合中的所有元素到一個新數組中
List<String> list = List.of("apple", "banana", "orange");
String[] array = list.toArray(String[]::new);
System.out.println(Arrays.toString(array));本文轉載自微信公眾號「哪吒編程」，可以通過以下二維碼關注。轉載本文請聯系哪吒編程公眾號。
