不同版本 JDK 特性介绍

俗话说得好：你发任你发，我用 Java 8，但不得不说新版本 JDK 中引入的一些特性让人眼前一亮，在新项目中可以考虑采用新版 JDK 进行开发，并且 Spring Boot 3 的最低支持版本也需 JDK 17 了，又给了你一个新项目抛弃 Java 8 的理由。

本文即介绍不同版本 JDK 中我用的较多的新特性。

一、安装配置

1. JDK下载

在开始直接先进入 Oracle JDK 官网下载相应的 JDK 版本，为了更方便同时安装多个版本，建议下载 zip 格式解压即享，官网直达。

新版 JDK 并没有自带 jre 目录，因此我们需要手动编译生成，进入上述解压后的文件执行下述命令。

# Windwos 下执行
bin\jlink.exe --module-path jmods --add-modules java.desktop --output jre

# Linux 下执行
bin/jlink --module-path jmods --add-modules java.desktop --output jre

2. IDEA配置

若要在 IDEA 中指定工程的 JDK 版本，需要完成下述两个步骤。

(1) 项目配置

在 IDEA 左上角 File 选择 Project Structure 按照下图修改，添加上述解压的 JDK 目录即可。

同时可以选择图中的 modules 为工程的每个模块手动设置 JDK 版本。

(2) 编译配置

在 IDEA 中左上角 File 选择 Settings 按照下图修改编译版本。

3. Maven配置

(1) 文件配置

在 Maven 工程的 POM 文件中添加下述属性配置用于指定 JDK 依赖版本，完成后刷新配置即可。

<properties>
    <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
    <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
</properties>

(2) 编译配置

在通过 Maven 进行 install 时若提示 警告：源发行版17需要目标发行版17 等类似信息时是因为 IDEA 中配置 Maven 版本与实际项目的版本不匹配，需要手动在 IDEA 配置中修改。

在 IDEA 中左上角 File 选择 Settings 按照下图修改编译版本。

二、JDK 9

1. 集合

在 JDK 9 中为 List 等集合提供了 of() 初始化方式，实现更便捷的默认值初始化。

相应的使用示例如下：

public void collectionDemo() {
    Set<Integer> set = Set.of(1, 2, 3);
    System.out.println("Set: " + set);

    List<Integer> list = List.of(1, 2, 3);
    System.out.println("List: " + list);

    Map<Integer, String> map = Map.of(1, "1", 2, "2", 3, "3");
    System.out.println("Map: " + map);
}

2. Stream

在 JDK 8 中引入了全新特性 stream，而在 JDK 9 中为 stream 添加了两个全新接口 takeWhile() 与 dropWhile()，具体信息如下：

方法	作用
takeWhile()	当满足提供的条件时停止。
dropWhile()	与 takeWhile 相反，当满足提供的条件时开始。

在使用 takeWhile() 与 dropWhile() 接口前，可通过 stream 的 sorted() 接口对目标集合按照一定规则进行排序，使得目标集合呈现一定的线性排列，从而更好的应用上述两类方法。

public void streamDemo() {
    List<Integer> list = new ArrayList<>();
    for (int i = 1; i < 5; i++) {
        list.add(i);
    }
    List<Integer> list1 = list.stream()
            // Break when "t > 3"
            .takeWhile(t -> t < 3)
            .toList();
    // list1: 1, 2
    System.out.println("List takeWhile: " + list1);

    List<Integer> list2 = list.stream()
            // Start from "t > 3"
            .dropWhile(t -> t < 3)
            .toList();
    // list2: 3, 4
    System.out.println("List dropWhile: " + list2);
}

3. 私有接口

在 JDK 8 引入了默认接口方法与静态接口方法，而在 JDK 9 提供了私有接口方法以达到代码复用的目的。

通过 private 声明私有接口方法，其仅能在当前接口类中使用。

public interface Calculator {

    default void sayHello(String message) {
        saySomething("Hello World!");
    }
    
    default void sayGoodbye(String message) {
        saySomething("Goodbye!");
    }

    /**
     * 私有接口方法
     */
    private void saySomething(String message) {
        System.out.println("Call private interface, message: " + message);
    }
}

4. 其它特性

• G1 垃圾收集器在年轻代将不会回收 Humongous 块的对象空间。

三、JDK 11

1. var定义

在 JDK 11 中引入了 var 关键字实现泛化定义，在声明声明对象时无需显式指定对象类型，由系统自动识别。

如下中通过 var 定义了 int 变量与 String 变量。

public void varDemo() {
    var a = 10;
    System.out.println("a: " + a);

    var str = "hello world!";
    System.out.println("Str: " + str);
}

2. 字符方法

在 JDK 11 中同时为字符串新增了一系列常用接口，具体描述如下：

方法	作用
isBlank()	判断字符串是否为空或内容皆为空格。
isEmpty()	判断字符串长度是否大于 0。
repeat(n)	用于重复拼接字符串内容。

上述方式的相应示例如下：

public void strDemo() {
    var msg = "";
    System.out.println("isBlank: " + msg.isBlank());
    System.out.println("isEmpty: " + msg.isEmpty());

    var str = "ibudai";
    // ibudaiibudai
    System.out.println("repeat: " + str.repeat(2));
}

3. 其它特性

• 完善 HTTP 客户端 API 的标准化，提供更加便捷的操作 HTTP 请求，但我们更多使用的为 OkHttp 等封装类库，使用 JDK 自带的场景较少，这里不做详细介绍。
• 正式引入 ZGC（Z Garbage Collector） 垃圾回收器，其为一种低停顿垃圾回收器，可以更好地利用内存，减少停顿时间。

四、JDK 13

1. switch

在 JDK 13 中为 switch 引入了全新的表达式语法，并在 JDK 14 中进一步得到完善。

下面通过一个具体的示例演示 switch 表达式的作用。

public void switchDemo() {
    int num = 1;
    int value = switch (num) {
        case 1, 2 -> num += 1;
        case 3, 4 -> num += 2;
        default -> num += 3;
    };
    System.out.println(value);
}

上述的表达式对应的传统 switch 定义方式如下：

public void switchDemo() {
    int num = 1;
    int value = 0;
    switch (num) {
        case 1:
        case 2:
            value = num + 1;
        case 3:
        case 4:
            value = num + 2;
        default:
            value = num + 3;
    };
    System.out.println(value);
}

2. yield

在 switch 表达式中每个 case 对应的内容为一个函数， break 无法在此使用用于结束分支。因此 JDK 13 引入全新关键字 yield 用于结束分支并返回结果。

yield 关键字作用类似于 break 于 return 的结合，但 break 仅有中断效果没有返回结果功能，而 return 是结束整个方法块但 yield 仅结束对应的 case 分支。

相应的 yield 关键字使用示例如下：

public void switchDemo() {
    int num = 1;
    int value = switch (num) {
        case 1, 2 -> {
            yield num + 1;
        }
        case 3, 4 -> {
            yield num + 2;
        }
        default -> {
            yield num + 3;
        }
    };
    System.out.println(value2);
}

3. 字符块

在 JDK 13 中为字符串引入了新的定义方式，即可通过三个引号 """ 声明，从而避免传统的字符冲突需要使用转义字符。

如下 str 对象定义了一个 json 对象，通过 """ 即可省略旧版中转义字符的使用，同时也提高了可读性。

public void strDemo() {
    String str = """
            {
              "name": "alex"
            }
            """;
    System.out.println(str);
}

五、JDK 14

1. record

在 JDK 14 中引入新的关键字 record 用于 bean 对象，默认为对象重写了 equals(), toString(), hashCode() 方法，并提供便捷的 getter 方法。

相应的 record 使用示例如下，通过 对象.属性 的方式即可实现对象成员变量的访问。

public record User(String id, String name) {

}

public class Jdk14Test {
    public void recordDemo() {
        User user = new User("123", "Alex");
        String id = user.id();
        String name = user.name();
        System.out.println("id: " + id);
        System.out.println("name: " + name);
        System.out.println("user: " + user);
    }
}

2. 其它特性

新增了低延迟垃圾器，通过 UnlockExperimentalVMOptions 参数指定是否激活。

# ZGC on Windows
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC

# ZGC on macOS
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC

六、JDK 17

1. sealed

在 JDK 17 中引入了新关键词 sealed 与 permits 用于限定类的继承关系。

sealed 关键字可作用于类 （class） 或接口 （interface），通过 permit 关键字指定允许继承的子类，只有被 permits 的类才允许继承类，同时继承的子类也需标注其是否为 sealed 或 non-sealed。

public sealed class Human permits Student {
    private String name;
}

public non-sealed class Student extends Human {

}

// 非法，Teacher 未在 permits 集合中
public class Teacher extends Human {

}

2. switch

在 JDK 17 中为 switch 表达式升级了模式匹配，能够实现更灵活的类型比对判断。

如下为官方文档中提供的示例代码：

public String patternSwitch(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();
    };
}

七、JDK 19

1. 虚拟线程

在 JDK 19 中引入了新的虚拟线程概念，并在 JDK 21 得到完善加强。

在之前的线程中一个线程则对应一个系统线程，针对轻度任务显然这种方式有点浪费，而虚拟线程可以粗暴的理解将一个系统工作线程进行二次拆分，从而达到更高的资源利用。

虚拟线程的创建方式提供了基础的 Thread.ofVirtual() 与 Thread.startVirtualThread() 方式用于创建单线程，同时通过 Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor() 即可创建虚拟线程池。

public void vtDemo1() throws InterruptedException {
    // Start a virtual thread (Base on virtual)
    Thread t1 = Thread.ofVirtual()
            // Set thread name
            .name("vt-1")
            // start(): Auto call "thread.start()"
            // unstarted(): Needed to manual call for "thread.start()"
            .unstarted(() -> {
                // Task content
                try {
                    System.out.println("Thread.ofPlatform(): Hello World!");
                } catch (Exception e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            });
    t1.start();
    t1.join();

    Thread t2 = Thread.startVirtualThread(() -> {
        // Task content
        try {
            System.out.println("Thread.startVirtualThread(): Hello World!");
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    });
    t2.start();
    t2.join();
}

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参考链接：

1. JDK 发布文档