写点什么

关于 JDK15 的简单理解

发布于: 2021 年 01 月 20 日

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{ }
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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 {}
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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.MulticastSocketAPI 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.MulticastSocketAPI 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     }
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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 DESC39             """;40 41         String sql2 = "SELECT id, name, age FROM person WHERE id > 4 ORDER BY age DESC";42 43     }
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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 \ def10            """;      // unescaped backslash (see below for escape processing)
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注意:

文本块:"""line 1line 2line 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 1line 2line 3"""
等效于字符串文字:"line 1\nline 2\nline 3"
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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; }}
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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 }
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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。


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