Java 9 逆天的十大新特性

來自：互扯程式（微訊號：chat_routine）

作者：互扯程式，某網際網路公司P8級專家攻城獅，曾參與過央視全臺網的研發工作。目前正在做車聯網專案的雲平臺的架構設計與研發工作。平時喜歡打球游泳，偶爾發表一些技術文章。

在介紹java9之前，我們先來看看java成立到現在的所有版本。

• 1990年初，最初被命名為Oak；

• 1995年5月23日，Java語言誕生；

• 1996年1月，第一個JDK-JDK1.0誕生；

• 1996年4月，10個最主要的作業系統供應商申明將在其產品中嵌入Java技術；

• 1996年9月，約8.3萬個網頁應用了Java技術來製作；

• 1997年2月18日，JDK1.1釋出；

• 1997年4月2日，JavaOne會議召開，參與者逾一萬人，創當時全球同類會議紀錄；

• 1997年9月，JavaDeveloperConnection社群成員超過十萬；

• 1998年2月，JDK1.1被下載超過2,000,000次；

• 1998年12月8日，Java 2企業平臺J2EE釋出；

• 1999年6月，SUN公司釋出Java三個版本：標準版（J2SE）、企業版（J2EE）和微型版（J2ME）；

• 2000年5月8日，JDK1.3釋出；

• 2000年5月29日，JDK1.4釋出；

• 2001年6月5日，Nokia宣佈到2003年將出售1億部支援Java的手機；

• 2001年9月24日，J2EE1.3釋出；

• 2002年2月26日，J2SE1.4釋出，此後Java的計算能力有了大幅提升；

• 2004年9月30日，J2SE1.5釋出，成為Java語言發展史上的又一里程碑。為了表示該版本的重要性，J2SE1.5更名為Java SE 5.0；

• 2005年6月，JavaOne大會召開，SUN公司公開Java SE 6。此時，Java的各種版本已經更名，以取消其中的數字“2”：J2EE更名為Java EE，J2SE更名為Java SE，J2ME更名為Java ME；

• 2006年12月，SUN公司釋出JRE6.0；

• 2009年4月20日，甲骨文以74億美元的價格收購SUN公司，取得java的版權，業界傳聞說這對Java程式員是個壞訊息（其實恰恰相反）；

• 2010年11月，由於甲骨文對Java社群的不友善，因此Apache揚言將退出JCP；

• 2011年7月28日，甲骨文釋出Java SE 7；

• 2014年3月18日，甲骨文發表Java SE 8；

• 2017年7月，甲骨文發表Java SE 9。

寫在前面

按照java1995年正式誕生起到現在，已經快23年了。比我年齡都大（我今天剛滿18歲）。java已經陪我走過了十幾個年頭了，當年我用的第一個版本應該是J2SE1.4（完了，暴露了）。其實現在好多人還在用Java SE 6，還有一部分人Java SE 8還沒玩明白呢（公眾號回覆“學習”，獲取JAVA8影片教程），Java SE 9已經粉末登場了。在Open JDK的官網上看到了Java 10的標準也在制定當中，Java的發展真的越來越快了。

modularity System 模組系統

Java 9中主要的變化是已經實現的模組化系統。

Modularity提供了類似於OSGI框架的功能，模組之間存在相互的依賴關係，可以匯出一個公共的API，並且隱藏實現的細節，Java提供該功能的主要的動機在於，減少記憶體的開銷，在JVM啟動的時候，至少會有30～60MB的記憶體載入，主要原因是JVM需要載入rt.jar，不管其中的類是否被classloader載入，第一步整個jar都會被JVM載入到記憶體當中去，模組化可以根據模組的需要載入程式執行需要的class。

在引入了模組系統之後，JDK 被重新組織成 94 個模組。Java 應用可以透過新增的 jlink 工具，創建出只包含所依賴的 JDK 模組的自定義執行時映象。這樣可以極大的減少 Java 執行時環境的大小。使得JDK可以在更小的裝置中使用。採用模組化系統的應用程式只需要這些應用程式所需的那部分JDK模組，而非是整個JDK框架了。

HTTP/2

JDK9之前提供HttpURLConnection API來實現Http訪問功能，但是這個類基本很少使用，一般都會選擇Apache的Http Client，此次在Java 9的版本中引入了一個新的package:java.net.http，裡面提供了對Http訪問很好的支援，不僅支援Http1.1而且還支援HTTP2（什麼是HTTP2？請參見HTTP2的時代來了…），以及WebSocket，據說效能特別好。

註意：新的 HttpClient API 在 Java 9 中以所謂的孵化器模組交付。也就是說，這套 API 不能保證 100% 完成。

JShell

用過Python的童鞋都知道，Python 中的讀取-求值-列印迴圈（ Read-Evaluation-Print Loop ）很方便。它的目的在於以即時結果和反饋的形式。

java9引入了jshell這個互動性工具，讓Java也可以像指令碼語言一樣來執行，可以從控制檯啟動 jshell ，在 jshell 中直接輸入運算式並檢視其執行結果。當需要測試一個方法的執行效果，或是快速的對運算式進行求值時，jshell 都非常實用。

除了運算式之外，還可以建立 Java 類和方法。jshell 也有基本的程式碼完成功能。我們在教人們如何編寫 Java 的過程中，不再需要解釋 “public static void main（String [] args）” 這句廢話。

不可變集合工廠方法

Java 9增加了List.of()、Set.of()、Map.of()和Map.ofEntries()等工廠方法來建立不可變集合。

List<String> strs = List.of("Hello", "World"); 
List strs List.of(1, 2, 3);
Set<String> strs = Set.of("Hello", "World"); 
Set ints = Set.of(1, 2, 3);
Map<String, Integer> maps = Map.of("Hello", 1, "World", 2);

除了更短和更好閱讀之外，這些方法也可以避免您選擇特定的集合實現。在建立後，繼續新增元素到這些集合會導致 “UnsupportedOperationException” 。

私有介面方法

Java 8 為我們提供了介面的預設方法和靜態方法，介面也可以包含行為，而不僅僅是方法定義。

預設方法和靜態方法可以共享介面中的私有方法，因此避免了程式碼冗餘，這也使程式碼更加清晰。如果私有方法是靜態的，那這個方法就屬於這個介面的。並且沒有靜態的私有方法只能被在介面中的實體呼叫。

interface InterfaceWithPrivateMethods {
    private static String staticPrivate() {
        return "static private";    
    }
    private String instancePrivate() {
        return "instance private";
    }
    default void check() {
        String result = staticPrivate();
        InterfaceWithPrivateMethods pvt = new InterfaceWithPrivateMethods() {
            // anonymous class 匿名類
        };
        result = pvt.instancePrivate();
    }
}

HTML5風格的Java說明檔案

Java 8之前的版本生成的Java說明檔案是在HTML 4中。在Java 9中，Javadoc 的輸出現在符合相容 HTML5 標準。現在HTML 4是預設的輸出標記語言，但是在之後釋出的JDK中，HTML 5將會是預設的輸出標記語言。

Java說明檔案還是由三個框架組成的結構構成，這是不會變的，並且以HTML 5輸出的Java說明檔案也保持相同的結構。每個 Javadoc 頁面都包含有關 JDK 模組類或介面來源的資訊。

多版本相容 JAR

當一個新版本的 Java 出現的時候，你的庫使用者要花費很長時間才會切換到這個新的版本。這就意味著庫要去向後相容你想要支援的最老的 Java 版本 (許多情況下就是 Java 6 或者 7)。這實際上意味著未來的很長一段時間，你都不能在庫中運用 Java 9 所提供的新特性。幸運的是，多版本相容 JAR 功能能讓你建立僅在特定版本的 Java 環境中執行庫程式時選擇使用的 class 版本：

multirelease.jar
├── META-INF
│   └── versions
│       └── 9
│           └── multirelease
│               └── Helper.class
├── multirelease
    ├── Helper.class
    └── Main.class

在上述場景中， multirelease.jar 可以在 Java 9 中使用, 不過 Helper 這個類使用的不是頂層的 multirelease.Helper 這個 class, 而是處在“META-INF/versions/9”下麵的這個。這是特別為 Java 9 準備的 class 版本，可以運用 Java 9 所提供的特性和庫。同時，在早期的 Java 諸版本中使用這個 JAR 也是能執行的，因為較老版本的 Java 只會看到頂層的這個 Helper 類。

統一 JVM 日誌

Java 9 中 ，JVM 有了統一的日誌記錄系統，可以使用新的命令列選項-Xlog 來控制 JVM 上 所有元件的日誌記錄。該日誌記錄系統可以設定輸出的日誌訊息的標簽、級別、修飾符和輸出標的等。

java9的垃圾收集機制

Java 9 移除了在 Java 8 中 被廢棄的垃圾回收器配置組合，同時把G1設為預設的垃圾回收器實現。替代了之前預設使用的Parallel GC，對於這個改變，evens的評論是醬紫的：這項變更是很重要的，因為相對於Parallel來說，G1會在應用執行緒上做更多的事情，而Parallel幾乎沒有在應用執行緒上做任何事情，它基本上完全依賴GC執行緒完成所有的記憶體管理。這意味著切換到G1將會為應用執行緒帶來額外的工作，從而直接影響到應用的效能

I/O 流新特性

java.io.InputStream 中增加了新的方法來讀取和複製 InputStream 中包含的資料。

• readAllBytes：讀取 InputStream 中的所有剩餘位元組。

• readNBytes： 從 InputStream 中讀取指定數量的位元組到陣列中。

• transferTo：讀取 InputStream 中的全部位元組並寫入到指定的 OutputStream 中 。

除了上面這些以外，還有以下這麼多的新特性，不再一一介紹。

102: Process API Updates

110: HTTP 2 Client

143: Improve Contended Locking

158: Unified JVM Logging

165: Compiler Control

193: Variable Handles

197: Segmented Code Cache

199: Smart Java Compilation, Phase Two

200: The Modular JDK

201: Modular Source Code

211: Elide Deprecation Warnings on Import Statements

212: Resolve Lint and Doclint Warnings

213: Milling Project Coin

214: Remove GC Combinations Deprecated in JDK 8

215: Tiered Attribution for javac

216: Process Import Statements Correctly

217: Annotations Pipeline 2.0

219: Datagram Transport Layer Security (DTLS)

220: Modular Run-Time Images

221: Simplified Doclet API

222: jshell: The Java Shell (Read-Eval-Print Loop)

223: New Version-String Scheme

224: HTML5 Javadoc

225: Javadoc Search

226: UTF-8 Property Files

227: Unicode 7.0

228: Add More Diagnostic Commands

229: Create PKCS12 Keystores by Default

231: Remove Launch-Time JRE Version Selection

232: Improve Secure Application Performance

233: Generate Run-Time Compiler Tests Automatically

235: Test Class-File Attributes Generated by javac

236: Parser API for Nashorn

237: Linux/AArch64 Port

238: Multi-Release JAR Files

240: Remove the JVM TI hprof Agent

241: Remove the jhat Tool

243: Java-Level JVM Compiler Interface

244: TLS Application-Layer Protocol Negotiation Extension

245: Validate JVM Command-Line Flag Arguments

246: Leverage CPU Instructions for GHASH and RSA

247: Compile for Older Platform Versions

248: Make G1 the Default Garbage Collector

249: OCSP Stapling for TLS

250: Store Interned Strings in CDS Archives

251: Multi-Resolution Images

252: Use CLDR Locale Data by Default

253: Prepare JavaFX UI Controls & CSS APIs for Modularization

254: Compact Strings

255: Merge Selected Xerces 2.11.0 Updates into JAXP

256: BeanInfo Annotations

257: Update JavaFX/Media to Newer Version of GStreamer

258: HarfBuzz Font-Layout Engine

259: Stack-Walking API

260: Encapsulate Most Internal APIs

261: Module System

262: TIFF Image I/O

263: HiDPI Graphics on Windows and Linux

264: Platform Logging API and Service

265: Marlin Graphics Renderer

266: More Concurrency Updates

267: Unicode 8.0

268: XML Catalogs

269: Convenience Factory Methods for Collections

270: Reserved Stack Areas for Critical Sections

271: Unified GC Logging

272: Platform-Specific Desktop Features

273: DRBG-Based SecureRandom Implementations

274: Enhanced Method Handles

275: Modular Java Application Packaging

276: Dynamic Linking of Language-Defined Object Models

277: Enhanced Deprecation

278: Additional Tests for Humongous Objects in G1

279: Improve Test-Failure Troubleshooting

280: Indify String Concatenation

281: HotSpot C++ Unit-Test Framework

282: jlink: The Java Linker

283: Enable GTK 3 on Linux

284: New HotSpot Build System

285: Spin-Wait Hints

287: SHA-3 Hash Algorithms

288: Disable SHA-1 Certificates

289: Deprecate the Applet API

290: Filter Incoming Serialization Data

292: Implement Selected ECMAScript 6 Features in Nashorn

294: Linux/s390x Port

295: Ahead-of-Time Compilation

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