【小家java】java9新特性（简述十大新特性）褒贬不一

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YourBatman 2021-07-16 15:25:55 ©著作权

文章标签 享学Java Java新特性 java9新特性 Modularity jShell 文章分类 Java 后端开发

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每篇一句

李连杰：生命开始的时候到生命结束。头半段是需要别人帮忙的

经过4次跳票，历经曲折的java 9 终于终于在2017年9月21日发布（距离上个版本足足3年半时间）

java 9 提供了超过 150 项新功能特性，包括备受期待的模块化系统、可交互的 REPL 工具：jshell，JDK 编译工具，Java 公共 API 和私有代码，以及安全增强、扩展提升、性能管理改善等。可以说 Java 9 是一个庞大的系统工程，完全做了一个整体改变。但本博文只介绍最重要的十大新特性

特性列表

平台级modularity（原名：Jigsaw）模块化系统
Java 的 REPL 工具： jShell 命令
多版本兼容 jar 包（这个在处理向下兼容方面，非常好用）
语法改进：接口的私有方法
语法改进：UnderScore(下划线)使用的限制
底层结构：String 存储结构变更（这个很重要）
集合工厂方法：快速创建只读集合
增强的 Stream API
全新的 HTTP 客户端 API
其它特性

它的新特性来自于100于项JEP和40于项JSR

1. 平台级modularity（原名：Jigsaw）模块化系统

模块化系统Java7开始筹备，Java8进行了大量工作，Java9才落地。首先带来最直观的感受，就是目录结构的感受：
JDK8以及以前版本：
【小家java】java9新特性（简述十大新特性）褒贬不一_Java新特性

而Java9的结构目录：

对目录做相应的介绍：

Java 9 的定义功能是一套全新的模块系统。当代码库越来越大，创建复杂，盘根错节的**“意大利面条式代码”的几率呈指数级的增长**。这时候就得面对两个基础的问题: 很难真正地对代码进行封装, 而系统并没有对不同部分（也就是 JAR 文件）之间的依赖关系有个明确的概念。每一个公共类都可以被类路径之下任何其它的公共类所访问到, 这样就会导致无意中使用了并不想被公开访问的 API。此外，类路径本身也存在问题: 你怎么知晓所有需要的 JAR 都已经有了, 或者是不是会有重复的项呢? 模块系统把这俩个问题都给解决了。

在模块的 src 下创建 module-info.java 文件，来描述依赖和导出（暴露）。

requires：指明对其它模块的依赖。
exports：控制着哪些包可以被其它模块访问到。所有不被导出的包
默认都被封装在模块里面。

2、Java 的 REPL 工具： jShell 命令

REPL：read - evaluate - print - loop
这个简单的说就是能想脚本语言那样，所见即所得。之前我们用java，哪怕只想输出一句hello world，都是非常麻烦的。需要建文件、写代码、编译、运行等等。现在有了jShell工具，实在太方便了

即写即得、快速运行

【小家java】java9新特性（简述十大新特性）褒贬不一_java9新特性_06
这样我就进入了jshell环境。下面Hello World就是这么简单了

jShell 也可以从文件中加载语句或者将语句保存到文件中（使用Open命令）
jShell 也可以是 tab 键进行自动补全和自动添加分号

列出当前 session 里所有有效的代码片段：/list

3、多版本兼容 jar 包（这个在处理向下兼容方面，非常好用）

当一个新版本的 Java 出现的时候，你的库用户要花费数年时间才会
切换到这个新的版本。这就意味着库得去向后兼容你想要支持的最老
的 Java 版本（许多情况下就是 Java 6 或者 Java7）。这实际上意味着
未来的很长一段时间，你都不能在库中运用 Java 9 所提供的新特性。
幸运的是，多版本兼容 jar 功能能让你创建仅在特定版本的 Java 环境
中运行库程序选择使用的 class 版本

案例：略

4、语法改进：接口的私有方法

在 Java 9 中，接口更加的灵活和强大，连方法的访问权限修饰符
都可以声明为 private 的了，此时方法将不会成为你对外暴露的 API
的一部分（个人认为，这肯定是JDK8遗漏了的一个点，哈哈）
看个例子：

 public static String staticFun() {
        privateFun();
        return "";
    }

    default String defaultFun() {
        privateFun();
        return "";
    }

    private static void privateFun() {
        System.out.println("我是私有方法~");
    }

这样子是没有问题，可以正常调用和使用的。但是需要注意一下两点

私有方法可以是static，也可以不是。看你需要default方法调用还是static方法调用
私有方法只能用private修饰，不能用protected。若不写，默认就是public，就是普通静态方法了。

default String defaultFun() {
        privateFun();
        return "";
    }

    private void privateFun() {
        System.out.println("我是私有方法~");
    }

4、语法改进:钻石操作符(Diamond Operator)使用升级泛型

在 java 8 中如下的操作是会报错的：

 public static void main(String[] args) {
        Set<String> set1 = new HashSet<>(); //最常用的初始化
        //Set<String> set2 = new HashSet<>(){}; //在JDK8中报错
        Set<String> set2 = new HashSet<String>(){}; //这样在JDK8中也正常
        Set<String> set3 = new HashSet<String>(){{}}; //这样也都是正常的
    }

由此课件，报错的那种情况是因为在JDK8中，还不能直接推断出钻石操作符里面的类型而报错。而我们在JDK9以后，就可以直接这么写了：

public static void main(String[] args) {
        Set<String> set1 = new HashSet<>(); //最常用的初始化
        Set<String> set2 = new HashSet<>(){}; //在JDK8中报错
        Set<String> set3 = new HashSet<>(){{}}; //这样也都是正常的
    }

这样写都是不会报错，可以直接书写使用的。相当于直接创建了一个HashMap的子类。

5、语法改进：UnderScore(下划线)使用的限制

这个点非常的小。距离说明就懂了
在Java8中，我们给变量取名直接就是_

public static void main(String[] args) {
       String _ = "hello";
       System.out.println(_); //hello
    }

【小家java】java9新特性（简述十大新特性）褒贬不一_Modularity_09
我们很清晰的看到，Java8其实给出了提示，但是编译运行都是能通过的，而到了Java9：

直接就提示_是关键字，编译都过不了了。

6、底层结构：String 存储结构变更（这个很重要）

UTF-8表示一个字符是个动态的过程，可以能用1、2、3个字节都是有可能的。但是UTF-16明确的就是不管你是拉丁文、中文等，都是恒定的用两个字节表示

JDK8的字符串存储在char类型的数组里面，不难想象在绝大多数情况下，char类型只需要一个字节就能表示出来了，比如各种字母什么的，两个字节存储势必会浪费空间，JDK9的一个优化就在这，内存的优化。
Java8:

private final char value[];

Java9:

private final byte[] value;

结论：String 再也不用 char[] 来存储啦，改成了 byte[] 加上编码标
记，节约了不少空间。由于底层用了字节数组byte[]来存储，所以遇上非拉丁文，JDK9配合了一个encodingFlag来配合编码解码的

so，相应的StringBuffer 和 StringBuilder 也对应的做出了对应的变化。

有的人担心，这会不会影响到我的charAt方法呢？那我们来看看：

public static void main(String[] args) {
        String str = "hello";
        String china = "方世享";
        System.out.println(str.charAt(1)); //e
        System.out.println(china.charAt(1)); //世
    }

显然，这个对上层的调用者是完全透明的，完全是底层的数据结构存储而已。但是有必要对比一下源码，还是有非常大的区别的：
java8的charAt方法源码：实现起来简单很多吧

 public char charAt(int index) {
        if ((index < 0) || (index >= value.length)) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
        }
        return value[index];
    }

java9的charAt方法源码：

public char charAt(int index) {
        if (isLatin1()) {
            return StringLatin1.charAt(value, index);
        } else {
            return StringUTF16.charAt(value, index);
        }
    }

7、集合工厂方法：快速创建只读集合

为了保证数据的安全性，有时候我们需要创建一个只读的List。在JDK8的时候，我们只能这么做：

Collections.unmodifiableList(list)
Collections.unmodifiableSet(set)
Collections.unmodifiableMap(map)

Tips：Arrays.asList(1,2,3)创建的List也是只读的，不能添加删除,但是一般我们并不会把他当作只读来用。

可以说是比较繁琐的一件事。Java 9 因此引入了方便的方法，这使得类似的事情更容易表达。调用集合中静态方法 of()，可以将不同数量的参数传输到此工厂方法。此功能可用于 Set 和 List，也可用于 Map 的类似形式。此时得到
的集合，是不可变的：

List<String> list = List.of("a", "b", "c");
        Set<String> set = Set.of("a", "b", "c");
        //Map的两种初始化方式，个人喜欢第二种，语意更加清晰些，也不容易错
        Map<String, Integer> map1 = Map.of("Tom", 12, "Jerry", 21,
                "Lilei", 33, "HanMeimei", 18);
        Map<String, Integer> map2 = Map.ofEntries(
                Map.entry("Tom", 89),
                Map.entry("Jim", 78),
                Map.entry("Tim", 98)
        );

处于好奇心，可以让大家再对比一下类型，看看怎么实现的：

public static void main(String[] args) {
        List<String> list = List.of("a", "b", "c");
        List<String> listOld = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList("a", "b", "c"));
        System.out.println(list.getClass().getName()); //java.util.ImmutableCollections$ListN
        System.out.println(listOld.getClass().getName()); //java.util.Collections$UnmodifiableRandomAccessList
    }

8、增强的 Stream API

在 Java 9 中，Stream API 变得更好，Stream 接口中添加了 4 个新的方法：dropWhile, takeWhile, ofNullable，还有个 iterate 方法的新重载方法，可以让你提供一个 Predicate (判断条件)来指定什么时候结束迭代。

除了对 Stream 本身的扩展，Optional 和 Stream 之间的结合也
得到了改进。现在可以通过 Optional 的新方法 stream() 将一个
Optional 对象转换为一个(可能是空的) Stream 对象

takeWhile()：返回从开头开始的尽量多的元素
dropWhile() ：行为与 takeWhile 相反，返回剩余的元素
ofNullable()：Stream 不能全为 null，否则会报空指针异常。而 Java 9 中的ofNullable健壮性就比of强很多。可以包含一个非空元素，也可以创建一个空 Stream

//报 NullPointerException   因为Of方法不允许全为null的
//Stream<Object> stream1 = Stream.of(null);
//System.out.println(stream1.count());


//ofNullable()：允许值为 null
Stream<Object> stream1 = Stream.ofNullable(null);
System.out.println(stream1.count());//0

iterator()重载方法。如下，相当于不仅仅是limit，而是可以写逻辑来判断终止与否了

9、全新的 HTTP 客户端 API

HTTP，用于传输网页的协议，早在 1997 年就被采用在目前的 1.1
版本中。直到 2015 年，HTTP2 才成为标准。

Java 9 中有新的方式来处理 HTTP 调用。它提供了一个新的 HTTP客户端（ HttpClient ），它将替代仅适用于 blocking 模式的HttpURLConnection （HttpURLConnection是在HTTP 1.0的时代创建的，并使用了协议无关的方法），并提供对 WebSocket 和 HTTP/2 的支持。

此外，HTTP 客户端还提供 API 来处理 HTTP/2 的特性，比如流和
服务器推送等功能。全新的 HTTP 客户端 API 可以从 jdk.incubator.httpclient 模块中获取。因为在默认情况下，这个模块是不能根据 classpath 获取的，需要使用 add modules 命令选项配置这个模块，将这个模块添加到 classpath中。
栗子：

HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
HttpRequest req = HttpRequest.newBuilder(URI.create("http://www.baidu.com")).GET().build();
HttpResponse<String> response = client.send(req, 
HttpResponse.BodyHandler.asString());
System.out.println(response.statusCode());
System.out.println(response.version().name());
System.out.println(response.body());

10、其它特性

Deprecated 废弃了相关 API

Java 9 废弃或者移除了几个不常用的功能。其中最主要的是
Applet API，现在是标记为废弃的。随着对安全要求的提高，主流浏
览器已经取消对 Java 浏览器插件的支持

智能 Java 编译工具

智能 java 编译工具( sjavac )的第一个阶段始于 JEP139 这个项目，用于在多核处理器情况下提升 JDK 的编译速度

JDK 9 还更新了 javac 编译器以便能够将 java 9 代码编译运行在低版本 Java 中

统一的 JVM 日志系统

javadoc 的 HTML 5 支持

Nashorn 项目在 JDK 9 中得到改进，它为 Java 提供轻量级的Javascript 运行时。
JDK 9 包含一个用来解析 Nashorn 的 ECMAScript 语法树的API。这个 API 使得 IDE 和服务端框架不需要依赖 Nashorn 项目的内部实现类，就能够分析 ECMAScript 代码。

Javascript 引擎升级：Nashorn（该引擎在8中首次引入，非常好用）

java 的动态编译器

**JIT（Just-in-time）**编译器可以在运行时将热点编译成本地代码，
速度很快。但是 Java 项目现在变得很大很复杂，因此 JIT 编译器需
要花费较长时间才能热身完，而且有些 Java 方法还没法编译，性能
方面也会下降。AoT 编译就是为了解决这些问题而生的

JIT是个很大的研究课题，阿里有专门的团队搞这一块

最后：

Java9有一个重大的变化，就是垃回收器默认采用了G1。

Java 9 移除了在 Java 8 中被废弃的垃圾回收器配置组合，同时把G1设为默认的垃圾回收器实现。替代了之前默认使用的Parallel GC，对于这个改变，evens的评论是酱紫的：这项变更是很重要的，因为相对于Parallel来说，G1会在应用线程上做更多的事情，而Parallel几乎没有在应用线程上做任何事情，它基本上完全依赖GC线程完成所有的内存管理。这意味着切换到G1将会为应用线程带来额外的工作，从而直接影响到应用的性能

CMS收集器与G1收集器的区别，参考：CMS收集器与G1收集器

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