1. 介紹

JAVA作為使用的主力語言，掌握下其歷史發展也是有必要的。看看從JAVA5開始到現在的JAVA9有哪些變化。藉此機會，也可以看看哪些特性我們是已經用到的，哪些是還沒有用到的。

我們在IDEA裡面也可以看到language level裡面的資訊，這裡也大致寫了下各個版本JDK的新特性。
簡單概括下就是：

• JAVA1.3：普通的原始的JAVA，基本語法相信大家都見過了
• JAVA1.4：assert關鍵字
• JAVA5：列舉型別、泛型、自動拆裝箱
• JAVA6： @Override註解
• JAVA7： <>符號、ARM支援、支援多catch
• JAVA8：Lamda表示式，型別註解等
• JAVA9： 模組化、介面中的私有方法等

下面我們更加詳細的分析下各個版本有哪些新特性。

2. JAVA5新特性

2.1 泛型 Generics

引用泛型之後，允許指定集合裡元素的型別，免去了強制型別轉換，並且能在編譯時刻進行型別檢查的好處。Parameterized Type作為引數和返回值，Generic是vararg、annotation、enumeration、collection的基石。

泛型可以帶來如下的好處總結如下：

1. 型別安全：拋棄List、Map，使用List、Map給它們新增元素或者使用Iterator遍歷時，編譯期就可以給你檢查出型別錯誤
2. 方法引數和返回值加上了Type: 拋棄List、Map，使用List、Map
3. 不需要型別轉換：List list=new ArrayList();
4. 型別萬用字元“?”： 假設一個列印List中元素的方法printList,我們希望任何型別T的List都可以被列印

2.2 列舉型別

引入了列舉型別

2.3 自動裝箱拆箱（自動型別包裝和解包）autoboxing & unboxing

簡單的說是型別自動轉換。自動裝包：基本型別自動轉為包裝類（int ——Integer）自動拆包：包裝類自動轉為基本型別（Integer——int）

2.4 可變引數varargs(varargs number of arguments)

引數型別相同時，把過載函式合併到一起了。如：

1. public void test(object... objs){

2. for(Object obj:objs){

3. System.out.println(obj);

4. }

5. }

 

2.5 Annotations（重要） 它是java中的metadata（註釋）

註解在JAVA5中就引入了。這是非常重要的特性。現在註解的應用已經隨處可見。不過JAVA5的註解還不成熟，沒法自定義註解。

2.6 新的迭代語句

1. for(int n:numbers){

2. //process

3. }

2.7 靜態匯入（import static ）

匯入靜態物件，可以省略些程式碼。不過這個也不常用。

1. import static java.lang.System.out;//匯入java.lang包下的System類的靜態方法out;

2. public class HelloWorld{

3. public static void main(String[] args){

4. out.print("Hello World!");//既是在這裡不用再寫成System.out.println("Hello World!")了，因為已經匯入了這個靜態方法out。

5. }

6. }

2.8 新的格式化方法（java.util.Formatter）

formatter.format("Remaining account balance: $%.2f", balance);

2.9 新的執行緒模型和併發庫Thread Framework(重要)

最主要的就是引入了java.util.concurrent包，這個都是需要重點掌握的。

HashMap的替代者ConcurrentHashMap和ArrayList的替代者CopyOnWriteArrayList在大併發量讀取時採用java.util.concurrent包裡的一些類會讓大家滿意BlockingQueue、Callable、Executor、Semaphore

3. JAVA6

JAVA6當中

3.1 Web Services

優先支援編寫 XML web service 客戶端程式。你可以用過簡單的annotaion將你的API釋出成.NET互動的web services. Mustang 添加了新的解析和 XML 在 Java object-mapping APIs中, 之前只在Java EE平臺實現或者Java Web Services Pack中提供.

3.2 Scripting

現在你可以在Java原始碼中混入JavaScript了，這對開發原型很有有用，你也可以插入自己的指令碼引擎。

3.3 JDBC4.0

JAVA6將聯合繫結 Java DB (Apache Derby). JDBC 4.0 增加了許多特性例如支援XML作為SQL資料型別，更好的整合Binary Large OBjects (BLOBs) 和 Character Large OBjects (CLOBs) .

3.4 UI優化

1. GUI 開發者可以有更多的技巧來使用 SwingWorker utility ，以幫助GUI應用中的多執行緒。, JTable 分類和過濾，以及新增splash閃屏。
2. Swing擁有更好的 look-and-feel , LCD 文字呈現, 整體GUI效能的提升。Java應用程式可以和本地平臺更好的整合，例如訪問平臺的系統托盤和開始選單。Mustang將Java外掛技術和Java Web Start引擎統一了起來。

3.5 監控管理增強

新增更多的診斷資訊，綁定了不是很知名的 memory-heap 分析工具Jhat 來檢視核心匯出。

3.6 編譯API

compiler API提供程式設計訪問javac，可以實現程序內編譯，動態產生Java程式碼

3.7 自定義註解

Java tool和framework 提供商可以定義自己的 annotations ，並且核心支援自定義annotation的外掛和執行處理器

3.8 安全性

XML-數字簽名(XML-DSIG) APIs 用於建立和操縱數字簽名); 新的方法來訪問本地平臺的安全服務，例如本地Microsoft Windows for secure authentication and communicationnative 的Public Key Infrastructure (PKI) 和 cryptographic services， Java Generic Security Services (Java GSS) 和 Kerberos services for authentication, 以及訪問 LDAP servers 來認證使用者.

4. JAVA7

4.1 集合類的語法支援

原來的樣子

1. List<String> list = new ArrayList<String>();

2. list.add("item");

3. String item = list.get(0);

4.  

5. Set<String> set = new HashSet<String>();

6. set.add("item");

7. Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();

8. map.put("key", 1);

9. int value = map.get("key");

 

現在的樣子：（這些集合是不可變的...）

1. List<String> list = ["item"];

2. String item = list[0];

3.  

4. Set<String> set = {"item"};

5.  

6. Map<String, Integer> map = {"key" : 1};

7. int value = map["key"];

4.2 自動資源管理

Java中某些資源是需要手動關閉的，如InputStream，Writes，Sockets，Sql classes等。這個新的語言特性允許try語句本身申請更多的資源，這些資源作用於try程式碼塊，並自動關閉。

以前的寫法：

1. BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path));

2. try {

3. return br.readLine();

4. } finally {

5. br.close();

6. }

現在的寫法(不需要finally來釋放資源了)

1. try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path)) {

2. return br.readLine();

3. }

4.3 型別推斷

以前的寫法：

Map<String, List<String>> anagrams = new HashMap<String, List<String>>(); 

現在的寫法

 Map<String, List<String>> anagrams = new HashMap<>();

4.4 數字字面量下劃線支援

很長的數字可讀性不好，在Java 7中可以使用下劃線分隔長int以及long了。如：

int one_million = 1_000_000;

這樣子還真看不慣。。。不過的確是可讀性好了。

4.5 switch中使用string

1. String s = "test";

2. switch (s) {

3. case "test" :

4. System.out.println("test");

5. case "test1" :

6. System.out.println("test1");

7. break ;

8. default :

9. System.out.println("break");

10. break ;

11. }

4.6 新增一些取環境資訊的工具方法

1. File System.getJavaIoTempDir() // IO臨時資料夾

2. File System.getJavaHomeDir() // JRE的安裝目錄

3. File System.getUserHomeDir() // 當前使用者目錄

4. File System.getUserDir() // 啟動java程序時所在的目錄5

5. java8

5.1 lambda表示式

提供了lambda表示式，增加了很多內建函式式介面。尤其是其中的stream介面提供了

5.2 註解改進

例如支援多重註解，還有新的target等

5.3 更加詳細資料

JAVA8的新內容非常多，都有相關的書來說明。需要更多瞭解可以看下我的另外一篇文章：java8的新特性以及用法簡介

6. java9

根據JAVA 9 new features這篇幻燈片部落格來總結。

6.1 REPL： jshell

類似效果：

6.2 javadoc改進

使用了H5的javadoc，優化了搜尋功能：

6.3 編譯改進

改變了Javac和Java用法，以便使用模組：

1. javac -mp modulepath ...

2. java -mp modulepath -m modulename/moduleclass

javac -release選項支援交叉編譯

6.4 語言級別上的優化

主要涉及：

1. 程序控制
2. 集合改進
3. 改進@Deprecated註解
4. 流處理
5. StacjWalker
6. Package name

6.4.1 程序控制

能夠檢查和檢測以及殺死Process。

1. import java.io.IOException;

2. import static java.lang.System.out;

3.  

4. public class ControlProcess {

5.  

6. /**

7. * 啟動一個程序process, 監聽程序中斷，檢查程序細節，殺死程序

8. */

9. public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {

10. Process sleeper = Runtime.getRuntime().exec("sleep 1h");

11.  

12. // 獲得 自己的或啟動的進行的PIDs

13. out.println("Your pid is " + ProcessHandle.current().getPid());

14. out.println("Started process is " + sleeper.getPid());

15.  

16. ProcessHandle sleeperHandle = ProcessHandle.of(sleeper.getPid()) // Optional

17. .orElseThrow(IllegalStateException::new);

18.  

19. // 在退出程序做些善後

20. sleeperHandle.onExit().thenRun( // CompletableFuture

21. () -> out.println("Sleeper exited")

22. );

23.  

24. // Get info on process

25. out.printf("[%d] %s - %s\n",

26. sleeperHandle.getPid(),

27. sleeperHandle.info().user().orElse("unknown"),

28. sleeperHandle.info().commandLine().orElse("none"));

29.  

30. // Kill a process

31. sleeperHandle.destroy();

32.  

33. // Give exit handler a chance to see the sleeper onExit()

34. Thread.sleep(99);

35. }

36. }

6.4.2 新的Colection——不可變集合

1. public class ImmutableCollections {

2.  

3. /**

4. * 快速建立一個不可變集合

5. * <b>Note:</b> They do not accept {@code null} or duplicate entries (Set/Map)

6. */

7. public static void main(String args[]) {

8. List<Integer> listOfNumbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5/*, null*/);

9. out.println(listOfNumbers);

10.  

11. Set<Integer> setOfNumbers = Set.of(1, 2, 3, 4, 5/*, 1*/);

12. out.println(setOfNumbers);

13.  

14. Map<String, String> mapOfString = Map.of("key1", "value1", "key2", "value2");

15. out.println(mapOfString);

16.  

17. Map<String, String> moreMapOfString = Map.ofEntries(

18. Map.entry("key1", "value1"),

19. Map.entry("key2", "value2")/*,

20. Map.entry("key1", "value3")*/

21. );

22. out.println(moreMapOfString);

23. }

24. }

6.4.3 增強的Deprecated

@Deprecated(since ="1.5", forRemoval = true)

6.4.4 Stream

提供了新的inputStream方法，可以直接重定向輸入流到一個輸出流上

1. // All bytes from an InputStream at once

2. byte[] result = new ByteArrayInputStream(buf)

3. .readAllBytes();

4.  

5. // 直接重定向InputStream 到 OutputStream

6. new ByteArrayInputStream(buf)

7. .transferTo(System.out);

6.4.5 StackWalekr類

更加詳細可以參考JAVA9 API

這個類，主要是方便對例項本身做一些類似filter、collect的操作。

1. public class StackWalkerExample {

2.  

3. /**

4. * Easily traverse stackframes.

5. */

6. public static void main(String[] args) {

7. walkAndFilterStackframe().forEach(out::println);

8. }

9.  

10. // return class/method only for our classes.

11. private static List<String> walkAndFilterStackframe() {

12. return StackWalker.getInstance().walk(s ->

13. s.map( frame -> frame.getClassName()+"/"+frame.getMethodName() )

14. .filter(name -> name.startsWith("de.excellent"))

15. .limit(10)

16. .collect(Collectors.toList())

17. );

18. }

19.  

20. }

 

7. http/2的支援

關於HTTP2的優點，可以參考我的文章：HTTP2的優點

1. /**

2. * HTTP API 提供非同步和同步功能，在非同步模型

3. * 任務會線上程threads (ExecutorService)執行

4. */

5. public static void main(String[] args) throws Exception {

6. HttpClient.getDefault()

7. .request(URI.create("https://www.exxcellent.de"))

8. .GET()

9. .responseAsync() // CompletableFuture :D

10. .thenAccept(httpResponse ->

11. out.println(httpResponse.body(HttpResponse.asString()))

12. );

13. Thread.sleep(999); // Give worker thread some time.

14. }

8. JIGSAW

 

要在JDK裡面內建模組化。這個就要提起OSGI了。這個不是三言兩語能詳細說清楚，為啥這個模組化這麼重要的。簡單來說，無論是JIGSAW還是OSGI都是為了對各模組、包的依賴之間做好隔離。這樣還可以解決“JAR/Classpath地獄”的問題，Jigsaw專案的一個關鍵特性就是依賴管理。這個專案一旦大氣來，自然而然有這樣的模組、包隔離需求。雖然語言層面有了private這樣的關鍵字，但是還是太弱了。

不過我好奇的是JIGSAW是否趕得上OSGI，畢竟人家這麼多年了。還有和MAVEN的關係。按照網友的解釋：osgi更偏重執行時多版本隔離，maven只到jar，jigsaw編譯管理的到程式碼級別，執行時沒有多版本隔離

關於maven和jigsaw在管理依賴上的區別，我覺得應該是maven層次更高點，jigsaw管理程式碼級別較低層次的依賴。未來應該是兩者共存吧。

還有一點就是OSGI太複雜。。用過的大佬最後都放棄了。不過其思路值得學習。

關於這個問題，可以看下以下文章瞭解下：

1. 如何理解Java 9中提到的模組化？它與OSGi是什麼關係？
2. Java 9終於要包含Jigsaw專案了

下面來簡單看下JIGSAW如何生效的：可以看到這裡定義了module，module當中引入了其他類的依賴。更像是替換了原來的import
連編譯時候的方法都變了：

然後使用ServiceLoader來讀取modules

1. public abstract class BillingService {

2.  

3. public static BillingService getInstance() {

4. // Java SPI to find the instance

5. ServiceLoader<BillingServiceProvider> sl =

6. ServiceLoader.load(BillingServiceProvider.class);

7.  

8. // Fetch first provider implementation

9. Iterator<BillingServiceProvider> it = sl.iterator();

10.  

11. return it.next().buildBillingService();

12. }

13. public abstract String takeMoney();

14. }

 

再看另外個例子：

1. 先定義module

1. module anothermodule {

2. exports de.exxcellent.anothermodule;

3. requires de.exxcellent.java9;

4.  

5. // Provide Service instance (SPI with Jigsaw modules)

6. provides de.exxcellent.java9.jigsaw.spi.BillingServiceProvider

7. with de.exxcellent.anothermodule.spi.MastercardBillingServiceProvider;

8. }

1. 使用module

 

1. $ mkdir -p target/module/de.exxcellent.java9

2. $ mkdir -p target/module/anothermodule

3.  

4. $ javac $(find playground/src/main/java -name "*.java") \

5. -d target/module/de.exxcellent.java9

6. $ javac $(find playground-dependent/src/main/java -name "*.java")\

7. -d target/module/anothermodule \

8. -modulepath target/module

9.  

10. $ java -modulepath target/module \

11. -m anothermodule/de.exxcellent.anothermodule.TestJigsawSPI

12. Mastercard billed the money!

9. 工具

1. #1.列出內建的module

2. java –listmods

3. #2. 找到對應jar的所有依賴

4. jdeps –jdkinternals app.jar

10. 其他改進

10.1 效能上

提高了競爭鎖的效能隔離程式碼快取更智慧的Java編譯

10.2 http2 client

implements HTTP/2 and WebSocket