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Java 9 新特性快速預覽

Java 8 已經出來三年多的時間了,原本計劃2016年七月份release Java 9,但是基於種種原因,Java 9 被推遲到了2017年的3月份,本人也在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,在Java 9正式釋出之前,我們可以使用它的SNAPSHOT版本,先來體驗一下Java 9 有哪些新的特性,下面的清單來自於官方文件,看著似乎很多,但是真正具有顛覆意義的其實就是Module System,其餘很多主要是一些新的feature增加,還有一些功能的加強,在本篇文章中,我們將介紹一下主要的幾個,不會一一去說,資料也不多,所以我想說也沒的說,另外Java 8 是我認為迄今為止Java 最大的一次變化,不光是特性的增加,更多的是程式設計風格的轉變,如果你還沒有掌握Java 8,建議你看一下本人錄製的教學視訊,大致40集,專門是針對Java 8特性的實戰視訊,下載地址為:

1. Modular System – Jigsaw Project

    該特性是Java 9 最大的一個特性,Java 9起初的代號就叫Jigsaw,最近被更改為ModularityModularity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,我們大家都知道,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,那麼JVM是如何知道需要載入那些class的呢?這就是在Java 9 中引入的一個新的檔案module.java我們大致來看一下一個例子(m
odule-info.java)
module com.baeldung.java9.modules.car {
    requires com.baeldung.java9.modules.engines;
    exports com.baeldung.java9.modules.car.handling;
}
關於更多Java 9 模組程式設計的內容請參考一本書:《Java 9 Modularity》 裡面講的比較詳細,介紹了當前Java對jar之間以來的管理是多麼的混亂,引入modularity之後的改變會是很明顯的差別。

2. A New Http Client

   就目前而言,JDK提供的Http訪問功能,幾乎都需要依賴於HttpURLConnection,但是這個類大家在寫程式碼的時候很少使用,我們一般都會選擇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,以及WebSocket,據說效能可以超過Apache HttpClient,Netty,Jetty,簡單的來看一個程式碼片段

URI httpURI = new URI("http://www.94jiankang.com");
HttpRequest request = HttpRequest.create(httpURI).GET();
HttpResponse response = request.response();
String responseBody = response.body(HttpResponse.asString());

3. Process API Enhance

在Java很早的版本中,提供了Process這樣的API可以獲得程序的一些資訊,包括runtime,甚至是用它來執行當前主機的一些命令,但是請大家思考一個問題,你如何獲得你當前Java執行程式的PID?很顯然通過Process是無法獲得的,需要藉助於JMX才能得到,但是在這一次的增強中,你將會很輕鬆的得到這樣的資訊,我們來看一個簡單的例子

ProcessHandle self = ProcessHandle.current();
long PID = self.getPid();
ProcessHandle.Info procInfo = self.info();
  
Optional<String[]> args = procInfo.arguments();
Optional<String> cmd =  procInfo.commandLine();
Optional<Instant> startTime = procInfo.startInstant();
Optional<Duration> cpuUsage = procInfo.totalCpuDuration();

上面有大量的Optional,這是Java 8中的API,同樣在Java 9中對其進行了增強,本人在Java 8實戰視訊中對Optional API進行了原始碼級別的剖析,感興趣的一定要去看看。

已經獲取到了JVM的程序,我們該如何將該程序優雅的停掉呢?下面的程式碼給出了答案

childProc = ProcessHandle.current().children();
childProc.forEach(procHandle -> {
    assertTrue("Could not kill process " + procHandle.getPid(), procHandle.destroy());
});
通過上面的一小段程式碼,我們也發現了Java 9對斷言機制同樣增加了一些增強,多說一些題外話,我們目前的系統中執行一個嚴重依賴於Hive beelineServer的程式,beeline server不是很穩定,經常出現卡頓,甚至假死,假死後也不回覆的問題,這樣就導致我們的程式也會出現卡頓,如果運維人員不對其進行清理,系統執行幾個月之後會發現很多殭屍程序,於是增加一個獲取當前JVM PID的功能,然後判斷到超過給定的時間對其進行主動殺死,完全是程式內部的行為,但是獲取PID就必須藉助於JMX的動作,另外殺死它也必須藉助於作業系統的命令,諸如kill這樣的命令,顯得非常的麻煩,但是Java 9的方式明顯要優雅方便許多。

4. Try-With-Resources的改變

   我們都知道,Try-With-Resources是從JDK 7 中引入的一項重要特徵,只要介面繼承了Closable就可以使用Try-With-Resources,減少finally語句塊的編寫,在Java 9 中會更加的方便這一特徵

MyAutoCloseable mac = new MyAutoCloseable();
try (mac) {
    // do some stuff with mac
}
  
try (new MyAutoCloseable() { }.finalWrapper.finalCloseable) {
   // do some stuff with finalCloseable
} catch (Exception ex) { }

我們的Closeable完全不用寫在try()中。

5. Diamond Operator Extension

FooClass<Integer> fc = new FooClass<>(1) { // anonymous inner class
};
  
FooClass<? extends Integer> fc0 = new FooClass<>(1) { 
    // anonymous inner class
};
  
FooClass<?> fc1 = new FooClass<>(1) { // anonymous inner class
};

6. Interface Private Method

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
        };
        result = pvt.instancePrivate();
    }
}}

該特性完全是為了Java 8中default方法和static方法服務的。

7. JShell Command Line Tool

在Java 8 出來的時候,很多人都喊著,這是要搶奪Scala等基於JVM動態語言的市場啊,其中有人給出了一個Java做不到的方向,那就是Scala可以當作指令碼語言,Java可以麼?很明顯在此之前Java不行,ta也不具備動態性,但是此次Java 9 卻讓Java也可以像指令碼語言一樣來運行了,主要得益於JShell,我們來看一下這個演示

jdk-9\bin>jshell.exe
|  Welcome to JShell -- Version 9
|  For an introduction type: /help intro
jshell> "This is my long string. I want a part of it".substring(8,19);
$5 ==> "my long string"
這是我們在Jshell這個控制檯下執行,我們如何執行指令碼檔案呢?
jshell> /save c:\develop\JShell_hello_world.txt
jshell> /open c:\develop\JShell_hello_world.txt
Hello JShell!

8.JCMD Sub-Commands

記得在Java 8中,放棄了Jhat這個命令,但是很快在Java 9中增加了一些新的命令,比如我們要介紹到的jcmd,藉助它你可以很好的看到類之間的依賴關係

jdk-9\bin>jcmd 14056 VM.class_hierarchy -i -s java.net.Socket
14056:
java.lang.Object/null
|--java.net.Socket/null
|  implements java.io.Closeable/null (declared intf)
|  implements java.lang.AutoCloseable/null (inherited intf)
|  |--org.eclipse.ecf.internal.provider.filetransfer.httpclient4.CloseMonitoringSocket
|  |  implements java.lang.AutoCloseable/null (inherited intf)
|  |  implements java.io.Closeable/null (inherited intf)
|  |--javax.net.ssl.SSLSocket/null
|  |  implements java.lang.AutoCloseable/null (inherited intf)
|  |  implements java.io.Closeable/null (inherited intf)

9.Мulti-Resolution Image API

介面java.awt.image.MultiResolutionImage封裝了一系列的不同解析度影象到一個單獨物件的API,我麼可以根據給定的DPI 矩陣獲取resolution-specific,看一下下面的程式碼片段

BufferedImage[] resolutionVariants = ....
MultiResolutionImage bmrImage
  = new BaseMultiResolutionImage(baseIndex, resolutionVariants);
Image testRVImage = bmrImage.getResolutionVariant(16, 16);
assertSame("Images should be the same", testRVImage, resolutionVariants[3]);

關於AWT的東西,本人幾乎不怎麼接觸,如果有用到的朋友,等JDK 9出來之後,自己體會使用一下吧。

10. Variable Handles

很早之前就傳言Java 會將unsafe這一個類遮蔽掉,不給大家使用,這次看他的官方文件,貌似所有已sun開頭的包都將不能在application中使用,但是java 9 提供了新的API供大家使用。

在JDK 9中提供了一個新的包,叫做java.lang.invoke裡面有一系列很重要的類比如VarHandler和MethodHandles,提供了類似於原子操作以及Unsafe操作的功能。

11.Publish-Subscribe Framework

在新版的JDK 9 中提供了訊息釋出訂閱的框架,該框架主要是由Flow這個類提供的,他同樣會在java.util.concurrent中出現,並且提供了Reactive程式設計模式。

12. Unified JVM Logging

該特性為JVM的所有元件引入了一個通用的日誌系統,提供了JVM日誌的基礎設施,你可以不用專門為了列印某些日誌而新增一些專門的標籤,只需要使用統一的log指令即可,比如:

java -Xlog:gc=debug:file=gc.txt:none ...
jcmd 9615 VM.log output=gc_logs what=gc

13. Immutable Set

其實在Java的早期版本中就已經有這樣的功能了,比如Collections.xxx就可以將某個collection封裝成不可變,但是此次的Java 9版本將其加到了對應的Set和List中,並且有一個專門的新包用來存放這些具體的實現java.util.ImmutableCollections,這一個特性和Scala真的如出一轍。

Set<String> strKeySet = Set.of("key1", "key2", "key3");

14.  Optional To Stream

對Option提供了stream功能,關於Optional的用法,我在我的教程中講的非常詳細,如果你還沒有掌握,抓緊啊

List<String> filteredList = listOfOptionals.stream()
  .flatMap(Optional::stream)
  .collect(Collectors.toList());

15. 其他

  1. 大致的特性我就介紹這麼多,你也可以到openJDK官網下載snapshot版本的java 9 來玩一下,當然還有其他很多功能我就不一一介紹了,這裡只是大概的提一下
  2. 輕量級的json文字處理api
  3. 移除很多已經被過期的GCC回收器(是移除哦,因為在Jdk 8 中只是加了過期的標記)
  4. 使用G1垃圾回收器作為預設的垃圾回收器
  5. HTML5風格的java doc
  6. java doc只是智慧搜尋功能
  7. javascript的引擎得到了進一步的升級
  8. 引入了SHA-3的hash演算法
  9. 大神Doug Lea繼續為了這個版本的JDK服務,並且還會驚豔到大家。