--- title: Java 14 ~ 15 新特性概览 category: Java tag: - Java新特性 --- ## Java14 ### 空指针异常精准提示 通过 JVM 参数中添加`-XX:+ShowCodeDetailsInExceptionMessages`，可以在空指针异常中获取更为详细的调用信息，更快的定位和解决问题。 ```java a.b.c.i = 99; // 假设这段代码会发生空指针 ``` Java 14 之前： ```java Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException at NullPointerExample.main(NullPointerExample.java:5) ``` Java 14 之后： ```java // 增加参数后提示的异常中很明确的告知了哪里为空导致 Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot read field 'c' because 'a.b' is null. at Prog.main(Prog.java:5) ``` ### switch 的增强(转正) Java12 引入的 switch（预览特性）在 Java14 变为正式版本，不需要增加参数来启用，直接在 JDK14 中就能使用。 Java12 为 switch 表达式引入了类似 lambda 语法条件匹配成功后的执行块，不需要多写 break ，Java13 提供了 `yield` 来在 block 中返回值。 ```java String result = switch (day) { case "M", "W", "F" -> "MWF"; case "T", "TH", "S" -> "TTS"; default -> { if(day.isEmpty()) yield "Please insert a valid day."; else yield "Looks like a Sunday."; } }; System.out.println(result); ``` ### 预览新特性 #### record 关键字 `record` 关键字可以简化 **数据类**（一个 Java 类一旦实例化就不能再修改）的定义方式，使用 `record` 代替 `class` 定义的类，只需要声明属性，就可以在获得属性的访问方法，以及 `toString()`，`hashCode()`, `equals()`方法 类似于使用 `class` 定义类，同时使用了 lombok 插件，并打上了`@Getter,@ToString,@EqualsAndHashCode`注解 ```java /** * 这个类具有两个特征 * 1. 所有成员属性都是final * 2. 全部方法由构造方法，和两个成员属性访问器组成（共三个） * 那么这种类就很适合使用record来声明 */ final class Rectangle implements Shape { final double length; final double width; public Rectangle(double length, double width) { this.length = length; this.width = width; } double length() { return length; } double width() { return width; } } /** * 1. 使用record声明的类会自动拥有上面类中的三个方法 * 2. 在这基础上还附赠了equals()，hashCode()方法以及toString()方法 * 3. toString方法中包括所有成员属性的字符串表示形式及其名称 */ record Rectangle(float length, float width) { } ``` #### 文本块 Java14 中，文本块依然是预览特性，不过，其引入了两个新的转义字符： - `\` : 表示行尾，不引入换行符 - `\s` ：表示单个空格 ```java String str = "凡心所向，素履所往，生如逆旅，一苇以航。"; String str2 = """ 凡心所向，素履所往， \ 生如逆旅，一苇以航。"""; System.out.println(str2);// 凡心所向，素履所往， 生如逆旅，一苇以航。 String text = """ java c++\sphp """; System.out.println(text); //输出： java c++ php ``` #### instanceof 增强 依然是**预览特性** ，Java 12 新特性中介绍过。 ### Java14 其他特性 - 从 Java11 引入的 ZGC 作为继 G1 过后的下一代 GC 算法，从支持 Linux 平台到 Java14 开始支持 MacOS 和 Window（个人感觉是终于可以在日常开发工具中先体验下 ZGC 的效果了，虽然其实 G1 也够用） - 移除了 CMS(Concurrent Mark Sweep) 垃圾收集器（功成而退） - 新增了 jpackage 工具，标配将应用打成 jar 包外，还支持不同平台的特性包，比如 linux 下的`deb`和`rpm`，window 平台下的`msi`和`exe` ## Java15 ### CharSequence `CharSequence` 接口添加了一个默认方法 `isEmpty()` 来判断字符序列为空，如果是则返回 true。 ```java public interface CharSequence { default boolean isEmpty() { return this.length() == 0; } } ``` ### TreeMap `TreeMap` 新引入了下面这些方法： - `putIfAbsent()` - `computeIfAbsent()` - `computeIfPresent()` - `compute()` - `merge()` ### ZGC(转正) Java11 的时候 ，ZGC 还在试验阶段。 当时，ZGC 的出现让众多 Java 开发者看到了垃圾回收器的另外一种可能，因此备受关注。 经过多个版本的迭代，不断的完善和修复问题，ZGC 在 Java 15 已经可以正式使用了！ 不过，默认的垃圾回收器依然是 G1。你可以通过下面的参数启动 ZGC： ```bash $ java -XX:+UseZGC className ``` ### EdDSA(数字签名算法) 新加入了一个安全性和性能都更强的基于 Edwards-Curve Digital Signature Algorithm （EdDSA）实现的数字签名算法。 虽然其性能优于现有的 ECDSA 实现，不过，它并不会完全取代 JDK 中现有的椭圆曲线数字签名算法( ECDSA)。 ```java KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("Ed25519"); KeyPair kp = kpg.generateKeyPair(); byte[] msg = "test_string".getBytes(StandardCharsets.UTF_8); Signature sig = Signature.getInstance("Ed25519"); sig.initSign(kp.getPrivate()); sig.update(msg); byte[] s = sig.sign(); String encodedString = Base64.getEncoder().encodeToString(s); System.out.println(encodedString); ``` 输出： ``` 0Hc0lxxASZNvS52WsvnncJOH/mlFhnA8Tc6D/k5DtAX5BSsNVjtPF4R4+yMWXVjrvB2mxVXmChIbki6goFBgAg== ``` ### 文本块(转正) 在 Java 15 ，文本块是正式的功能特性了。 ### 隐藏类(Hidden Classes) 隐藏类是为框架（frameworks）所设计的，隐藏类不能直接被其他类的字节码使用，只能在运行时生成类并通过反射间接使用它们。 ### 预览新特性 #### 密封类 Java 15 对 Java 14 中引入的预览新特性进行了增强，主要是引入了一个新的概念 **密封类（Sealed Classes）。** 密封类可以对继承或者实现它们的类进行限制。 比如抽象类 `Person` 只允许 `Employee` 和 `Manager` 继承。 ```java public abstract sealed class Person permits Employee, Manager { //... } ``` 另外，任何扩展密封类的类本身都必须声明为 `sealed`、`non-sealed` 或 `final`。 ```java public final class Employee extends Person { } public non-sealed class Manager extends Person { } ``` ![](https://guide-blog-images.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/javaguide/image-20210820153955587.png) 如果允许扩展的子类和封闭类在同一个源代码文件里，封闭类可以不使用 permits 语句，Java 编译器将检索源文件，在编译期为封闭类添加上许可的子类。 #### instanceof 模式匹配 Java 15 并没有对此特性进行调整，继续预览特性，主要用于接受更多的使用反馈。 在未来的 Java 版本中，Java 的目标是继续完善 `instanceof` 模式匹配新特性。 ### Java15 其他新特性 - **Nashorn JavaScript 引擎彻底移除** ：Nashorn 从 Java8 开始引入的 JavaScript 引擎，Java9 对 Nashorn 做了些增强，实现了一些 ES6 的新特性。在 Java 11 中就已经被弃用，到了 Java 15 就彻底被删除了。 - **DatagramSocket API 重构** - **禁用和废弃偏向锁（Biased Locking）** ： 偏向锁的引入增加了 JVM 的复杂性大于其带来的性能提升。不过，你仍然可以使用 `-XX:+UseBiasedLocking` 启用偏向锁定，但它会提示 这是一个已弃用的 API。 - ...... ## 总结 ### 关于预览特性 先贴一段 oracle 官网原文：`This is a preview feature, which is a feature whose design, specification, and implementation are complete, but is not permanent, which means that the feature may exist in a different form or not at all in future JDK releases. To compile and run code that contains preview features, you must specify additional command-line options.` 这是一个预览功能，该功能的设计，规格和实现是完整的，但不是永久性的，这意味着该功能可能以其他形式存在或在将来的 JDK 版本中根本不存在。 要编译和运行包含预览功能的代码，必须指定其他命令行选项。 就以`switch`的增强为例子，从 Java12 中推出，到 Java13 中将继续增强，直到 Java14 才正式转正进入 JDK 可以放心使用，不用考虑后续 JDK 版本对其的改动或修改 一方面可以看出 JDK 作为标准平台在增加新特性的严谨态度，另一方面个人认为是对于预览特性应该采取审慎使用的态度。特性的设计和实现容易，但是其实际价值依然需要在使用中去验证 ### JVM 虚拟机优化 每次 Java 版本的发布都伴随着对 JVM 虚拟机的优化，包括对现有垃圾回收算法的改进，引入新的垃圾回收算法，移除老旧的不再适用于今天的垃圾回收算法等 整体优化的方向是**高效，低时延的垃圾回收表现** 对于日常的应用开发者可能比较关注新的语法特性，但是从一个公司角度来说，在考虑是否升级 Java 平台时更加考虑的是**JVM 运行时的提升** ## 参考 - Oracle Java14 record - java14-features - Java 14 Features : - What is new in Java 15: https://mkyong.com/java/what-is-new-in-java-15/