JAVA作为使用的主力语言,掌握下其历史发展也是有必要的。看看从JAVA5开始到现在的JAVA9有哪些变化。借此机会,也可以看看哪些特性我们是已经用到的,哪些是还没有用到的。
我们在IDEA里面也可以看到language level里面的信息,这里也大致写了下各个版本JDK的新特性。
简单概括下就是:
- JAVA1.3:普通的原始的JAVA,基本语法相信大家都见过了
- JAVA1.4:assert关键字
- JAVA5:枚举类型、泛型、自动拆装箱
- JAVA6: @Override注解
- JAVA7: <>符号、ARM支持、支持多catch
- JAVA8:Lamda表达式,类型注解等
- JAVA9: 模块化、接口中的私有方法等
下面我们更加详细的分析下各个版本有哪些新特性。
2. JAVA5新特性
2.1 泛型 Generics
引用泛型之后,允许指定集合里元素的类型,免去了强制类型转换,并且能在编译时刻进行类型检查的好处。Parameterized Type作为参数和返回值,Generic是vararg、annotation、enumeration、collection的基石。
泛型可以带来如下的好处总结如下:
- 类型安全:抛弃List、Map,使用List、Map给它们添加元素或者使用Iterator遍历时,编译期就可以给你检查出类型错误
- 方法参数和返回值加上了Type: 抛弃List、Map,使用List、Map
- 不需要类型转换:List list=new ArrayList();
- 类型通配符“?”: 假设一个打印List中元素的方法printList,我们希望任何类型T的List都可以被打印
2.2 枚举类型
引入了枚举类型
2.3 自动装箱拆箱(自动类型包装和解包)autoboxing & unboxing
简单的说是类型自动转换。自动装包:基本类型自动转为包装类(int ——Integer)自动拆包:包装类自动转为基本类型(Integer——int)
2.4 可变参数varargs(varargs number of arguments)
参数类型相同时,把重载函数合并到一起了。如:
public void test(object... objs){
for(Object obj:objs){
System.out.println(obj);
}
}
2.5 Annotations(重要) 它是java中的metadata(注释)
注解在JAVA5中就引入了。这是非常重要的特性。现在注解的应用已经随处可见。不过JAVA5的注解还不成熟,没法自定义注解。
2.6 新的迭代语句
for(int n:numbers){
//process
}
2.7 静态导入(import static )
导入静态对象,可以省略些代码。不过这个也不常用。
import static java.lang.System.out;//导入java.lang包下的System类的静态方法out;
public class HelloWorld{
public static void main(String[] args){
out.print("Hello World!");//既是在这里不用再写成System.out.println("Hello World!")了,因为已经导入了这个静态方法out。
}
}
2.8 新的格式化方法(java.util.Formatter)
formatter.format("Remaining account balance: $%.2f", balance);
2.9 新的线程模型和并发库Thread Framework(重要)
最主要的就是引入了java.util.concurrent包,这个都是需要重点掌握的。
HashMap的替代者ConcurrentHashMap和ArrayList的替代者CopyOnWriteArrayList在大并发量读取时采用java.util.concurrent包里的一些类会让大家满意BlockingQueue、Callable、Executor、Semaphore
3. JAVA6
JAVA6当中
3.1 Web Services
优先支持编写 XML web service 客户端程序。你可以用过简单的annotaion将你的API发布成.NET交互的web services. Mustang 添加了新的解析和 XML 在 Java object-mapping APIs中, 之前只在Java EE平台实现或者Java Web Services Pack中提供.
3.2 Scripting
现在你可以在Java源代码中混入JavaScript了,这对开发原型很有有用,你也可以插入自己的脚本引擎。
3.3 JDBC4.0
JAVA6将联合绑定 Java DB (Apache Derby). JDBC 4.0 增加了许多特性例如支持XML作为SQL数据类型,更好的集成Binary Large OBjects (BLOBs) 和 Character Large OBjects (CLOBs) .
3.4 UI优化
- GUI 开发者可以有更多的技巧来使用 SwingWorker utility ,以帮助GUI应用中的多线程。, JTable 分类和过滤,以及添加splash闪屏。
- Swing拥有更好的 look-and-feel , LCD 文本呈现, 整体GUI性能的提升。Java应用程序可以和本地平台更好的集成,例如访问平台的系统托盘和开始菜单。Mustang将Java插件技术和Java Web Start引擎统一了起来。
3.5 监控管理增强
添加更多的诊断信息,绑定了不是很知名的 memory-heap 分析工具Jhat 来查看内核导出。
3.6 编译API
compiler API提供编程访问javac,可以实现进程内编译,动态产生Java代码
3.7 自定义注解
Java tool和framework 提供商可以定义自己的 annotations ,并且内核支持自定义annotation的插件和执行处理器
3.8 安全性
XML-数字签名(XML-DSIG) APIs 用于创建和操纵数字签名); 新的方法来访问本地平台的安全服务,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, 以及访问 LDAP servers 来认证用户.
4. JAVA7
4.1 集合类的语法支持
原来的样子
List list = new ArrayList();
list.add("item");
String item = list.get(0);
Set set = new HashSet();
set.add("item");
Map map = new HashMap();
map.put("key", 1);
int value = map.get("key");
现在的样子:(这些集合是不可变的...)
List list = ["item"];
String item = list[0];
Set set = {"item"};
Map map = {"key" : 1};
int value = map["key"];
4.2 自动资源管理
Java中某些资源是需要手动关闭的,如InputStream,Writes,Sockets,Sql classes等。这个新的语言特性允许try语句本身申请更多的资源,这些资源作用于try代码块,并自动关闭。
以前的写法:
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path));
try {
return br.readLine();
} finally {
br.close();
}
现在的写法(不需要finally来释放资源了)
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path)) {
return br.readLine();
}
4.3 类型推断
以前的写法:
Map> anagrams = new HashMap>();
现在的写法
Map> anagrams = new HashMap<>();
4.4 数字字面量下划线支持
很长的数字可读性不好,在Java 7中可以使用下划线分隔长int以及long了。如:
int one_million = 1_000_000;
这样子还真看不惯。。。不过的确是可读性好了。
4.5 switch中使用string
String s = "test";
switch (s) {
case "test" :
System.out.println("test");
case "test1" :
System.out.println("test1");
break ;
default :
System.out.println("break");
break ;
}
4.6 新增一些取环境信息的工具方法
File System.getJavaIoTempDir() // IO临时文件夹
File System.getJavaHomeDir() // JRE的安装目录
File System.getUserHomeDir() // 当前用户目录
File System.getUserDir() // 启动java进程时所在的目录5
5. java8
5.1 lambda表达式
提供了lambda表达式,增加了很多内置函数式接口。尤其是其中的stream接口提供了
5.2 注解改进
例如支持多重注解,还有新的target等
5.3 更加详细资料
JAVA8的新内容非常多,都有相关的书来说明。需要更多了解可以看下我的另外一篇文章:
6. java9
根据JAVA 9 new features这篇幻灯片博客来总结。
6.1 REPL: jshell
类似效果:
使用了H5的javadoc,优化了搜索功能:
改变了Javac和Java用法,以便使用模块:
javac -mp modulepath ...
java -mp modulepath -m modulename/moduleclass
javac -release选项支持交叉编译
- 进程控制
- 集合改进
- 改进@Deprecated注解
- 流处理
- StacjWalker
- Package name
6.4.1 进程控制
能够检查和检测以及杀死Process。
import java.io.IOException;
import static java.lang.System.out;
public class ControlProcess {
/**
* 启动一个进程process, 监听进程中断,检查进程细节,杀死进程
*/
public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
Process sleeper = Runtime.getRuntime().exec("sleep 1h");
// 获得 自己的或启动的进行的PIDs
out.println("Your pid is " + ProcessHandle.current().getPid());
out.println("Started process is " + sleeper.getPid());
ProcessHandle sleeperHandle = ProcessHandle.of(sleeper.getPid()) // Optional
.orElseThrow(IllegalStateException::new);
// 在退出进程做些善后
sleeperHandle.onExit().thenRun( // CompletableFuture
() -> out.println("Sleeper exited")
);
// Get info on process
out.printf("[%d] %s - %s\n",
sleeperHandle.getPid(),
sleeperHandle.info().user().orElse("unknown"),
sleeperHandle.info().commandLine().orElse("none"));
// Kill a process
sleeperHandle.destroy();
// Give exit handler a chance to see the sleeper onExit()
Thread.sleep(99);
}
}
6.4.2 新的Colection——不可变集合
public class ImmutableCollections {
/**
* 快速创建一个不可变集合
* Note: They do not accept {@code null} or duplicate entries (Set/Map)
*/
public static void main(String args[]) {
List listOfNumbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5/*, null*/);
out.println(listOfNumbers);
Set setOfNumbers = Set.of(1, 2, 3, 4, 5/*, 1*/);
out.println(setOfNumbers);
Map mapOfString = Map.of("key1", "value1", "key2", "value2");
out.println(mapOfString);
Map moreMapOfString = Map.ofEntries(
Map.entry("key1", "value1"),
Map.entry("key2", "value2")/*,
Map.entry("key1", "value3")*/
);
out.println(moreMapOfString);
}
}
6.4.3 增强的Deprecated
@Deprecated(since ="1.5", forRemoval = true)
6.4.4 Stream
提供了新的inputStream方法,可以直接重定向输入流到一个输出流上
// All bytes from an InputStream at once
byte[] result = new ByteArrayInputStream(buf)
.readAllBytes();
// 直接重定向InputStream 到 OutputStream
new ByteArrayInputStream(buf)
.transferTo(System.out);
6.4.5 StackWalekr类
更加详细可以参考JAVA9 API
这个类,主要是方便对实例本身做一些类似filter、collect的操作。
public class StackWalkerExample {
/**
* Easily traverse stackframes.
*/
public static void main(String[] args) {
walkAndFilterStackframe().forEach(out::println);
}
// return class/method only for our classes.
private static List walkAndFilterStackframe() {
return StackWalker.getInstance().walk(s ->
s.map( frame -> frame.getClassName()+"/"+frame.getMethodName() )
.filter(name -> name.startsWith("de.excellent"))
.limit(10)
.collect(Collectors.toList())
);
}
}
7. http/2的支持
关于HTTP2的优点,可以参考我的文章:HTTP2的优点
/**
* HTTP API 提供异步和同步功能,在异步模型
* 任务会在线程threads (ExecutorService)执行
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
HttpClient.getDefault()
.request(URI.create("https://www.exxcellent.de"))
.GET()
.responseAsync() // CompletableFuture :D
.thenAccept(httpResponse ->
out.println(httpResponse.body(HttpResponse.asString()))
);
Thread.sleep(999); // Give worker thread some time.
}
8. JIGSAW
不过我好奇的是JIGSAW是否赶得上OSGI,毕竟人家这么多年了。还有和MAVEN的关系。按照网友的解释:
关于maven和jigsaw在管理依赖上的区别,我觉得应该是maven层次更高点,jigsaw管理代码级别较低层次的依赖。未来应该是两者共存吧。
还有一点就是OSGI太复杂。。用过的大佬最后都放弃了。不过其思路值得学习。
关于这个问题,可以看下以下文章了解下:
- 如何理解Java 9中提到的模块化?它与OSGi是什么关系?
- Java 9终于要包含Jigsaw项目了
下面来简单看下JIGSAW如何生效的:可以看到这里定义了module,module当中引入了其他类的依赖。更像是替换了原来的import
public abstract class BillingService {
public static BillingService getInstance() {
// Java SPI to find the instance
ServiceLoader sl =
ServiceLoader.load(BillingServiceProvider.class);
// Fetch first provider implementation
Iterator it = sl.iterator();
return it.next().buildBillingService();
}
public abstract String takeMoney();
}
再看另外个例子:
- 先定义module
module anothermodule {
exports de.exxcellent.anothermodule;
requires de.exxcellent.java9;
// Provide Service instance (SPI with Jigsaw modules)
provides de.exxcellent.java9.jigsaw.spi.BillingServiceProvider
with de.exxcellent.anothermodule.spi.MastercardBillingServiceProvider;
}
- 使用module
$ mkdir -p target/module/de.exxcellent.java9
$ mkdir -p target/module/anothermodule
$ javac $(find playground/src/main/java -name "*.java") \
-d target/module/de.exxcellent.java9
$ javac $(find playground-dependent/src/main/java -name "*.java")\
-d target/module/anothermodule \
-modulepath target/module
$ java -modulepath target/module \
-m anothermodule/de.exxcellent.anothermodule.TestJigsawSPI
Mastercard billed the money!
9. 工具
#1.列出内建的module
java –listmods
#2. 找到对应jar的所有依赖
jdeps –jdkinternals app.jar
10. 其他改进
10.1 性能上
提高了竞争锁的性能隔离代码缓存更智能的Java编译
10.2 http2 client
implements HTTP/2 and WebSocket
参考资料:
- java5、java6、java7、java8的新特性
- Java 7 的7个新特性