Java 11 新特性与功能：深入了解长期支持版本的亮点
Java 11 新特性与功能：深入了解长期支持版本的亮点
概述
Java 11，作为一个长期支持版本（LTS），在2018年9月发布。它引入了许多新特性和，为开发者提供了更多的工具和选项。在本文中，我们将探讨 11的主要新特性，以及何在实际项目中应用这些特性。以下是Java 11中值得关注的新特性和新功能：
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HTTP 客户端 API：Java 11引入了一组标准的HTTP客户端API，可以方便地创建和发送HTTP请求，并支持异步和流式处理。使用这个API可以替换HttpURLConnection和Apache HttpClient等传统的HTTP客户端工具。
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var 关键字：var 是Java 10中引入的关键字，Java 11又扩展了它的使用范围。现在可以在Lambda表达式的参数列表中使用 var 来声明变量类型，并且可以在for循环中使用 var 来遍历数组或集合。
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集合 API 增强：Java 11中的集合API有一些新增的方法和功能，例如 List.of()、Set.of() 和 Map.of() 可以快速创建不可变的集合。另外，新增了 Collection.toArray(IntFunction
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ZGC 垃圾回收器：Java 11中引入了全新的ZGC垃圾回收器，它是一个低停顿的、可扩展的、并行的垃圾回收器，可以处理TB级别的堆内存。相比其他垃圾回收器，ZGC 能够更好地平衡吞吐量、延迟和内存占用。
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Epsilon 垃圾回收器：Epsilon 是Java 11中引入的一种新的垃圾回收器，它不执行实际的垃圾回收操作，仅仅负责对内存进行分配和释放。因此，Epsilon 可以用于那些内存使用频繁，但是不需要垃圾回收的场景。
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Unicode 10 支持：Java 11支持Unicode 10字符集，可以支持更多的字符和符号，包括 Emoji 和各种符号等。
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新版Javadoc：Java 11中改进了Javadoc工具，使其更加易读和易用。新版Javadoc增强了搜索和导航功能，并且支持HTML5和CSS3等最新的Web技术。
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Flight Recorder API：Java 11中引入了Flight Recorder API，可以在运行时收集应用程序的性能数据和事件，并将其输出到文件。这个API基于Java Mission Control（JMC），可以帮助开发人员分析和调试Java应用程序。
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嵌套访问控制：Java 11中引入了嵌套访问控制，可以让内部类和外部类之间共享私有成员。如果一个类是另一个类的嵌套类，并且它们在同一个源代码文件中，那么它们之间可以互相访问私有成员。
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废弃的API：Java 11中废弃了一些API，主要是Java EE 和 CORBA 相关的API，包括 java.corba、java.transaction、javax.enterprise 和 javax.jms 等。
这些仅是Java 11中的一部分新特性和功能，还有很多其他的更新，如新增的加密算法、新增的安全和性能增强等。
1. 嵌套于访问控制的上下文（Nest-Based Access Control）
Java 11通过JEP 181引入了嵌套类之间更简洁的访问控制。这个特性通过引入新的字节码指令，使得嵌套类之间的访问更加高效。这意味着在Java 11中，嵌套类可以直接访问彼此的私有成员，而无需使用桥接方法。
使用方法：
public class OuterClass {
private int outerValue;
public class InnerClass {
private int innerValue;
public int accessOuterValue() {
return outerValue; // 直接访问外部类的私有成员
}
}
public int accessInnerValue(InnerClass inner) {
return inner.innerValue; // 直接访问内部类的私有成员
}
}
注意事项：
- 请确保您使用的编译器和运行时环境都支持Java 11，以充分利用这个特性。
2. 动态类文件常量（Dynamic Class- Constants）
Java 11通过JEP 309为常量池带来了一种新形式：动态常量。动常量允许在运行时析常量值，这使得类文件可以表示更丰富的常量表达式，同时保持紧凑和高效。
使用方法：
动态常量主要用于底层字节码操作和库开发。以下是一个使用invokedynamic指令创建动态量的示例：
import java.lang.invoke.*;
public class DynamicConstants {
public static void main(String[] args) throws Throwable {
MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup();
MethodType mt = MethodType.methodType(String.class, int.class);
CallSite cs = (CallSite) lookup.findStatic(DynamicConstants.class, "bootstrap", mt).invoke(0);
String result = (String) cs.getTarget().invoke(42);
System.out.println(result);
}
public static CallSite bootstrap(MethodHandles.Lookup lookup, int value) {
MethodHandle mh = lookup.findStatic(String.class, "valueOf", MethodType.methodType(String.class, int.class));
return new ConstantCallSite(mh);
}
}
注意事项：
- 动态常量主要用于高级开发场景，如库开发和字节码操作。在日常应用开发中，您可能不会直接使用这个特性。
3. 改进A64体系结构的支持
Java 11通过JEP 315改进了在Aarch64体系结构上的性能和稳定性。这个特性主要影响底层JVM实现。对于在Aarch64体系结构上运行Java应程序的开发者来说，这意味着更好的性能和稳定性。
注意事项：
- 如果的应用程序运行在arch64体系结构上，请确保使用Java 11或更高版本的JDK，以获得最佳性能和稳定性。
4. Epsilon垃圾收集器
Epsilon是一个实验性的垃圾收集器，它不执行任何内存回收操作。这个特性（JEP318）主要用于性能测试和调试。
使用方法：
要启用Epsilon垃圾收集，请在启动Java应用程序时添加JVM参数：
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseEpsilonGC
注意事项：
- 请谨慎使用Epsilon垃圾收集器，因为它不会回收内存。在生产环境中使用E可能会导致内存泄漏和应用程序崩溃。
5. 移除Java EE和CORBA块
Java 11通过JEP 320移除了Java EE和CORBA相关的模块，以减小JDK的体积和复杂性。如果您的应用依赖于这些模块，您需要寻替代方案，例如使用独立的Java EE库。
注意事项：
- 在迁移到Java 11之前确保您的应用程序不依赖已移除的模块。您可能需要更新您的依赖库或寻找替代方案。
6. HTTP客户端（准）
Java 11引入了JEP 321，为开发者提供了一个新的HTTP客户端API，用于支持HTTP/1.1HTTP/2和WebSocket通信。这个API是在Java 9中引入的incubator模的基础上改进和标准化的。
方法：
以下是一个使用Java 11 HTTP客户端发送GET请求的示例：
import java.net.URI;
import java.net.http.HttpClient;
import java.net.http.HttpRequest;
import java.net.http.HttpResponse;
public class HttpClientExample {
public static void main(String[] args) throws Exception {
HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
.uri(URI.create("https://example.com"))
.build();
HttpResponse<String> response = client.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
System.out.println(response.statusCode());
System.out.println(response.body());
}
}
注意事项：
- 在使用Java 11 HTTP客户端时，请确保您的应用程序已迁移到Java 11或更高版本的JDK。
7. 局部变量语法的改进（var）
Java 11通过JEP 323改进了局部变量类型推断（var），使其可以在lambda表达式的参数中使用。
使用方法：
以下是一个使用var在lambda表达中推断参数类型的示例：
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
public class VarInLambda {
public static void main(String[] args) {
List<String> names = List.of("Alice", "Bob", "Charlie");
List<Integer> nameLengths = names.stream()
.map((var name) -> name.length())
.collect(Collectors.toList());
System.out.println(nameLengths);
}
}
注意事项：
- 使用
var可以提高代码的简洁性，但请确保在适当的场景中使用它，以保持代码的可读性。
8. 运行单个Java源文件（J 330）
Java 11引入了JEP 330，允许开发者直接运行单个Java源文件，而无需先编译。这使得开发者可以更快速地测试和运行简单的Java程序。
使用方法：
要运单个Java源文件，只需在命令行中输入java HelloWorld.java，其中HelloWorld.java您要运行的Java源文件。
注意事项：
- 这个特性主要用于快速测试和运行简单的Java程序。对于复杂的项目，请继续使用构建工具（如Maven或Grad）进行编译和运行。
9. 依赖分析（JEP 335）
Java 11引入了JEP 335，它提供了一种新的工具，用于分析模块之间的依赖关系。这有助于开发者更好地理解和管理模块化Java应用程序的依赖关系。
使用方法：
要使用依赖分析工具，请在命令行中输入jdeps，后跟您要分析的块或类文件的路径。例如：
jdeps -summary my-module.jar
注意事项：
-jdeps工具可以帮助更好地理解和管理您的应用程序的依赖关系。在迁移到Java 11之前，您可以使用这个工具检查您的应用程序是否依赖于已移除模块。
Java 11是一个里程碑式的版本，它引入了一些显著的改进和变化，同时也修复了许多已知的Bug。以下是Java 11的修复Bug、移除项、废弃项和未解决问题，以及其他事项的详细描述：
10. 修复了的Bug
Java 11修复了大量已知的Bug，包括：
当Java 11发布时，Oracle发布了一个官方公告来描述Java 11修复了哪些Bug。下面是Java 11修复的一些主要Bug：
- Java虚拟机
Java虚拟机中最常见的Bug是安全漏洞。Java 11修复了JDK中多个严重的安全漏洞。此外，Java 11还修复了以下Bug：
- 在并发应用程序中可能出现的内存泄漏问题。
- JVM与特定CPU架构之间的兼容性问题。
- 解决了某些Windows操作系统下Java应用启动时间的性能问题。
- 解决了一些网络相关的问题，并针对性能进行了优化。
- 修正了在某些平台上可能导致Java虚拟机崩溃的Bug。
- 标准库
Java标准库中的Bug也得到了修复，包括：
- Java NIO和NIO2库中的一些Bug已被修复，包括零拷贝传输和文件I/O等操作的一些性能提升。
- 在Java集合库中，HashMap和ConcurrentHashMap的Bug已得到修复，这些Bug可能导致并发环境中的非预期行为。
- 在Java并发类库中，关于线程池的一些Bug已经得到了修复，包括线程池监控、自定义任务队列等问题。
- 组件和工具
Java 11还修复了许多与组件和工具相关的Bug，包括：
- 发生在JDK提供的诊断工具中的一些Bug已经修复，包括jcmd、jps、jstat等。
- JFR（Java Flight Recorder）的某些Bug已经得到了修复，这是一个新的性能分析工具，它可以直接内置到Java虚拟机中。
- 修正了JMX（Java Management Extensions）中的一些Bug，这是一个Java平台上实现管理和监测的框架。
11. 移除项
Java 11中移除了一些不再被支持的标志和API，包括：
- 移除了JDK的javafx模块，需要从OpenJFX中独立获取。
- 移除了JDK的Java EE和CORBA模块，这些模块现在已经是单独的规范项目。
- 移除了Pack200工具，建议使用Pack200实现的GZIP格式代替。
- 移除了不再使用的JavaFX Ant任务和Packager Tool。
12. 废弃项
Java 11中还废弃了一些API和功能，包括：
- 废弃了JDK的Java Applet技术，这意味着浏览器插件不再支持Java Applet。
- 废弃了Nashorn JavaScript引擎，在将来的版本中将会被移除。
- 废弃了JEP 320中引入的Pack200压缩算法的系统属性。
13. 已知问题
在Java 11中仍然存在一些已知的问题，包括：
- 在Linux分发版中，JavaFX WebView仍然无法正常工作。
- 在某些情况下，由于显式的引用类型和目标类型之间缺少转换，可能会出现编译错误。
- 在Windows上运行Java程序时，使用“-version”参数显示的版本信息可能与实际版本不匹配。
14. 其他事项
- Java 11是一个LTS（Long-Term Support）版本，也就是说，它将在未来几年内接收重要的安全修复和增强功能更新。
- Java 11是Java的一个重要里程碑，它预示着Oracle对Java发行周期的重新调整和对JDK模块化的重新定义。
总结
Java 11引入了许多新特性和功能，使得开发者可以更高效地编写、测试和运行Java用程序。在迁移到Java 11之前，请确保您了解这些新特性，并根据需要更新您的应用程序和依赖库。
如果您想更深入地了解Java 11的新特性和功能，可以查阅Oracle官方文档或其他相关的学习资源。同时，在实际开发中，建议先使用Java 11的新特性进行一些小规模的实验和测试，并逐步应用到实际项目中，以确保应用程序的正确性和稳定性。