Java 17

Java 17 是 Java 的一个版本，它于 2021 年 9 月发布。与 Java 16 相比，Java 17 带来了更多的新特性和改进，并修复了一些 bug。

一、新特性和改进：

1. Sealed Classes (Preview)

Sealed Classes 是 Java 17 中引入的一个预览特性，是为了解决传统的类继承模型中容易导致类的滥用和破坏。Sealed Classes 可以限制类继承层次结构中的子类范围，从而提高代码的可靠性和可维护性。

开发人员可以使用 sealed、non-sealed 和 final 三个关键字对类进行标注：

• sealed：声明为密封类，表示只允许在当前包中子类化。
• non-sealed：声明为非密封类，意味着该类不受限于哪些子类可以派生自它。
• final：表示该类不能再派生出其他子类。

示例代码如下：

public sealed class Shape permits Circle, Rectangle {
    ...
}

public non-sealed class Circle extends Shape {
    ...
}

public non-sealed class Rectangle extends Shape {
    ...
}

这里 Shape 类被声明为密封类，并且只有 Circle 和 Rectangle 类可以派生自它。

当我们试图扩展不在 permit 列表中的类时，编译器会报错。这使得代码更加健壮和安全。

Sealed Classes 还可以帮助我们轻松地维护继承层次结构，并降低代码复杂性。此外，它还可以促进更好的代码设计，避免出现过于复杂的继承结构。

2. Pattern Matching for switch (Standard)

Pattern Matching for switch 特性允许我们在 switch 语句中使用更简洁的方式匹配数据类型，并执行相应的操作。当 switch 表达式与某个模式匹配时，该模式所代表的分支将被执行。

示例代码如下：

public void printValue(Object obj) {
    switch (obj) {
        case Integer i -> System.out.println("Integer: " + i);
        case String s -> System.out.println("String: " + s);
        default -> System.out.println("Unknown Type: " + obj.getClass());
    }
}

这种语法不仅简化了代码，而且提高了代码可读性和可维护性。使用该特性可以减少代码量，提高代码质量和可维护性。

3. Records

Records 是 Java 16 中引入的一项新特性，Java 17 对它进行了进一步改进，使其更加易用和灵活。现在可以使用 Javadoc 来为 Record 类型生成文档，并且还支持注解地增强。

Record 类型是不可变的数据类，它自动提供了默认的 equals()、hashCode() 和 toString() 实现。这些方法使得编写不变量类变得更加简单和安全。

示例代码如下：

public record Point(int x, int y) {}

Point p = new Point(3, 4);
System.out.println(p.x()); // 3
System.out.println(p.y()); // 4

4. Enhanced Pseudo-Random Number Generators

Java 17 引入了一组新的伪随机数生成器 API，包括 Xoshiro 和 LXM 算法等。这些算法可以生成更高质量的随机数，并提升应用程序性能和可伸缩性。

示例代码如下：

ThreadLocalRandom.current().ints(0, 10).limit(5).forEach(System.out::println);

这段代码会输出 5 个随机整数，范围在 0 到 10（不包括 10）之间。

5. Foreign Linker API (Standard)

Foreign Linker API 是 Java 17 中引入的另一个重要特性，它提供了通用的、类型安全的方式来调用本地代码，并实现与 C 语言等其他语言的互操作。这种方式在高性能计算、机器学习和深度学习等领域中具有广泛应用。

示例代码如下：

// 定义本地函数原型
CLinker.CLinkerFunction<Integer, Integer> squareFunc = CLinker.getInstance().downcall(
        CLinker.systemLookup().lookup("square").get(),
        CLinker.CLinkerFunction.of("(I)I", x -> x * x),
        FunctionDescriptor.of(Integer.class, Integer.class)
);

// 调用本地函数
int result = squareFunc.apply(5);
System.out.println(result); // 25

这里 CLinker 用于调用 C 语言中定义的 square 函数，并将其映射到 Java 中。这种方式可以解决 Java 应用程序与其他语言之间的接口问题。

二、已知问题：

Java 17 仍然存在以下已知问题：

1. Sealed Classes 功能实验性：Sealed Classes 目前是实验性的，并且可能在将来的 Java 版本中发生改变。

2. Foreign Linker API 功能实验性：Foreign Linker API 目前是实验性的，并且可能在将来的 Java 版本中发生改变。

三、修复的 bug：

Java 17 修复了许多 bug，包括但不限于以下几个方面：

1. 修复了一些垃圾回收器可能导致的应用程序停顿或崩溃的问题；

2. 修复了一些错误代码编译失败的问题；

3. 修复了一些 JDK 工具无法使用的问题。

四、移除项和废弃项：

1. 移除了 AppletViewer 工具；

2. 废弃了 java.xml.bind 模块，推荐使用 jaxb-runtime 替代。

五、其它事项：

1. Java 17 需要运行在最新的操作系统版本上，如 Windows 11、MacOS 10.15 和 Ubuntu 20.04 等操作系统。

2. Foreign Linker API 目前是标准特性，可以直接使用。

综上所述，Java 17 引入了许多新的特性和改进，包括 Sealed Classes、Pattern Matching for switch、Records、Enhanced Pseudo-Random Number Generators、Foreign Linker API 等。开发人员应该根据自己的需求和实际情况选择合适的 Java 版本，并及时更新到最新版本以获取更好的性能和安全性。