Java16新增特性

前言

前面的文章，我们对Java9、Java10、Java11、Java12 、Java13、Java14、Java15 的特性进行了介绍，对应的文章如下

Java9新增特性

Java10新增特性

Java11新增特性

Java12新增特性

Java13新增特性

Java14新增特性

Java15新增特性

今天我们来一起看一下Java16这个版本的一些重要信息

版本介绍

Java 16是Java的一个新版本，于2021年9月14日发布。这个版本引入了一些新的特性和改进，让Java开发者们又有了更多的工具和选项。
首先，Java 16引入了ZGC（Z Garbage Collector）的改进版本——Z3，它是一种更为强大的垃圾收集器。Z3可以同时处理多个G1 region，而且它在G1 Full GC期间不会暂停应用，这使得应用程序在处理大量数据时能够保持更高的吞吐量和响应能力。
另外，Java 16还新增了一个名为“Sealed Classes”的特性。这个特性允许开发者在编译时对类的继承和接口进行限制，增加了代码的安全性和灵活性。这个功能在一些特定的应用场景中非常有用，比如在处理安全敏感的数据或是在一些需要限制继承行为的环境中。
除此之外，Java 16还增加了一些新的语言特性，比如switch表达式和模式匹配等。这些新特性使得Java在处理复杂逻辑时更加简洁、易读和高效。
总的来说，Java 16为开发者们提供了更多强大的工具和选项，使得Java在开发大型复杂应用程序方面更具优势。无论你是大型企业级应用的开发者，还是小型应用的开发者，Java 16都为你提供了更多的可能性。

特性列表

• JEP 397: 密封类（Second Preview） ：通过密封的类和接口来增强Java编程语言，限制了超类的使用。这一特性让开发者能够更好地控制哪些类或接口可以继承或实现特定的类或接口。
• JEP 394: instanceof的模式匹配 ：这是一个在Java 15中作为预览特性的功能，它允许更简洁、更安全地表达程序中的常见逻辑，即从对象中有条件地提取组件。这个功能在Java 16中已经正式推出。
• JEP 304: 引入纯净的垃圾收集器接口 ：这个JEP旨在帮助改进不同垃圾收集器的源代码隔离，为Java增加一些语法糖，简化代码并改善开发者体验。
• JEP 307: G1并行完全GC ：这个JEP关注的是通过完全GC并行来改善G1最坏情况的等待时间。G1是Java 9中的默认GC，此JEP的目标是使G1能够并行。
• JEP 312: 线程本地握手 ：这个新方法可以在线程上执行回调，方便地停止单个线程而不是全部线程或一个都不停。
• JEP 316: 备用内存设备上的堆分配 ：允许HotSpot VM在备用内存设备上分配Java对象堆内存，该内存设备将由用户指定。
• JEP 344: 记录（Records） ：这个JEP引入了一种新的语法来声明类，这些类是浅层不可变数据的透明持有者。这将大大简化这些类，并提高代码的可读性和可维护性。
• JEP 345: 外部内存访问API ：这个JEP引入了API来允许Java程序安全有效地访问Java堆之外的外部内存。
• JEP 356: 打包工具 ：这个JEP引入了一个新的打包工具，用于打包自包含Java应用程序。
• JEP 357: 消除ZGC垃圾收集器中最后一个延迟源 ：这个JEP旨在消除ZGC垃圾收集器中的最后一个延迟源，从而提高应用程序的性能和效率。
• JEP 361: 改进的switch表达式 ：这个JEP引入了switch表达式的改进版本，使得在switch语句中能够使用字符串和枚举类型。
• JEP 362: 本地类型推断的变体 ：这个JEP引入了一种新的语法来推断本地变量的类型，使得代码更加简洁和易读。
• JEP 363: 打包工具jpackage ：这个JEP引入了一个新的打包工具jpackage，用于将Java应用程序打包成自包含的可执行文件。
• JEP 364: 在JDK中包含ZGC ：这个JEP将ZGC垃圾收集器包含在JDK中，使得开发者可以更方便地使用它。
• JEP 365: 在JDK中包含G1 ：这个JEP将G1垃圾收集器包含在JDK中，使得开发者可以更方便地使用它。
• JEP 366: 改进的G1垃圾收集器 ：这个JEP对G1垃圾收集器进行了改进，以提高其性能和效率。
• JEP 367: 改进的ZGC垃圾收集器 ：这个JEP对ZGC垃圾收集器进行了改进，以提高其性能和效率。
• JEP 370: 适用于Java的外部内存API ：这个JEP引入了API来允许Java程序安全有效地访问Java堆之外的外部内存。
• JEP 371: 适用于Java的异步外部内存访问API ：这个JEP引入了异步外部内存访问API，使得Java程序可以异步地访问外部内存。
• JEP 372: 适用于Java的内存模型扩展 ：这个JEP扩展了Java的内存模型，以更好地支持多线程编程和并发访问。
• JEP 373: 优化Java的反射API ：这个JEP优化了Java的反射API，以提高其在运行时的性能和效率。
• JEP 374: 优化Java的集合框架 ：这个JEP优化了Java的集合框架，以提高其在运行时的性能和效率。
• JEP 375: 优化Java的并发API ：这个JEP优化了Java的并发API，以提高其在运行时的性能和效率。
• JEP 376: 优化Java的NIO API ：这个JEP优化了Java的NIO API，以提高其在运行时的性能和效率。
• JEP 381: 引入JDK的版本字符串 ：这个JEP引入了一个新的系统属性来标识JDK的版本字符串。
• JEP 382: 改进的启动性能 ：这个JEP旨在通过优化Java应用程序的启动性能来提高其性能和效率。
• JEP 383: 改进的字符串操作 ：这个JEP优化了Java中的字符串操作，以提高其在运行时的性能和效率。
• JEP 384: 改进的数组操作 ：这个JEP优化了Java中的数组操作，以提高其在运行时的性能和效率。
• JEP 385: 改进的局部变量类型推断 ：这个JEP扩展了局部变量类型推断的功能，以使其更加灵活和易用。
• JEP 386: 改进的异常处理 ：这个JEP优化了Java中的异常处理机制，以提高其在运行时的性能和效率。
• JEP 387: 改进的编译器 ：这个JEP优化了Java编译器，以提高编译的性能和效率。

代码示例

• JEP 344的记录（Records）的示例：

record Person(String name, int age) {}
Person john = Person("John", 30);
System.out.println(john.name()); // 输出 "John"
System.out.println(john.age());  // 输出 30

• JEP 345的外部内存访问API的示例：

try (var channel = java.nio.channels.FileChannel.open(Paths.get("data.txt"), StandardOpenOption.READ)) {
    var buffer = java.nio.ByteBuffer.allocateDirect(1024);
    while (channel.read(buffer) > 0) {
        buffer.flip(); //准备从缓冲区读取数据
        while (buffer.hasRemaining()) {
            System.out.print((char) buffer.get()); //读取并打印一个字符
        }
        buffer.clear(); //清除缓冲区以便重新填充数据
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

• JEP 361的改进的switch表达式的示例：

switch (day) {
    case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> System.out.println("Weekend");
    case TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, SATURDAY -> System.out.println("Weekday");
}

• JEP 370的适用于Java的外部内存API的示例：

复制
try (var nativeMemory = java.nio.NativeMemoryChannel.open()) {
    var buffer = java.nio.ByteBuffer.allocateDirect(1024);
    // ... 使用buffer进行操作 ...
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

• JEP 363的打包工具jpackage的示例：

jpackage --type msi --name sample --input ./input --main-jar sample.jar --main-class com.sample.Main --java-options "-Xmx2048m"

这个命令将创建一个名为“sample”的MSI安装程序，其中包含在“input”目录下的文件，主JAR文件名为“sample.jar”，主类为“com.sample.Main”，Java选项为“-Xmx2048m”。

• JEP 365的在JDK中包含G1的示例：

System.out.println("Using garbage collector: " + gcName());

这个代码将打印出当前使用的垃圾收集器名称。如果使用的是G1垃圾收集器，则输出应该是“Using garbage collector: G1″。

• JEP 372的适用于Java的内存模型扩展的示例：

volatile int x = 0;
volatile int y = 0;
void testThread() {
    while (true) {
        x++;
        y++;
        if (x == y) {
            System.out.println("x == y");
            break;
        }
    }
}

这个代码演示了使用volatile变量和内存模型扩展的示例。当两个线程同时修改x和y的值时，这个代码可以确保只有在两个线程都完成了对x和y的修改后，才会打印出“x == y”。这是通过使用volatile关键字和内存模型扩展来保证线程之间的可见性实现的。

总结

虽然Java 16提供了许多新特性和改进，但是它仍然是一个预发布版本，不建议在生产环境中使用。预发布版本可能会存在一些缺陷和问题，可能会影响应用程序的稳定性和可靠性。因此，建议在生产环境中使用已经经过充分测试和验证的正式发布版本。

拓展

JEP

JEP是Java Enhancement Proposal的缩写，它是一个用于提交Java增强建议的提案，旨在改进Java平台的功能和性能。JEP的目的是鼓励社区成员向Oracle提交自己的Java增强建议，并帮助改进Java平台的发展方向。JEP通常包括提案的背景、问题描述、解决方案、实现细节和测试用例等内容。
JEP并不是一个具体的代码库或工具，而是一个提案提交和评审的机制。通过JEP，社区成员可以向Oracle提交自己的Java增强建议，Oracle则会根据JEP的评审结果决定是否将该建议纳入Java平台的发展计划中。
总之，JEP是Java社区中一个重要的机制，它鼓励社区成员积极参与Java平台的发展，并为Java平台的改进提供了机会和建议。