JDK各个版本特性讲解-JDK19特性

一、JAVA19概述

  JDK 19 2022 年 9 月 20 日正式发布以供生产使用，非长期支持版本。不过，JDK 19 中有一些比较重要的新特性值得关注。

JDK 19 只有 7 个新特性：

• JEP 405: Record Patterns（记录模式）[1] （预览）
• JEP 422: Linux/RISC-V Port[2]
• JEP 424: Foreign Function & Memory API（外部函数和内存 API）[3] （预览）
• JEP 425: Virtual Threads（虚拟线程）[4] （预览）
• JEP 426: Vector（向量）API[5] （第四次孵化）
• JEP 427: Pattern Matching for switch（switch 模式匹配）[6]
• JEP 428: Structured Concurrency（结构化并发）[7] （孵化）

二、新特性介绍

1. 记录模式(预览版本)

  使用记录模式增强 Java 编程语言以解构记录值，可以嵌套记录模式和类型模式，实现强大的、声明性的和可组合的数据导航和处理形式。

这是一个预览语言功能。

2.Linux/RISC-V 移植

将 JDK 移植到 Linux/RISC-V，目前仅支持 RISC-V 的 RV64GV 配置（包含向量指令的通用 64 位 ISA）。将来可能会考虑支持其他 RISC-V 配置，例如通用 32 位配置 (RV32G)。

3.外部函数和内存 API （预览版）

引入一个 API，Java 程序可以通过该 API 与 Java 运行时之外的代码和数据进行互操作。通过该 API
可有效地调用外部函数（ JVM 之外的代码）和安全地访问外部内存（不受 JVM 管理的内存），使得 Java
程序能够调用本机库并处理本机数据，而不会出现 JNI 的脆弱性和危险。

这是个预览版 API 。

4.虚拟线程(预览版)

  JVM线程跟操作系统线程是一一对应的关系，线程真正的执行需要等到OS分配资源进行调度。因此操作系统对线程数量的限制也影响JVM线程数量。Centos7 修改操作系统线程数量大小方法.

# vim /etc/security/limits.d/20-nproc.conf
* soft nproc 65535
* hard nproc 65535

虚拟线程：

  针对上述JVM线程限制的问题，JDK19提供虚拟线程的方式，可以在一定程度上突破线程数量大小的限制(借鉴了golang goroutine的设计思想)。在JDK19中线程分为平台线程(Platform Thread)、虚拟线程(Virtual Thread).

  如上图所示，虚拟线程完全归JVM管理，不受操作系统限制，因此JVM可以生成大量的虚拟线程执行业务逻辑，从而提供系统的吞吐量。但是、但是、但是（重要的事情说三遍）,该特性目前并不成熟，不建议在生产环境中使用。

案例代码：

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            // 启动虚拟线程
            Thread.startVirtualThread(()->{
                System.out.println(Thread.currentThread() );
            });
        }
        Thread.sleep(10000);
        System.out.println("Hello ...");
    }

相关API说明：

• Thread.ofVirtual() 创建虚拟线程
• Thread.ofPlatform() 创建平台线程
• Thread.startVirtualThread(Runnable) 创建并运行虚拟线程
• Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor() 线程池

测试代码

public class Test03 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);
        ExecutorService executorService = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor();
        executorService.execute(new MyTask());
        executorService.execute(new MyTask());
        executorService.execute(new MyTask());
        executorService.execute(new MyTask());
        executorService.execute(new MyTask());

        Thread.sleep(2000);
    }

    static class MyTask implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(Thread.currentThread());
            try {
                Thread.sleep(1000);
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(LocalDateTime.now());
        }
    }

}

修改JVM参数

-Djdk.virtualThreadScheduler.parallelism=1 -Djdk.virtualThreadScheduler.maxPoolSize=1

设置ForkJoinPool的核心线程数和最大线程数

• -Djdk.virtualThreadScheduler.parallelism=1
• -Djdk.virtualThreadScheduler.maxPoolSize=1

5.Vector API （第四次孵化）

引入一个 API 来表达在运行时能够可靠编译的向量计算，在支持的 CPU 架构上优化向量指令，从而实现优于标量计算的性能。

6.Switch 模式匹配（第三预览版）

用 switch 表达式和语句的模式匹配，以及对模式语言的扩展来增强 Java 编程语言。将模式匹配扩展到 switch 中，允许针对一些模式测试表达式，这样就可以简明而安全地表达复杂的面向数据的查询。

该特性最早在 Java 17 中作为预览版出现， Java 19 为第三次预览。

7.结构化并发（孵化阶段）

引入用于结构化并发的 API 来简化多线程编程，结构化并发将不同线程中运行的多个任务视为单个工作单元，从而简化错误处理、提高可靠性并增强可观察性。