Java程序员必备基础：JDK 5-15都有哪些经典新特性

捡田螺的小男孩

发布于 2020-09-28 16:32:12

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前言

JDK 15发布啦~ 我们一起回顾JDK 5-15 的新特性吧，大家一起学习哈~

本文已经收录到github

❝https://github.com/whx123/JavaHome ❞

「公众号：捡田螺的小男孩」

Java 5 新特性

1. 泛型

泛型本质是参数化类型，解决不确定具体对象类型的问题。

 List<String> strList=new ArrayList<String>();

2. 增强循环（for-each）

for-each循环简化了集合的遍历。

String [] str = {"关注","公众号","捡田螺的小男孩"};
for (String temp:str) {
     System.out.println(temp);
}

3. 自动封箱拆箱

自动装箱: 就是将基本数据类型自动转换成对应的包装类。
自动拆箱：就是将包装类自动转换成对应的基本数据类型。

包装类型有：Integer,Double,Float,Long,Short,Character和Boolean

Integer i =666;  //自动装箱
int a= i;     //自动拆箱

4. 枚举

关键字enum可以将一组具名的值的有限集合创建为一种新的类型，而这些具名的值可以作为常规的程序组件使用，这就是枚举类型。

enum SeasonEnum {
    SPRING,SUMMER,FALL,WINTER;
}

5. 可变参数

我们在定义方法参数的时候不确定定义多少个，就可以定义为「可变参数」，它本质上是一个「数组」。

public static void main(String[] args) throws Exception {
    String [] str = {"关注","公众号","捡田螺的小男孩"};
    testVarargs(str);
    String str1 = "关注公众号，捡田螺的小男孩";
    testVarargs(str1);
}
//可变参数String... args
private static void testVarargs(String... args) {
    for (String arg : args) {
        System.out.println(arg);
    }
}

6. 注解

可以把注解理解为代码里的特殊标记，这些标记可以在编译，类加载，运行时被读取，并执行相应的处理。

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}

7.静态导入

通过import static类，就可以使用类里的静态变量或方法。看一下例子哈~

import static java.lang.System.out; //静态导入System类的静态变量out
public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String str1 = "关注公众号，捡田螺的小男孩";
        System.out.println(str1); //常规写法
        out.println(str1);  //静态导入，可以直接使用out输出
    }
}

8. 线程并发库（JUC）

JDK5 丰富了线程处理功能，java.util.concurrent包提供了以下的类、接口：

❝

线程池：ExecutorService接口
线程护斥：Lock 类
线程通信：Condition接口
同步队列：ArrayBlockingQueue类
同步集合：ConcurrentHashMap类

❞

Java 6 新特性

1.Desktop类和SystemTray类

JDK 6在java.awt包下，新增了两个类：Desktop类和SystemTray类

❝

「Desktop类」: 用来打开系统默认浏览器浏览指定的URL,打开系统默认邮件客户端发邮件等
「SystemTray类」:用来在系统托盘区创建一个托盘程序,如果在微软的Windows上，它被称为“任务栏”状态区域。

❞

//获取Desktop实例
Desktop desktop = Desktop.getDesktop();
desktop.browse(URI.create("https://www.baidu.com"));

2. 使用JAXB2来实现对象与XML之间的映射

JAXB,即Java Architecture for XML Binding,可以实现对象与XML之间的映射，常用注解如下:

❝

@XmlRootElement：注解在类上面，对应xml的跟元素，使用name属性定义根节点的名称。
@XmlElement：指定一个字段或get/set方法映射到xml的节点，使用name属性定义这个根节点的名称。
@XmlAttribute：将JavaBean对象的属性映射为xml的属性,使用name属性为生成的xml属性指定别名。
@XmlAccessorType:定义映射这个类中的何种类型都需要映射到xml。
@XmlSchema: 将包映射到XML名称空间

❞

「看个例子吧~」

public class JAXB2XmlTest {

    public static void main(String[] args) throws JAXBException, IOException {
        
        List<Singer> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Singer("jay", 8));
        list.add(new Singer("eason", 10));

        SingerList singerList = new SingerList();
        singerList.setSingers(list);

        String str = JAXB2XmlTest.beanToXml(singerList, SingerList.class);
        String path = "C:\\jay.txt";
        BufferedWriter bfw = new BufferedWriter(new FileWriter(new File(path)));
        bfw.write(str);
        bfw.close();

    }

    private static String beanToXml(Object obj, Class<?> load) throws JAXBException {
        JAXBContext context = JAXBContext.newInstance(load);
        Marshaller marshaller = context.createMarshaller();
        marshaller.setProperty(Marshaller.JAXB_FORMATTED_OUTPUT, true);
        marshaller.setProperty(Marshaller.JAXB_ENCODING, "GBK");
        StringWriter writer = new StringWriter();
        marshaller.marshal(obj,writer);
        return writer.toString();
    }
}
public class Singer {

    private String name;
    private int age;
    public Singer(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @XmlAttribute(name="name")
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    @XmlAttribute(name="age")
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}
@XmlRootElement(name="list")
public class SingerList {

    private List<Singer> singers;
    
    @XmlElement(name="singer")
    public List<Singer> getSingers() {
        return singers;
    }

    public void setSingers(List<Singer> singers) {
        this.singers = singers;
    }
}

「运行效果：」

<?xml version="1.0" encoding="GBK" standalone="yes"?>
<list>
    <singer age="8" name="jay"/>
    <singer age="10" name="eason"/>
</list>

3.轻量级 Http Server API

JDK 6中提供了简单的Http Server API，可以构建嵌入式Http服务器,同时支持Http和Https协议。HttpServer会调用HttpHandler实现类的回调方法来处理客户端请求,这里用户只需实现HttpHandler接口就可以了。

/**
 * 根据Java提供的API实现Http服务器
 */
public class MyHttpServer {

    /**
     * @param args
     * @throws IOException
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建HttpServer服务器
        HttpServer httpServer = HttpServer.create(new InetSocketAddress(8080), 10);
        //将 /jay请求交给MyHandler处理器处理
        httpServer.createContext("/", new MyHandler());
        httpServer.start();
    }
}

public class MyHandler implements HttpHandler {

    public void handle(HttpExchange httpExchange) throws IOException {
        //请求头
        Headers headers = httpExchange.getRequestHeaders();
        Set<Map.Entry<String, List<String>>> entries = headers.entrySet();

        StringBuffer response = new StringBuffer();
        for (Map.Entry<String, List<String>> entry : entries){
            response.append(entry.toString() + "\n");
        }
        //设置响应头属性及响应信息的长度
        httpExchange.sendResponseHeaders(200, response.length());
        //获得输出流
        OutputStream os = httpExchange.getResponseBody();
        os.write(response.toString().getBytes());
        os.close();
    }
}

4. 插入式注解处理API

❝JDK 6提供了插入式注解处理API，可以让我们定义的注解在编译期而不是运行期生效，从而可以在编译期修改字节码。lombok框架就是使用该特性来实现的，Lombok通过注解的方式，在编译时自动为属性生成构造器、getter/setter、equals、hashcode、toString等方法，大大简化了代码的开发。 ❞

5. STAX

STAX，是JDK6中一种处理XML文档的API。

public class STAXTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        XMLInputFactory xmlInputFactory = XMLInputFactory.newInstance();
        XMLEventReader xmlEventReader = xmlInputFactory.createXMLEventReader(new FileInputStream("C:\\jay.xml"));
        XMLEvent event = null;
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
        while (xmlEventReader.hasNext()) {
            event = xmlEventReader.nextEvent();
            stringBuffer.append(event.toString());
        }
        System.out.println("xml文档解析结果：");
        System.out.println(stringBuffer);
    }
}

「运行结果:」

xml文档解析结果：
<?xml version="1.0" encoding='GBK' standalone='yes'?><list>
    <singer name='jay' age='8'></singer>
    <singer name='eason' age='10'></singer>
</list>ENDDOCUMENT

6. Common Annotations

❝Common annotations原本是Java EE 5.0(JSR 244)规范的一部分，现在SUN把它的一部分放到了Java SE 6.0中。随着Annotation元数据功能加入到Java SE 5.0里面，很多Java 技术都会用Annotation部分代替XML文件来配置运行参数。 ❞

以下列举Common Annotations 1.0里面的几个Annotations:

@Generated：用于标注生成的源代码
@Resource：用于标注所依赖的资源，容器据此注入外部资源依赖，有基于字段的注入和基于setter方法的注入两种方式。
@Resources：同时标注多个外部依赖，容器会把所有这些外部依赖注入
@PostConstruct：标注当容器注入所有依赖之后运行的方法，用来进行依赖注入后的初始化工作，只有一个方法可以标注为PostConstruct 。
@PreDestroy：当对象实例将要被从容器当中删掉之前，要执行的回调方法要标注为PreDestroy

7. Compiler API

javac编译器可以把.java的源文件编译为.class文件，JDK 6的新特性Compiler API(JSR 199)也可以动态编译Java源文件。

public class CompilerApiTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        JavaCompiler javaCompiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
        StandardJavaFileManager standardJavaFileManager = javaCompiler.getStandardFileManager(null,null,null);
        Iterable<? extends JavaFileObject> javaFileObjects = standardJavaFileManager.getJavaFileObjects("C:\\Singer.java");
        javaCompiler.getTask(null, standardJavaFileManager, null, null, null, javaFileObjects).call();
        standardJavaFileManager.close();
    }
}

运行结果：会在C目录生成Singer.class文件

8. 对脚本语言的支持（如: ruby, groovy, javascript）

JDK6增加了对脚本语言的支持(JSR 223)，原理是将脚本语言编译成字节码，这样脚本语言也能享用Java平台的诸多优势，包括可移植性，安全等。JDK6实现包含了一个基于Mozilla Rhino的脚本语言引擎,因此可以支持javascript，当然JDK也支持ruby等其他语言

public class JavaScriptTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ScriptEngineManager factory = new ScriptEngineManager();
        ScriptEngine engine = factory.getEngineByName("JavaScript");
        String script;
        try {
            script = "print('Hello')";
            engine.eval(script);// 执行脚本
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
//output
Hello

Java 7 新特性

1.switch 支持String字符串类型。

String singer = "jay";
switch (singer) {
       case "jay" :
            System.out.println("周杰伦");
             break;
       case "eason" :
            System.out.println("陈奕迅");
            break ;
       default :
            System.out.println("其他");
            break ;
   }

2.try-with-resources，资源自动关闭

JDK 7 之前:

BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("d:七里香.txt"));
try {
   return br.readLine();
} finally {
   br.close();
}

JDK 7 之后：

/*
 * 声明在try括号中的对象称为资源，在方法执行完毕后会被自动关闭
 */
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("d:七里香.txt")) {
   return br.readLine();
}

3. 整数类型如（byte，short，int，long）能够用二进制来表示

//0b或者0B表示二进制
int a = 0b010;
int b = 0B010;

4. 数字常量支持下划线

int a = 11_11;//a的值为1111，下划线不影响实际值，提升可读性

5. 泛型实例化类型自动推断,即”<>”

JDK 7 之前：

Map<String, List<String>> map = new HashMap<String, List<String>>();

JDK 7之后：

//不须声明类型,自动根据前面<>推断其类型
Map<String, List<String>> map = new HashMap<>();

6.一个catch中捕获多个异常类型，用（|）分隔开

JDK 7之前

try{
   //do something
} catch (FirstException e) {
     logger.error(e);
} catch (SecondException e) {
     logger.error(ex);
}

JDk 7之后

try{
   //do something
} catch (FirstException | SecondException e) {
     logger.error(e);
}

7. 增强的文件系统

Java7 提供了全新的NIO2.0 API，方便文件管理的编码。如，可以在java.nio.file包下使用Path、Paths、Files、WatchService等常用类型。

Path path = Paths.get("C:\\jay\\七里香.txt"); //创建Path对象
byte[] bytes= Files.readAllBytes(path);  //读取文件
System.out.println(path.getFileName()); //获取当前文件名称
System.out.println(path.toAbsolutePath()); // 获取文件绝对路径
System.out.println(new String(bytes, "utf-8"));

8. Fork/join 框架

Java7提供的一个用于并行执行任务的框架，是一个把大任务分割成若干个小任务，最终汇总每个小任务结果后得到大任务结果的框架。

Fork/join计算1-1000累加值：

public class ForkJoinPoolTest {

    private static final Integer DURATION_VALUE = 100;

    static class ForkJoinSubTask extends RecursiveTask<Integer>{

        // 子任务开始计算的值
        private Integer startValue;
        // 子任务结束计算的值
        private Integer endValue;

        private ForkJoinSubTask(Integer startValue , Integer endValue) {
            this.startValue = startValue;
            this.endValue = endValue;
        }

        @Override
        protected Integer compute() {
            //小于一定值DURATION,才开始计算
            if(endValue - startValue < DURATION_VALUE) {
                System.out.println("执行子任务计算：开始值 = " + startValue + ";结束值 = " + endValue);
                Integer totalValue = 0;
                for (int index = this.startValue; index <= this.endValue; index++) {
                    totalValue += index;
                }
                return totalValue;
            } else {
                // 将任务拆分，拆分成两个任务
                ForkJoinSubTask subTask1 = new ForkJoinSubTask(startValue, (startValue + endValue) / 2);
                subTask1.fork();
                ForkJoinSubTask subTask2 = new ForkJoinSubTask((startValue + endValue) / 2 + 1 , endValue);
                subTask2.fork();
                return subTask1.join() + subTask2.join();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        // Fork/Join框架的线程池
        ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
        ForkJoinTask<Integer> taskFuture =  pool.submit(new ForkJoinSubTask(1,1000));

        Integer result = taskFuture.get();
        System.out.println("累加结果是:" + result);

    }
}

运行结果：

...
执行子任务计算：开始值 = 189;结束值 = 250
执行子任务计算：开始值 = 251;结束值 = 313
执行子任务计算：开始值 = 314;结束值 = 375
执行子任务计算：开始值 = 376;结束值 = 438
执行子任务计算：开始值 = 439;结束值 = 500
执行子任务计算：开始值 = 501;结束值 = 563
执行子任务计算：开始值 = 564;结束值 = 625
执行子任务计算：开始值 = 626;结束值 = 688
执行子任务计算：开始值 = 689;结束值 = 750
执行子任务计算：开始值 = 751;结束值 = 813
执行子任务计算：开始值 = 814;结束值 = 875
执行子任务计算：开始值 = 876;结束值 = 938
执行子任务计算：开始值 = 939;结束值 = 1000
累加结果是:500500

Java 8 新特性

1.lambada表达式

Lambda 允许把函数作为一个方法的参数，传递到方法中

语法格式：

(parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }

代码示例：

Arrays.asList("jay", "Eason", "SHE").forEach(
       ( String singer ) -> System.out.print( singer + ",") );

2. 函数式接口

Lambda的设计者为了让现有的功能与Lambda表达式很好兼容，设计出函数式接口。

函数式接口是指只有一个函数的接口，可以隐式转换为lambada表达式。
Java 8 提供了注解@FunctionalInterface，显示声明一个函数式接口。
java.lang.Runnable和java.util.concurrent.Callable是函数式接口的例子~

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    public abstract void run();
}

3. 方法引用

方法引用提供了非常有用的语法，可以直接引用已有Java类或对象（实例）的方法或构造器。它与Lambda表达式配合使用，可以减少冗余代码，使代码更加简洁。

//利用函数式接口Consumer的accept方法实现打印，Lambda表达式如下
Consumer<String> consumer = x -> System.out.println(x);
consumer.accept("jay");
//引用PrintStream类（也就是System.out的类型）的println方法，这就是方法引用
consumer = System.out::println;
consumer.accept("关注公众号捡田螺的小男孩");

4. 默认方法

默认方法就是一个在接口里面有了一个实现的方法。它允许将新方法添加到接口，但不强制实现了该接口的类必须实现新的方法。

public interface ISingerService {
    // 默认方法
    default void sing(){
        System.out.println("唱歌");
    }
    void writeSong();
}

//JaySingerServiceImpl 不用强制实现ISingerService的默认sing()方法
public class JaySingerServiceImpl implements ISingerService {
    @Override
    public void writeSong() {
        System.out.println("写了一首七里香");
    }
}

5.Stream API

Stream API，支持对元素流进行函数式操作，它集成在Collections API 中，可以对集合进行批量操作。常用API：

filter 筛选
map流映射
reduce 将流中的元素组合起来
collect 返回集合
sorted 排序
flatMap 流转换
limit返回指定流个数
distinct去除重复元素

public class Singer {

    private String name;
    private Integer songNum;
    private Integer age;
    ...
}

List<Singer> singerList = new ArrayList<Singer>();
singerList.add(new Singer("jay", 11, 36));
singerList.add(new Singer("eason", 8, 31));
singerList.add(new Singer("JJ", 6, 29));

List<String> singerNameList = singerList.stream()
                .filter(singer -> singer.getAge() > 30)  //筛选年龄大于30
                .sorted(Comparator.comparing(Singer::getSongNum))  //根据歌曲数量排序
                .map(Singer::getName)  //提取歌手名字
                .collect(Collectors.toList()); //转换为List

6. Optional

Java 8引入Optional类，用来解决NullPointerException。Optional代替if...else解决空指针问题，使代码更加简洁。

if...else 判空

Singer singer = getSingerById("666");
if (singer != null) {
    String name  = singer.getName();
    System.out.println(name);
}

Optional的判空

Optional<Singer> singer = Optional.ofNullable(getSingerById("666"));
singer.ifPresent(s -> System.out.println(s.getName()));

7. Date Time API

JDK 8之前的日期API处理存在非线程安全、时区处理麻烦等问题。Java 8 在 java.time包下提供了新的日期API，简化了日期的处理~

LocalDate today = LocalDate.now();
int year = today.getYear();
System.out.println("今年是" + year);
//是否闰年
System.out.println("今年是不是闰年:" + today.isLeapYear());

LocalDateTime todayTime = LocalDateTime.now();
System.out.println("当前时间" + todayTime);
//时区指定
System.out.println("美国时间:" + ZonedDateTime.of(todayTime,ZoneId.of("America/Los_Angeles")));
        
LocalDate specailDate = LocalDate.of(2020, 6, 20);
LocalDate expectDate = specailDate.plus(100, ChronoUnit.DAYS);
System.out.println("比较特别的一天" + specailDate);
System.out.println("特殊日期的100天" + expectDate);

8. 重复注解

重复注解，即一个注解可以在一个类、属性或者方法上同时使用多次；用@Repeatable定义重复注解

@Repeatable(ScheduleTimes.class)
public @interface ScheduleTime {
    String value();
}

public @interface ScheduleTimes {
    ScheduleTime[] value();
}

public class ScheduleTimeTask {
    @ScheduleTime("10")
    @ScheduleTime("12")
    public void doSomething() { }
}

9. Base64

Java 8把Base64编码的支持加入到官方库中~

String str = "公众号:捡田螺的小男孩";
String encoded = Base64.getEncoder().encodeToString(str.getBytes( StandardCharsets.UTF_8));
String decoded = new String(Base64.getDecoder().decode(encoded), StandardCharsets.UTF_8);

10. JVM的新特性

使用元空间Metaspace代替持久代（PermGen space），JVM参数使用-XX:MetaSpaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize设置大小。

Java 9 新特性

1. java模块系统

什么是模块化？

❝一个大型系统，比如一个商城网站，它会包含很多模块的，如：订单模块，用户信息模块，商品信息模块，广告位模块等等。各个模块之间会相互调用。如果每个模块单独运行都会带动其他所有模块，性能非常低效。但是，如果某一模块运行时，只会启动它所依赖的模块，性能大大提升。这就是JDK 9模块化的思想。 ❞

什么是JDK 9模块化？

❝Java 平台模块系统，即Project Jigsaw，把模块化开发实践引入到了Java平台中。在引入了模块系统之后，JDK 被重新组织成94个模块。Java 应用可以通过新增的jlink 工具，创建出只包含所依赖的JDK模块的自定义运行时镜像。这样可以极大的减少Java运行时环境的大小。 ❞

Java 9 模块的重要特征：

❝

在其工件（artifact）的根目录中包含了一个描述模块的 module-info.class 文件。
工件的格式可以是传统的 JAR 文件或是 Java 9 新增的 JMOD 文件。
这个文件由根目录中的源代码文件 module-info.java 编译而来。
该模块声明文件可以描述模块的不同特征。

❞

在 module-info.java 文件中，我们可以用新的关键词module来声明一个模块，如下所示。下面给出了一个模块com.mycompany.mymodule的最基本的模块声明

module com.jay.sample {   //关键词module来声明一个模块
    exports com.jay.sample; //使用 exports可以声明模块对其他模块所导出的包。
    requires com.jay.common; //使用requires可以声明模块对其他模块的依赖关系。
}

2. 不可变集合工厂方法

为了创建不可变集合，JDK9之前酱紫的：

List<String> stringList = new ArrayList<>();
stringList.add("关注公众号:");
stringList.add("捡田螺的小男孩");
List<String> unmodifiableList = Collections.unmodifiableList(stringList);

JDK 9 提供了List.of()、Set.of()、Map.of()和Map.ofEntries()等工厂方法来创建不可变集合：

List<String> unmodifiableList = List.of("关注公众号:","捡田螺的小男孩");

3. 接口支持私有方法

JDK 8支持在接口实现默认方法和静态方法，但是不能在接口中创建私有方法，为了避免了代码冗余和提高阅读性，JDK 9在接口中支持私有方法。

public interface IPrivateInterfaceTest {

    //JDK 7 之前
    String a = "jay";
    void method7();

    //JDK 8
    default void methodDefault8(){
        System.out.println("JDK 8新特性默认方法");
    }
    static void methodStatic8() {
        System.out.println("JDk 8新特性静态方法");
    }
    
    //Java 9 接口支持私有方法
    private void method9(){}
}

4. 钻石操作符升级

钻石操作符是在 java 7 中引入的，可以让代码更易读，但它不能用于匿名的内部类。
在 java 9 中，它可以与匿名的内部类一起使用，从而提高代码的可读性。

//JDK 5,6
Map<String, String> map56 = new HashMap<String,String>();
//JDk 7,8
Map<String, String> map78 = new HashMap<>();
//JDK 9 结合匿名内部类的实现
Map<String, String> map9 = new HashMap<>(){};

5. Optional 类改进

java 9 中，java.util.Optional 添加了很多新的有用方法，如：

stream()
ifPresentOrElse()
or()

ifPresentOrElse 方法的改进就是有了 else，接受两个参数 Consumer 和 Runnable。

import java.util.Optional;
 
public class OptionalTest {
   public static void main(String[] args) {
      Optional<Integer> optional = Optional.of(1);
 
      optional.ifPresentOrElse( x -> System.out.println("Value: " + x),() -> 
         System.out.println("Not Present."));
 
      optional = Optional.empty();
 
      optional.ifPresentOrElse( x -> System.out.println("Value: " + x),() -> 
         System.out.println("Not Present."));
   }  
}

6. 多版本兼容Jar包

❝很多公司使用的JDK都是老版本的，JDK6、JDk5 ，甚至JDk4的，不是他们不想升级JDk版本，而是担心兼容性问题。JDK 9的一个新特性，多版本兼容Jar包解决了这个问题。举个例子：假设你一直用的是小米8，已经非常习惯它的运行流程了，突然出来小米9，即使小米9很多新功能引人入胜，但是有些人不会轻易买小米9，因为已经已经习惯小米8的流程。同理，为什么很多公司不升级JDK，就是在此。但是呢，JDK 9的这个功能很强大，它可以让你的版本升级到JDK 9，但是还是老版本的运行流程，即在老的运行流程继承新的功能~ ❞

7. JShell工具

jShell工具相当于cmd工具，然后呢，你可以像在cmd工具操作一样，直接在上面运行Java方法，Java语句等~

jshell> System.out.println("关注公众号：捡田螺的小男孩");
关注公众号：捡田螺的小男孩

8. try-with-resources的改进

JDK 9对try-with-resources异常处理机制进行了升级~

//JDK 7,8
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("d:七里香.txt")) {
   br.readLine();
}catch(IOException e){
  log.error("IO 异常，e:{}",e);
}
//JDk 9
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("d:七里香.txt")
try(br){
  br.readLine();
}catch(IOException e){
  log.error("IO 异常，e:{}",e);
}

9. Stream API的改进

JDK 9 为Stream API引入以下这些方法，丰富了流处理操作：

takeWhile（）
dropWhile（）
iterate
ofNullable

「takeWhile」

使用一个断言（Predicate 接口）作为参数，返回给定Stream的子集直到断言语句第一次返回 false

// 语法格式
default Stream<T> takeWhile(Predicate<? super T> predicate)
//代码示例
Stream.of(1,2,3).takeWhile(s-> x<2)
         .forEach(System.out::println); 
 //输出
 1

「dropWhile」

与 takeWhile（）作用相反，使用一个断言（Predicate 接口）作为参数，直到断言语句第一次返回true，返回给定Stream的子集

//语法
default Stream<T> dropWhile(Predicate<? super T> predicate)
//代码示例
Stream.of(1,2,3).dropWhile(s-> x<2)
         .forEach(System.out::println);
//输出
2
3

「iterate」

iterate() 方法能够返回以seed（第一个参数）开头，匹配 Predicate（第二个参数）直到返回false，并使用第三个参数生成下一个元素的元素流。

//语法
static <T> Stream<T> iterate(T seed, Predicate<? super T> hasNext, UnaryOperator<T> next)
//代码示例
IntStream.iterate(2, x -> x < 10, x -> x*x).forEach(System.out::println);
//输出
2
4

「ofNullable」

如果指定元素为非null，则获取一个元素并生成单个元素流，元素为null则返回一个空Stream。

//语法
static <T> Stream<T> ofNullable(T t)
//代码示例
Stream<Integer> s1= Stream.ofNullable(100);
s1.forEach(System.out::println)
Stream<Integer> s2 = Stream.ofNullable(null)；
s2.forEach(System.out::println)
//输出
100

10.其他

❝

HTTP 2客户端 (支持 WebSocket和 HTTP2 流以及服务器推送)
进程API（控制和管理操作系统进程）
String底层存储结构更改(char[]替换为byte[])
标识符添加限制( String _ ="hello"不能用)
响应式流 API (支持Java 9中的响应式编程)

❞

Java 10 新特性

1.局部变量类型推断

JDK 10增加了局部变量类型推断（Local-Variable Type Inference）功能，让 Java 可以像Js里的var一样可以自动推断数据类型。Java中的var是一个保留类型名称，而不是关键字。

JDK 10之前

List<String> list = new ArrayList<String>();
Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3);

JDK 10 之后

var list = new ArrayList<String>(); // ArrayList<String>
var stream =  Stream.of(1, 2, 3);

var 变量类型推断的使用也有局限性，仅「局限」于以下场景：

具有初始化器的局部变量
增强型for循环中的索引变量
传统for循环中声明的局部变量

而「不能用于」

推断方法的参数类型
构造函数参数类型推断
推断方法返回类型
字段类型推断
捕获表达式

2. 不可变集合的改进

JDK 10中，List，Set，Map 提供了一个新的静态方法copyOf(Collection<? extends E> coll)，它返回Collection集合一个不可修改的副本。

JDK 源码：

static <E> List<E> copyOf(Collection<? extends E> coll) {
    return ImmutableCollections.listCopy(coll);
}

使用实例：

var oldList = new ArrayList<String>();
oldList.add("欢迎关注公众号：");
oldList.add("捡田螺的小男孩");

var copyList = List.copyOf(oldList);
oldList.add("在看、转载、点赞三连"); 
copyList.add("双击666");  //UnsupportedOperationException异常

3. 并行全垃圾回收器 G1

❝JDK 9引入 G1 作为默认垃圾收集器，执行GC 时采用的是基于单线程标记扫描压缩算法（mark-sweep-compact）。为了最大限度地减少 Full GC 造成的应用停顿的影响，Java 10 中将为 G1 引入多线程并行 GC，同时会使用与年轻代回收和混合回收相同的并行工作线程数量，从而减少了 Full GC 的发生，以带来更好的性能提升、更大的吞吐量。 ❞

4. 线程本地握手

Java 10 中线程管控引入JVM安全点的概念，将允许在不运行全局JVM安全点的情况下实现线程回调，由线程本身或者JVM线程来执行，同时保持线程处于阻塞状态，这将会很方便使得停止单个线程或不停止线程成为可能。

5. Optional新增orElseThrow()方法

Optional、OptionalDouble等类新增一个方法orElseThrow()，在没有值时抛出异常

6. 其他新特性

基于 Java 的实验性 JIT 编译器
类数据共享
Unicode 语言标签扩展
根证书
基于时间（Time-Based）的版本控制模型

Java 11 新特性

1.字符串操作

String类是Java最常用的类，JDK 11增加了一系列好用的字符串处理方法

isBlank() 判空。
strip() 去除首尾空格
stripLeading() 去除字符串首部空格
stripTrailing() 去除字符串尾部空格
lines() 分割获取字符串流。
repeat() 复制字符串

// 判断字符串是否为空白
"  ".isBlank();    // true

// 去除首尾空格
" jay ".strip();  // "jay"

// 去除首部空格 
" jay ".stripLeading();   // "jay "

去除字符串尾部空格
" jay ".stripLeading();   // " jay"

// 行数统计
"a\nb\nc".lines().count();    // 3

// 复制字符串
"jay".repeat(3);   // "jayjayjay"

2.用于 Lambda 参数的局部变量语法

局部变量类型推断是Java 10引入的新特性，但是不能在Lambda 表达式中使用。Java 11再次创新，它允许开发者在 Lambda 表达式中使用 var 进行参数声明。

var map = new HashMap<String, Object>();
map.put("公众号", "捡田螺的小男孩");
map.forEach((var k, var v) -> {
    System.out.println(k + ": " + v);
});

3.标准化HTTP Client

Java 9 引入Http Client API,Java 10对它更新，Java 11 对它进行标准化。这几个版本后，Http Client几乎被完全重写，支持HTTP/1.1和HTTP/2 ，也支持 websockets。

HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
            .uri(URI.create("https://github.com/whx123/JavaHome"))
            .GET()
            .build();

// 同步
HttpResponse<String> response = client.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
System.out.println(response.body());

// 异步
client.sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString())
    .thenApply(HttpResponse::body)
    .thenAccept(System.out::println);

4. 单个命令编译运行源代码

Java 11增强了Java 启动器，使之能够运行单一文件的Java 源代码。

Java 11之前,要运行一个 Java 源代码必须先编译，再运行

// 编译
javac Jay.java
// 运行
java Jay

Java 11之后,只要一个java命令就搞定

java Jay.java

5. ZGC：可伸缩低延迟垃圾收集器

ZGC ，即 Z Garbage Collector（垃圾收集器或垃圾回收器）。它是一个可伸缩的、低延迟的垃圾收集器。 ZGC 主要为了满足如下目标进行设计：

GC 停顿时间不超过 10ms
既能处理几百 MB 的小堆，也能处理几个 TB 的大堆
应用吞吐能力不会下降超过 15%（与 G1 回收算法相比）
方便在此基础上引入新的 GC 特性和利用 colord
针以及 Load barriers 优化奠定基础
当前只支持 Linux/x64 位平台

6.其他一些特性

添加 Epsilon 垃圾收集器。
支持 TLS 1.3 协议
飞行记录器分析工具
动态类文件常量
低开销的 Heap Profiling

Java 12 新特性

1. Switch 表达式扩展（预览功能）

传统的switch语句，容易漏写break而出错，同时写法并不简洁优雅。

Java 12之前

switch (day) {
    case MONDAY:
    case FRIDAY:
    case SUNDAY:
        System.out.println(6);
        break;
    case TUESDAY:
        System.out.println(7);
        break;
    case THURSDAY:
    case SATURDAY:
        System.out.println(8);
        break;
    case WEDNESDAY:
        System.out.println(9);
        break;
}

JDk 12 之后，Switch表达式得到增强，能接受语句和表达式。

switch (day) {
    case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> System.out.println(6);
    case TUESDAY                -> System.out.println(7);
    case THURSDAY, SATURDAY     -> System.out.println(8);
    case WEDNESDAY              -> System.out.println(9);
}

2. 紧凑的数据格式

JDK 12 新增了NumberFormat对复杂数字的格式化

NumberFormat numberFormat = NumberFormat.getCompactNumberInstance(Locale.CHINA, NumberFormat.Style.SHORT);
System.out.println(numberFormat.format(100000));
//output
10万

3. 字符串支持transform、indent操作

transform 字符串转换，可以配合函数式接口Function一起使用

List<String> list1 = List.of("jay", " 捡田螺的小男孩");
List<String> list2 = new ArrayList<>();
list1.forEach(element ->
            list2.add(element.transform(String::strip)
                    .transform((e) -> "Hello," + e))
    );
list2.forEach(System.out::println);
//输出
Hello,jay
Hello,捡田螺的小男孩

indent 缩进，每行开头增加空格space和移除空格

String result = "Java\n Python\nC".indent(3);
System.out.println(result);
//输出
   Java
    Python
   C

4. Files.mismatch(Path, Path)

Java 12 新增了mismatch方法，此方法返回第一个不匹配的位置，如果没有不匹配，则返回 -1L。

public static long mismatch(Path path, Path path2) throws IOException;

代码示例：

Path file1 = Paths.get("c:\\jay.txt");
Path file2 = Paths.get("c：\\捡田螺的小男孩.txt");

try {
 long fileMismatch = Files.mismatch(file1, file2);
 System.out.println(fileMismatch);
} catch (IOException e) {
 e.printStackTrace();
}

5. Teeing Collector

Teeing Collector 是 Streams API 中引入的新的收集器实用程序，它的作用是 merge 两个 collector 的结果,API格式如下：

public static <T, R1, R2, R>
    Collector<T, ?, R> teeing(Collector<? super T, ?, R1> downstream1,
    Collector<? super T, ?, R2> downstream2,
    BiFunction<? super R1, ? super R2, R> merger)

直接看代码例子吧，如下为求学生的平均分和总分的例子

  List<Student> studentList= Arrays.asList(
                new Student("jay", 90),
                new Student("捡田螺的小男孩", 100),
                new Student("捡表情的小男孩", 80)
        );
        String teeingResult=studentList.stream().collect(
                Collectors.teeing(
                        Collectors.averagingInt(Student::getScore),
                        Collectors.summingInt(Student::getScore),
                        (s1,s2)-> s1+ ":"+ s2
                )
        );
 System.out.println(teeingResult); //90:270

6.其他特性

支持unicode 11（684个新字符、11个新blocks、7个新脚本）
JVM 常量 API （主要在新的java.lang.invoke.constant包中定义了一系列基于值的符号引用类型，能够描述每种可加载常量。）
Shenandoah GC（低暂停时间垃圾收集器）
G1 收集器提升（可中止的混合收集集合、及时返回未使用的已分配内存）
默认CDS档案
JMH 基准测试

Java 13 新特性

Switch 表达式扩展（引入 yield 关键字）

传统的switch：

private static String getText(int number) {
    String result = "";
    switch (number) {
        case 1, 2:
        result = "one or two";
        break;
        case 3:
        result = "three";
        break;
        case 4, 5, 6:
        result = "four or five or six";
        break;
        default:
        result = "unknown";
        break;

Java 13之后，value break 语句不再被编译，而是用 yield 来进行值返回

private static String getText(int number) {
    return switch (number) {
        case 1, 2:
            yield "one or two";
        case 3:
            yield "three";
        case 4, 5, 6:
            yield "four or five or six";
        default:
            yield "unknown";
    };
}

2.文本块升级

Java 13之前，字符串不能够多行使用，需要通过换行转义或者换行连接符等等，反正就是好麻烦、好难维护。

String html = "<html>\n" +
              "    <body>\n" +
              "        <p>Hello, 捡田螺的小男孩</p>\n" +
              "    </body>\n" +
              "</html>\n";

Java 13之后，清爽多了~

String html = """
                <html>
                    <body>
                        <p>Hello,  捡田螺的小男孩</p>
                    </body>
                </html>
                """;

3. SocketAPI 重构

传统的Java Socket API（java.net.ServerSocket 和 java.net.Socket）依赖于SocketImpl 的内部实现
在 Java 13之前，通过使用 PlainSocketImpl 作为 SocketImpl 的具体实现。
Java 13 中的新底层实现，引入 NioSocketImpl 的实现用以替换 SocketImpl 的 PlainSocketImpl 实现，此实现与 NIO（新 I/O）实现共享相同的内部基础结构，并且与现有的缓冲区高速缓存机制集成在一起。

一个Socket简单例子：

import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class SocketAPITest {
    public static void main(String[] args) {
        try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080)){
            boolean runFlag = true;
            while(runFlag){
                Socket clientSocket = serverSocket.accept();
                //搞事情
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行以上的实例，看下是否有以下关键词输出~

[class,load] sun.nio.ch.NioSocketImpl

4.FileSystems.newFileSystem新方法

FileSystems 类中添加了以下三种新方法，以便更容易地使用将文件内容视为文件系统的文件系统提供程序：

1、newFileSystem(Path)
2、newFileSystem(Path, Map<String, ?>)
3、newFileSystem(Path, Map<String, ?>, ClassLoader)

5. 增强 ZGC 释放未使用内存

ZGC 是Java 11 中引入的最为瞩目的垃圾回收特性，是一种可伸缩、低延迟的垃圾收集器。但是实际使用中，它不能够主动将未使用的内存释放给操作系统。
Java 13 中对 ZGC 的改进，包括释放未使用内存给操作系统、支持最大堆大小为 16TB、JVM参数-XX:SoftMaxHeapSize 来软限制堆大小

6.其他特性

动态 CDS 存档，扩展了 Java 10 中引入的类数据共享功能，使用CDS 存档变得更容易。
文本块的字符串类新方法，如formatted(Object…args)，stripIndent()等。

Java 14 新特性

1. instanceof模式匹配

instanceof 传统使用方式：

if (person instanceof Singer) {
    Singer singer = (Singer) person;
    singer.sing();
} else if (person instanceof Writer) {
    Writer writer = (Writer) person;
    writer.write();
}

Java 14 对 instanceof 进行模式匹配改进之后

if (person instanceof Singer singer) {
    singer.sing();
} else if (person instanceof Writer writer) {
   writer.write();
}

2.Record 类型（预览功能）

Java 14将Record 类型作为预览特性而引入，有点类似于Lombok 的@Data注解，看个例子吧：

public record Person(String name, int age) {
    public static String address;

    public String getName() {
        return name;
    }
}

反编译结果：

public final class Person extends java.lang.Record {
    private final java.lang.String name;
    private final java.lang.String age;

    public Person(java.lang.String name, java.lang.String age) { /* compiled code */ }

    public java.lang.String getName() { /* compiled code */ }

    public java.lang.String toString() { /* compiled code */ }

    public final int hashCode() { /* compiled code */ }

    public final boolean equals(java.lang.Object o) { /* compiled code */ }

    public java.lang.String name() { /* compiled code */ }

    public java.lang.String age() { /* compiled code */ }
}

可以发现，当用 Record 来声明一个类时，该类将自动拥有下面特征：

构造方法
hashCode() 方法
euqals() 方法
toString() 方法
类对象被final 关键字修饰，不能被继承。

3. Switch 表达式-标准化

switch 表达式在之前的 Java 12 和 Java 13 中都是处于预览阶段，终于在 Java 14 标准化，成为稳定版本。

Java 12 为switch 表达式引入Lambda 语法
Java 13 使用yield代替 break 关键字来返回表达式的返回值。

String result = switch (day) {
    case "M", "W", "F" -> "MWF";
    case "T", "TH", "S" -> "TTS";
    default -> {
        if (day.isEmpty()) {
            yield "Please insert a valid day.";
        } else {
            yield "Looks like a Sunday.";
        }
    }
};
System.out.println(result);

4. 改进 NullPointerExceptions提示信息

Java 14 之前：

String name = song.getSinger().getSingerName()
 
//堆栈信息
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at NullPointerExample.main(NullPointerTest.java:6)

Java 14，通过引入JVM 参数-XX:+ShowCodeDetailsInExceptionMessages，可以在空指针异常中获取更为详细的调用信息。

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "Singer.getSingerName()" 
because the return value of "rainRow.getSinger()" is null
    at NullPointerExample.main(NullPointerTest.java:6)

5. 其他特性

G1 的 NUMA 可识别内存分配
删除 CMS 垃圾回收器
GC 支持 MacOS 和 Windows 系统

Java 15 新特性

1.EdDSA 数字签名算法

使用 Edwards-Curve 数字签名算法（EdDSA）实现加密签名。
与其它签名方案相比，EdDSA 具有更高的安全性和性能。
得到许多其它加密库（如 OpenSSL、BoringSSL）的支持。

2.Sealed Classes（封闭类，预览）

封闭类，可以是封闭类、封闭接口，防止其他类或接口扩展或实现它们。

public abstract sealed class Singer
    permits Jay, Eason{
    ...
}

类Singer被sealed 修饰，是封闭类，只能被2个指定子类（Jay, Eason）继承。

3. Hidden Classes（隐藏类）

隐藏类天生为框架设计的。
隐藏类只能通过反射访问，不能直接被其他类的字节码。

4. Remove the Nashorn JavaScript Engine

Nashorn太难维护了，移除 Nashorn JavaScript引擎成为一种必然
其实早在JDK 11 中就已经被标记为 deprecated 了。

5.Reimplement the Legacy DatagramSocket API（重新实现DatagramSocket API）

重新实现老的DatagramSocket API
更改java.net.DatagramSocket 和 java.net.MulticastSocket 为更加简单、现代化的底层实现。

6.其他

Disable and Deprecate Biased Locking（准备禁用偏向锁）
instanceof 自动匹配模式（预览）
ZGC，一个可伸缩、低延迟的垃圾回收器。（转正）
Text Blocks，文本功能转正（JDK 13和14预览，14终于转正）
Remove the Solaris and SPARC Ports（删除 Solaris 和 SPARC 端口）
外部存储器访问 API（允许Java 应用程序安全有效地访问 Java 堆之外的外部内存。）
Record类型二次预览（在Java 14就预览过啦）

参考与感谢

JDK6 新特性[1]
Java 7的新功能[2]
Java 9 新特性概述[3]
Java 9 新特性[4]
Java 10 新特性介绍[5]
Java 11 新特性介绍[6]
Java 13 新特性概述[7]
Java 14 新特性概述[8]
JDK/Java 15发布
Java 15 正式发布， 14 个新特性，刷新你的认知！！

Reference

[1]

JDK6 新特性: https://blog.csdn.net/weixin_40926603/article/details/84970283

[2]

Java 7的新功能: https://stackoverflow.com/questions/213958/new-features-in-java-7

[3]

Java 9 新特性概述: https://developer.ibm.com/zh/articles/the-new-features-of-Java-9/

[4]

Java 9 新特性: https://www.runoob.com/java/java9-new-features.html

[5]

Java 10 新特性介绍: https://developer.ibm.com/zh/technologies/java/articles/the-new-features-of-java-10/

[6]

Java 11 新特性介绍: https://developer.ibm.com/zh/technologies/java/articles/the-new-features-of-java-11/

[7]

Java 13 新特性概述: https://developer.ibm.com/zh/technologies/java/articles/the-new-features-of-java-13/

[8]

Java 14 新特性概述: https://developer.ibm.com/zh/technologies/java/articles/the-new-features-of-java-14/

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原始发表：2020-09-19，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

jdk

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