关于JDK15的一些事
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· 2021-01-23
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作者 | 学海无涯519
来源 | urlify.cn/EfA7bm
一、为什么要了解JDK15？
2020年9月15日，Oracle官方发布了JDK15版本，及时关注官方的更新动态，可以让我们在日常开发中更合理的选择更加优秀的工具方法，避免使用一些过时的或一些即将被删除类和方法，保障程序的健壮性、稳定性、可移植性。
二、JDK15都为我们带来了哪些东西？
JEP 339：Edwards-Curve 数字签名算法（EdDSA）
JEP 360：密封类（预览）
JEP 371：隐藏类
JEP 372：删除Nashorn JavaScript引擎
JEP 373：重新实现旧版DatagramSocket API
JEP 374：禁用和弃用偏置锁定
JEP 375：instanceof的模式匹配（第二预览）
JEP 377：ZGC：可扩展的低延迟垃圾收集器
JEP 378：文字块
JEP 379：Shenandoah：低暂停时间的垃圾收集器
JEP 381：删除Solaris和SPARC端口
JEP 383：外部存储器访问API（第二个孵化器）
JEP 384：Records（第二预览）
JEP 385：弃用RMI激活以进行删除
JEP：JDK Enhancement Proposals ，JDK 特性的新增和修改建议。
三、具体说一说JDK15的特性。
1. JEP 339：Edwards-Curve 数字签名算法（EdDSA）
官方描述：
EdDSA是一种现代的椭圆曲线签名方案，与JDK中的现有签名方案相比，具有多个优点。
在相同的安全强度下，开发比现有的ECDSA实现（使用本机C代码）更好的性能的EdDSA平台无关的实现。例如，在安全性〜126位时使用Curve25519的EdDSA应该与在安全性〜128位时使用曲线secp256r1的ECDSA一样快。
假设平台在恒定时间内执行64位整数加/乘，请确保时序与秘密无关。另外，该实现将不会基于秘密分支。这些属性对于防止侧通道攻击非常有用。
简而言之：
Edwards-Curve 数字签名算法（EdDSA）实现加密签名功能。且比现有的JDK 中的签名安全性和性能更高。
2. JEP 360：密封类（预览）
官方描述：
通过密封的类和接口增强Java编程语言。密封的类和接口限制可以扩展或实现它们的其他类或接口。通过将sealed修饰符应用于其声明来密封类。然后，在anyextends和implements子句之后，该permits子句指定允许扩展密封类的类。
简而言之：
限定接口的实现或子类，不是所有的类都能继承此类或实现此类。
注意：
sealed：隐含子类 permits : 许可证
non-sealed：隐含非受限子类
final：隐含无子类
每个允许的子类都只能使用修饰符 final ，sealed和non-sealed中的一个，且三者互斥。
代码实现：
// 创建Person 密封类
public abstract sealed class Person permits Student, Teacher, Doctor{
}
// 学生类继承人类
non-sealed class Student extends Person{ }
// 老师类继承人类
final class Teacher extends Person{ }
// 医生类继承人类
sealed class Doctor extends Person permits OutpDoctor, InpatDoctor{ }
// 门诊医生继承人类
final class OutpDoctor extends Doctor{ }
// 住院医生继承人类
non-sealed class InpatDoctor extends Doctor{ }
// 方法类型描述
public sealed interface MethodTypeDesc permits DynamicConstantDesc, MethodTypeDescImpl {}
// 方法类型描述实现
final class MethodTypeDescImpl implements MethodTypeDesc { }
// 动态约束描述
non-sealed class DynamicConstantDesc implements MethodTypeDesc {}
3. JEP 371：隐藏类
官方描述：
隐藏类是其他类的字节码不能直接使用的类。隐藏类适用于在运行时生成类并通过反射间接使用它们的框架。隐藏类可以定义为访问控制嵌套的成员，并且可以独立于其他类进行卸载。
简而言之：
隐藏类的超类型是由类加载器创建的，但隐藏类本身的创建并不涉及任何类加载器。所以可以方便的进行卸载且不用考虑安全问题，并且可以减少程序的内存占用。
4. JEP 372：删除Nashorn JavaScript引擎
官方描述：
随着ECMAScript语言构造以及API的快速适应和修改，我们发现Nashorn难以维护。官方决定删除Nashorn JavaScript脚本引擎和API，以及该jjs 工具。
两个JDK模块将被永久删除：
jdk.scripting.nashorn-包含jdk.nashorn.api.scripting和 jdk.nashorn.api.tree软件包。
jdk.scripting.nashorn.shell-包含jjs工具。
5. JEP 373：重新实现旧版DatagramSocket API（套接字）
官方描述：
用更易于维护和调试的更简单，更现代的实现来替换java.net.DatagramSocket和java.net.MulticastSocketAPI的基础实现。新的实现将很容易适应虚拟线程的工作，当前正在Project Loom中进行探索。
改动原因：
java.net.DatagramSocket和java.net.MulticastSocketAPI的代码库及其基础实现很旧且脆弱：
实现可以追溯到JDK 1.0。它们是传统Java和C代码的混合，难以维护和调试。
的实现
MulticastSocket尤其成问题，因为它可以追溯到IPv6仍处于开发阶段。许多基本的本机实现都尝试以难以维护的方式协调IPv4和IPv6。该实现还存在一些并发问题（例如，异步关闭），需要进行大修才能正确解决。
此外，在驻留而不是阻塞系统调用中底层内核线程的虚拟线程的情况下，当前实现不适合此目的。随着基于数据报的传输再次获得牵引力（例如 QUIC），需要更简单，更可维护的实现。
6.JEP 374：禁用和弃用偏置锁定
官方描述：
在JDK 15之前，始终启用并提供偏置锁定。使用此JEP，除非 -XX:+UseBiasedLocking 在命令行上设置，否则在启动HotSpot时将不再启用偏置锁定。
改动原因：
确定是否需要继续支持偏向锁定的传统同步优化，这是维护成本很高的方法。有偏见的锁定会带来争用时需要进行昂贵的撤销操作的代价。
7.JEP 375：instanceof的模式匹配（第二预览）
官方描述：
通过为操作员提供模式匹配来增强Java编程语言instanceof。模式匹配使程序中的通用逻辑（即从对象中有条件地提取组件）得以更简洁，更安全地表示。
简而言之：
可以使我们的代码更加简洁。
代码示例：
public static void main(String[] args) {
Object str = "模式匹配";
// 模式匹配
// 绑定变量s的作用域在&&运算符的右侧以及true块中、绑定变量s不在||右侧的范围内
// if(str instanceof String s && s.length() > 0 ){
if(str instanceof String s){
System.out.println(s);
}else {
// s不能作用于此处
// System.out.printf(s);
}
}
8. JEP 377：ZGC：可扩展的低延迟垃圾收集器（转正）
官方描述：
对ZGC的测试表明它是稳定的，并且在撰写本文时，我们已经有几个月没有收到针对ZGC的新错误了。借助ZGC如今拥有的稳定性，功能集和平台支持，是时候删除其实验状态并使其成为产品功能了。
今天，可以通过-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC命令行选项启用ZGC 。使ZGC成为产品（非实验性）功能意味着-XX:+UnlockExperimentalVMOptions不再需要该选件。
该JEP不建议更改默认GC，该默认GC仍为G1。
简而言之：
ZGC垃圾收集器在JDK15成为正式版，我们可以通过-XX:+UseZGC命令行选项启用ZGC，但是需要注意的是默认的垃圾收集器仍然是G1。
9. JEP 378：文字块（转正）
官方描述：
将文本块添加到Java语言。文本块是多行字符串文字，它避免了大多数转义序列的需要，以一种可预测的方式自动设置字符串的格式，并在需要时使开发人员可以控制格式。
解决了在Java中，在字符串文字中嵌入HTML，XML，SQL或JSON片段"..."通常需要先进行转义和串联的大量编辑，然后才能编译包含该片段的代码。该代码段通常难以阅读且难以维护的问题。
代码示例：
public static void main(String[] args) {
String html = "\n" +
" \n" +
" Hello, world
\n" +
" \n" +
"\n";
String htmlText = """
Hello, world
""";
System.out.println("html长度" + html.length());
System.out.println("htmlText长度" + htmlText.length());
String query = "SELECT \"EMP_ID\", \"LAST_NAME\" FROM \"EMPLOYEE_TB\"\n" +
"WHERE \"CITY\" = 'INDIANAPOLIS'\n" +
"ORDER BY \"EMP_ID\", \"LAST_NAME\";\n";
String queryText = """
SELECT "EMP_ID", "LAST_NAME" FROM "EMPLOYEE_TB"
WHERE "CITY" = 'INDIANAPOLIS'
ORDER BY "EMP_ID", "LAST_NAME";
""";
System.out.println("query长度" + query.length());
System.out.println("queryText长度" + queryText.length());
// \:取消换行操作
// \s:标识一个空格
String sql1 = """
SELECT id, name, age \
FROM person\s\
WHERE id > 4 \
ORDER BY age DESC
""";
String sql2 = "SELECT id, name, age FROM person WHERE id > 4 ORDER BY age DESC";
}
错误代码示例：
String a = """"""; // no line terminator after opening delimiter
String b = """ """; // no line terminator after opening delimiter
String c = """
"; // no closing delimiter (text block continues to EOF)
String d = """
abc \ def
"""; // unescaped backslash (see below for escape processing)
注意：
文本块：
"""
line 1
line 2
line 3
"""
等效于字符串文字：
"line 1\nline 2\nline 3\n"
或字符串文字的串联：
"line 1\n" +
"line 2\n" +
"line 3\n"
---------------------------------------------------------
"""
line 1
line 2
line 3"""
等效于字符串文字：
"line 1\nline 2\nline 3"
10. JEP 379：Shenandoah：低暂停时间的垃圾收集器（转正）
官方描述：
将Shenandoah垃圾收集器从实验功能更改为产品功能。
在JDK 12和更高版本中，通过-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseShenandoahGC选项启用了Shenandoah 。将Shenandoah成为产品功能意味着-XX:+UnlockExperimentalVMOptions不再需要。
简而言之：
Shenandoah垃圾收集器功能转正，可以通过-XX:+UseShenandoahGC直接使用，Shenandoah 的暂停时间与堆大小无关。
11. JEP 381：删除Solaris和SPARC端口
官方描述：
删除所有特定于Solaris操作系统的源代码。
删除所有特定于SPARC体系结构的源代码。
更新文档和源代码注释以用于将来的版本。
改动原因：
当前正在开发的许多项目和功能（例如Valhalla，Loom和Panama）都需要对CPU体系结构和特定于操作系统的代码进行重大更改。放弃对Solaris和SPARC端口的支持将使OpenJDK社区中的贡献者能够加速新功能的开发，这些新功能将推动平台向前发展。
12.JEP 383：外部存储器访问API（第二个孵化器）
官方描述：
引入一个API，以允许Java程序安全有效地访问Java堆之外的外部内存。
在Java 14作为孵化API，在JDK15中第二次孵化。
以jdk.incubator.foreign相同的名称包形式提供了外部存储器访问API ；它引入了三个主要抽象：MemorySegment，MemoryAddress和MemoryLayout。
13.JEP 384：Records（第二预览）
官方描述：
使用records增强Java编程语言，record 是充当不可变数据的透明载体的类。记录可以看作是名义元组。
设计一个表达简单值集合的面向对象的构造。
帮助程序员专注于对不可变数据进行建模，而不是对可扩展行为进行建模。
自动实现数据驱动的方法，例如
equals和访问器。保留长期的Java原则，例如标称类型和迁移兼容性
官方示例：
例如，先前声明的记录record Point(int x, int y) { }-将被编译为：
record Point(int x, int y) {
// Implicitly declared fields
private final int x;
private final int y;
// Other implicit declarations elided ...
// Implicitly declared canonical constructor
Point(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
}
简而言之：
似于lombok,主要目的是为了简化作用，不用再写构造方法、equals，hashCode，toString等方法。
代码示例：
public record Student(String name,int age) {
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student("张三",20);
System.out.println(student);
System.out.println(student.name());
System.out.println(student.age());
}
}
14.JEP 385：弃用RMI激活以进行删除
官方描述：
弃用RMI激活 机制以便将来删除。RMI激活是RMI的过时部分，自Java 8开始，RMI激活是可选的。不会弃用RMI的其他部分。
改动原因：
分布式系统至少在过去十年中一直基于Web技术。Web服务领域已经解决了有关穿越防火墙，筛选请求，身份验证和安全性的问题。延迟实例化资源由负载平衡器，业务流程和容器处理。这些机制在分布式系统的RMI激活模型中均不存在。
RMI激活的使用量几乎消失了。没有证据表明有任何新的应用程序被编写为使用RMI激活，并且有证据表明很少有现有应用程序使用RMI激活。对各种开放源代码库的搜索几乎没有发现任何与激活相关的API。
间而言之：
RMI激活的功能使用极少，Web服务有更优秀的问题解决方案，RMI激活增加了维护的费用。
四、总结
总的来说，JDK15新功能不多，可以根据自己的实际需要，根据JDK版本功能走向来选择合理的功能。
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