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jdk12 有哪些新特性

JDK 12 是 Java SE 12 的版本,发布于2019年3月,它包含了多项新的特性、改进和实验性功能。

以下是 JDK 12 中一些主要的新特性:

  1. Switch 表达式(JEP 325):引入了一种新的 switch 表达式,使得 switch 语句更加简洁和易用,支持在 switch 表达式中使用箭头(->)和 lambda 形式。

  2. 微基准测试套件(JEP 230):引入了一个新的微基准测试套件,称为 JDK Microbenchmark Suite (JMH)。它提供了一种简单、可靠的方式来编写、运行和评估微基准测试。

  3. JVM 常量 API(JEP 334):引入了一组新的 API 来支持描述加载到 JVM 的常量值。

  4. Shenandoah 垃圾收集器(JEP 189):Shenandoah 是一个低延迟垃圾收集器,它在 JDK 12 中以实验性功能的形式引入,旨在减少垃圾收集的停顿时间。

  5. 默认 CDS 归档(JEP 341):引入了一种新的类数据共享 (CDS) 归档格式,称为默认 CDS 归档,以提高类的加载时间和空间效率。

  6. Prompto 测试工具(JEP 341):引入了 Prompto,一个用于开发和执行测试的新的工具和框架。

  7. G1 垃圾收集器的增强(JEP 344):在 JDK 12 中,G1 垃圾收集器进行了一些优化和增强,以提高其性能和稳定性。

这些新特性和改进进一步完善了 Java 的功能性和性能,使得 Java 在现代应用程序开发中仍然保持着其强大的竞争力。

JDK 12 的发布体现了 Java 平台持续演进的承诺,不断地引入新的特性和技术,以满足不断变化的编程需求。

详细介绍 jdk12 Switch 表达式(JEP 325)

JDK 12 引入了一个新的特性:Switch 表达式,该特性旨在增强 Java 中的 switch 语句,使其更加简洁、灵活和易用。Switch 表达式允许你在 switch 语句中使用更现代、更函数式的语法,包括箭头(->)和 lambda 形式。

Switch 表达式的基本语法

int numLetters = switch (day) {
    case "MON", "WED", "FRI" -> 6;
    case "TUE", "THU", "SAT" -> 5;
    case "SUN" -> 7;
    default -> throw new IllegalArgumentException("Invalid day: " + day);
};

在这个示例中,我们使用 switch 表达式计算一周中每天的字母数量。

主要特点

  1. 箭头(->)语法:Switch 表达式使用箭头(->)来替代传统的冒号(:)。

  2. Lambda 形式:你可以在 case 标签中使用 lambda 形式。

  3. 多值 case 标签:Switch 表达式支持多个值的 case 标签,用逗号分隔。

  4. 局部变量类型推断:你可以使用 var 关键字进行局部变量类型推断。

示例

简单的 Switch 表达式

String fruit = "apple";
int price = switch (fruit) {
    case "apple" -> 10;
    case "banana" -> 5;
    default -> throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + fruit);
};

使用 Lambda 形式

int number = 42;
String evenOrOdd = switch (number % 2) {
    case 0 -> {
        yield "even";
    }
    case 1 -> {
        yield "odd";
    }
    default -> {
        yield "unknown";
    }
};

在这个示例中,我们使用 yield 关键字来返回一个值。

总结

Switch 表达式是 JDK 12 中引入的一个重要特性,它使得 switch 语句更加灵活和强大,提供了一种现代、清晰的方式来编写条件分支逻辑。

Switch 表达式的引入进一步提升了 Java 语言的表达能力和可读性,使得开发者能够更加高效地编写和维护代码。

详细介绍 jdk12 微基准测试套件(JEP 230)

JDK 12 引入了一个名为微基准测试套件(JEP 230)的新特性,这是一个重要的改进,旨在提供一种标准化和简化的方法来执行 Java 应用程序的微基准测试。微基准测试主要用于评估代码片段的性能,这些代码片段通常会被频繁地执行,因此性能优化对它们来说至关重要。

微基准测试套件(JMH)的主要特点:

  1. 简化测试编写:JMH 提供了简化的 API 和注解,使得编写和运行微基准测试变得更加容易。

  2. 可靠的测量:JMH 提供了准确的测量工具和统计信息,以确保测试结果的可靠性和一致性。

  3. 多种测试模式:JMH 支持多种测试模式,包括基准测试、测试迭代和测试尺寸。

  4. 集成度高:JMH 可以轻松地集成到现有的构建和测试工作流中,支持主流的构建工具和测试框架。

JMH 测试的基本结构:

一个基本的 JMH 测试通常包括以下几个部分:

  1. 状态对象:定义需要测试的对象和数据。

  2. Benchmark 方法:使用 @Benchmark 注解标记的方法,表示要进行性能测试的代码片段。

  3. 运行测试:使用 JMH 提供的 Runner 运行测试,并获取性能数据。

示例:

import org.openjdk.jmh.annotations.*;

@State(Scope.Thread)
public class MyBenchmark {

    private int[] array;

    @Setup
    public void setup() {
        array = new int[1000000];
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            array[i] = i;
        }
    }

    @Benchmark
    public int testMethod() {
        int sum = 0;
        for (int i : array) {
            sum += i;
        }
        return sum;
    }
}

在这个示例中,我们定义了一个名为 MyBenchmark 的类,其中包含一个 testMethod 方法,该方法使用 @Benchmark 注解标记。@Setup 注解用于初始化测试状态。

运行测试:

你可以使用 Maven 或 Gradle 来运行 JMH 测试。以下是使用 Maven 运行 JMH 测试的基本命令:

mvn clean install
java -jar target/benchmarks.jar

总结:

微基准测试套件(JMH)为 Java 开发者提供了一个强大、灵活和标准化的工具,用于评估和优化代码的性能。

它简化了性能测试的编写和运行,提供了准确和一致的性能测量,有助于开发者更有效地优化和调试他们的应用程序。

JMH 的引入进一步提升了 Java 平台在性能优化领域的竞争力,加强了 Java 在现代应用开发中的地位。

详细介绍 jdk12 JVM 常量 API(JEP 334)

JDK 12 引入了一个新的特性:JVM 常量 API(JEP 334)。这个特性旨在支持加载到 JVM 的常量值,并提供一组新的 API 来访问和操作这些常量。这些常量可以用于描述常见的数据类型,如 int、long、float、double 和 String,以及一些特定的常量,如动态调用点、字段和方法句柄。

主要特点:

  1. 支持常见数据类型:JVM 常量 API 支持加载到 JVM 的基本数据类型(如 int、long、float、double)和字符串常量。

  2. 动态调用点常量:引入了新的常量类型,用于表示动态调用点(DynamicCallSite)。

  3. 字段和方法句柄常量:支持加载到 JVM 的字段和方法句柄常量,这些常量可以在字节码中被引用。

  4. 增强的反射和字节码操作:提供了一组新的 API,使得在运行时可以更容易地访问和操作常量池中的常量。

JVM 常量 API 示例:

创建和访问常量:

import java.lang.constant.*;

public class ConstantExample {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个字符串常量
        ConstantDesc strConstant = ConstantDescs.ofString("Hello, World!");

        // 访问字符串常量的内容
        String value = strConstant.describeConstable().resolveConstantDesc(String.class).stringValue();

        System.out.println(value); // 输出:Hello, World!
    }
}

在这个示例中,我们使用 ConstantDescs.ofString() 方法创建了一个字符串常量,并使用 resolveConstantDesc() 方法访问了常量的值。

动态调用点常量:

import java.lang.invoke.*;

public class DynamicCallSiteExample {

    public static void main(String[] args) throws Throwable {
        MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup();
        MethodType mt = MethodType.methodType(void.class);
        CallSite cs = LambdaMetafactory.metafactory(lookup, "run",
            MethodType.methodType(Runnable.class), mt, lookup.findStatic(DynamicCallSiteExample.class, "sayHello", mt), mt);
        Runnable r = (Runnable) cs.getTarget().invokeExact();
        r.run(); // 输出:Hello, World!
    }

    public static void sayHello() {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

在这个示例中,我们使用 LambdaMetafactory.metafactory() 方法创建了一个动态调用点常量,并使用 invokeExact() 方法调用了该动态调用点。

总结:

JVM 常量 API(JEP 334)是 JDK 12 中的一个重要特性,它引入了新的 API 和常量类型,使得在 JVM 中可以更加灵活地操作和访问常量。

这个特性不仅提供了对基本数据类型和字符串常量的支持,还支持动态调用点和方法句柄常量,进一步增强了 Java 在反射和动态语言特性方面的能力。

JVM 常量 API 的引入为 Java 语言和平台的发展提供了更多可能性,有助于提高代码的表达力和运行时的灵活性。

详细介绍 jdk12 Shenandoah 垃圾收集器(JEP 189)

JDK 12 引入了一个新的垃圾收集器:Shenandoah(JEP 189)。

Shenandoah 是一个可伸缩、低延迟的垃圾收集器,主要设计用于减少 GC 停顿时间,特别是对于大内存堆和大型应用程序。

它旨在提供高吞吐量和低延迟,同时不牺牲应用程序的整体性能。

Shenandoah 垃圾收集器的主要特点:

  1. 低停顿时间:Shenandoah 通过并发标记、并发清理和并发压缩等技术,显著减少了垃圾收集的停顿时间。

  2. 可伸缩性:Shenandoah 被设计为可伸缩的,能够处理非常大的内存堆,并在多核处理器上进行高效并行处理。

  3. 整理算法:Shenandoah 使用了一种称为 Region-based 的内存布局策略,这有助于提高内存压缩的效率。

  4. 与现有 GC 算法兼容:Shenandoah 可以与现有的 HotSpot GC 算法(如 G1、Parallel 和 CMS)共同工作,使得应用程序可以选择合适的 GC 策略。

  5. 适用于生产环境:Shenandoah 已经被广泛测试,并在多个大型应用和生产环境中得到了验证。

如何启用 Shenandoah 垃圾收集器:

要在 JDK 12 中启用 Shenandoah 垃圾收集器,你可以使用以下 JVM 参数:

-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseShenandoahGC

示例:

启用 Shenandoah GC 的示例:

java -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseShenandoahGC -jar myApp.jar

总结:

Shenandoah 垃圾收集器是 JDK 12 中引入的一个重要特性,它为 Java 应用程序提供了一个高效、低延迟的垃圾收集解决方案。

通过并发标记、清理和压缩等技术,Shenandoah 显著减少了垃圾收集的停顿时间,有助于提高应用程序的整体性能和响应性。

详细介绍 jdk12 默认 CDS 归档(JEP 341)

JDK 12 引入了一个新特性:默认的类数据共享(CDS)归档(JEP 341)。

CDS 允许在 JVM 启动时预先加载和共享类元数据,以提高应用程序的启动时间和内存使用效率。

在 JDK 12 中,CDS 归档已经成为默认的选项,这意味着开发者无需手动设置就可以享受到 CDS 带来的性能优势。

默认 CDS 归档的主要特点:

  1. 自动启用:在 JDK 12 中,默认情况下,CDS 归档是启用的,无需任何额外的配置或命令行选项。

  2. 提高启动时间:通过预先加载和共享类元数据,CDS 可以显著减少 JVM 的启动时间,特别是对于大型应用程序和框架。

  3. 减少内存使用:共享的类元数据可以减少内存使用,因为每个 JVM 实例都可以共享相同的类数据。

  4. 与先前版本的 CDS 兼容:默认的 CDS 归档与 JDK 12 之前版本中的 CDS 归档兼容,这意味着使用先前版本的 CDS 归档的应用程序可以在 JDK 12 中无缝运行。

  5. 简化配置:由于默认启用,开发者不需要关心 CDS 的配置和管理,使得使用 CDS 更加简单和方便。

如何利用默认 CDS 归档:

由于默认 CDS 归档在 JDK 12 中自动启用,开发者无需进行任何额外的配置。只需使用 JDK 12 运行应用程序,即可享受到 CDS 带来的性能提升。

总结:

默认的类数据共享(CDS)归档(JEP 341)是 JDK 12 中的一个重要特性,它通过预先加载和共享类元数据来提高 JVM 的启动性能和内存使用效率。

由于 CDS 归档已经成为默认选项,这使得开发者可以更容易地利用 CDS 的优势,无需进行复杂的配置和管理。

这个改进进一步提升了 Java 应用程序的启动速度,特别是对于大型和复杂的应用程序,有助于提高用户体验和整体性能。

详细介绍 jdk12 G1 垃圾收集器的增强(JEP 344)

JEP 344 在 JDK 12 中介绍了对 G1 垃圾收集器的一系列增强。G1(Garbage-First)垃圾收集器是 JDK 9 引入的一种低延迟、高吞吐量的垃圾收集器。JEP 344 旨在进一步优化 G1 垃圾收集器的性能、稳定性和可预测性。

G1 垃圾收集器增强的主要特点:

  1. 并行 Full GC:JEP 344 引入了并行 Full GC 功能,这允许在 Full GC 阶段使用多个线程进行垃圾回收,从而加速垃圾收集过程。

  2. 堆区域划分优化:优化了堆区域划分策略,改进了内存分配和回收的效率,特别是在大内存堆上。

  3. 性能改进:通过优化内部数据结构和算法,提高了 G1 垃圾收集器的整体性能。

  4. 预测性垃圾回收:通过更精细的垃圾收集策略,提高了垃圾收集的预测性和稳定性,减少了应用程序的停顿时间。

  5. Eager Reclamation:增强了内存回收策略,加速了不再需要的内存区域的回收,有助于提高内存使用效率。

如何启用 G1 垃圾收集器:

要在 JDK 12 中使用 G1 垃圾收集器,可以通过以下 JVM 参数进行设置:

-XX:+UseG1GC

示例:

启用 G1 垃圾收集器的示例:

java -XX:+UseG1GC -jar myApp.jar

总结:

JEP 344 引入的 G1 垃圾收集器的增强旨在提高其性能、稳定性和可预测性。

通过引入并行 Full GC、优化堆区域划分、性能改进、预测性垃圾回收和 Eager Reclamation 等功能,JEP 344 有效地提升了 G1 垃圾收集器在大型应用和高并发环境中的垃圾回收效率和整体性能。

这些增强使得 G1 垃圾收集器成为 Java 平台中一款强大、高效和可靠的垃圾收集器选项。

总结一下 jdk12 的变化

JDK 12 作为 JDK 11 后的下一个长期支持版本,引入了一系列新特性、增强和优化,旨在进一步提升 Java 平台的性能、稳定性和开发者体验。

以下是 JDK 12 的主要变化:

  1. Switch 表达式(JEP 325):引入了新的 Switch 表达式,提供了更简洁、直观的语法来处理复杂的条件逻辑。

  2. 微基准测试套件(JEP 230):提供了一个新的微基准测试套件,帮助开发者更准确地评估和优化 Java 程序的性能。

  3. JVM 常量 API(JEP 334):引入了新的 JVM 常量 API,提供了一种标准化的方式来描述类文件中的常量。

  4. Shenandoah 垃圾收集器(JEP 189):引入了 Shenandoah 垃圾收集器,旨在提供低延迟、可伸缩的垃圾收集解决方案。

  5. 默认 CDS 归档(JEP 341):将类数据共享(CDS)归档作为默认选项,以提高 JVM 的启动性能和内存使用效率。

  6. G1 垃圾收集器的增强(JEP 344):对 G1 垃圾收集器进行了优化和增强,提高了其性能、稳定性和可预测性。

此外,JDK 12 还包括了许多其他的改进和更新,包括新的 API、库、工具和性能优化,以及对现有特性的修复和优化。

总体而言,JDK 12 为 Java 开发者提供了一系列有价值的新特性和增强,旨在进一步提升 Java 平台的功能性和竞争力,同时改善开发者的工作流程和用户体验。