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jdk16 有哪些新特性

JDK 16 引入了一系列新特性和改进，以下是 JDK 16 的一些主要新特性：

  1. 模式匹配改进（JEP 394）：instanceof 表达式的模式匹配成为正式特性，允许更简洁和安全的类型检查和变量声明。

  2. 记录类型（JEP 395）：记录（Records）作为语法糖，用于创建不可变的数据载体，减少样板代码。

  3. 打包工具（JEP 392）：提供了 jpackage 工具，用于打包独立的 Java 应用程序。

  4. ZGC：并发线程栈处理（JEP 376）：对 Z Garbage Collector 进行了改进，支持并发线程栈处理，进一步提升性能。

  5. UNIX-域 Socket 通道（JEP 380）：为 java.nio.channels 包中的套接字通道和服务端套接字通道 API 增加了 UNIX 域套接字通道支持。

  6. 弹性元空间（JEP 387）：改进了 HotSpot 虚拟机的元空间内存管理，提高了内存使用效率。

  7. Windows/AArch64 端口（JEP 388）：将 JDK 移植到了 Windows/AArch64 平台。

  8. 外部链接器 API（JEP 389）：孵化器模块，提供对本地代码的静态类型访问支持。

  9. 基于值的类的警告（JEP 390）：为基于值的类提供了编译时警告，以避免不当的同步和其他潜在问题。

  10. 密封类（JEP 397）：二次预览特性，允许限制哪些类或接口可以继承或实现特定的封闭类或接口。

  11. 默认强封装 JDK 内部元素（JEP 396）：JDK 16 开始，默认情况下对 JDK 内部元素进行强封装，限制对它们的访问。

  12. 向量 API（JEP 338）：孵化器模块，提供对 SIMD 指令的支持，以便在 Java 中执行向量计算。

  13. C++14 语言特性支持（JEP 347）：允许在 JDK 的 C++ 源代码中使用 C++14 的新语言特性。

  14. 从 Mercurial 迁移到 Git（JEP 357）：将 OpenJDK 社区的源代码存储库从 Mercurial 迁移到 Git。

  15. 迁移到 GitHub（JEP 369）：在 GitHub 上托管 OpenJDK 社区的 Git 存储库。

  16. 外部存储器访问 API（JEP 1339）：三次孵化的 API，允许 Java 程序安全有效地访问 Java 堆之外的外部内存。

  17. 启用 C++14 语言特性（JEP 12397）：在 JDK 源代码中使用 C++14 语言特性，以提升代码质量和开发效率。

这些新特性和改进体现了 JDK 16 在性能、安全性、易用性和现代化方面的持续进步。

开发者应当关注这些变化，以确保他们的应用程序能够利用 JDK 16 引入的新特性和改进。

1. jdk16 模式匹配改进（JEP 394）

JDK 16 引入了 JEP 394：模式匹配改进（Pattern Matching for instanceof），这是对 Java 语言中 instanceof 关键字的模式匹配特性的最终确定版。

以下是 JDK 16 中模式匹配改进（JEP 394）的详细介绍：

  1. 最终确定：模式匹配在 JDK 14 中首次作为预览特性引入（JEP 305），随后在 JDK 15 中进行了第二轮预览（JEP 375），最终在 JDK 16 中成为正式特性。

  2. 简化类型检查：该特性允许开发者在 instanceof 表达式中直接进行类型检查和变量声明，减少了类型转换的需要，使代码更加简洁。

  3. 增强安全性：通过模式匹配，编译器可以更精确地检查类型，减少了在类型转换过程中潜在的 ClassCastException 风险。

  4. 语法使用：在 instanceof 操作中，可以直接声明一个新的变量，如果类型匹配，该变量将会是特定类型的引用，无需显式类型转换。示例如下： 
    if (obj instanceof String s) {
    // 可以直接使用变量 s，它已经被确认是 String 类型
}

  5. 设计目的：模式匹配的目的是使条件语句更加简洁和易于理解，同时提供更好的类型安全性。

  6. 与其他特性的集成：模式匹配预计将与 Java 中的其他语言结构（如 switch 表达式和语句）集成，提供更一致的编程体验。

  7. 社区反馈：Java 社区的反馈对于模式匹配的最终设计至关重要，JEP 394 根据从预览特性阶段收集到的反馈进行了改进。

  8. 官方文档：JEP 394 的官方文档提供了关于模式匹配如何工作的详细信息，包括语法和示例代码。

通过 JEP 394，JDK 16 继续改进 Java 语言的模式匹配能力，提供了一种更加强大和用户友好的方式来处理类型检查和变量声明。

2. jdk16 记录类型（JEP 395）

JDK 16 引入了 JEP 395：记录类型（Records），这是对 Java 语言的一个重大增强，它作为正式特性被引入。记录类型提供了一种简洁的方式来表达浅拷贝、不可变的数据载体，从而减少了样板代码的编写。以下是 JDK 16 中记录类型（JEP 395）的详细介绍：

  1. 语法简化：记录类型通过减少冗余代码简化了数据类的声明。开发者不再需要为每个组件编写构造函数、getter 方法、equals()、hashCode() 和 toString() 方法。

  2. 不可变性：记录类型默认是不可变的，这意味着一旦创建，它们的组件就不能被修改。这有助于减少并发编程中的错误，并提高代码的安全性。

  3. 简洁的表示：记录类型可以用极少的代码来表示数据结构，使得代码更加清晰和易于维护。

  4. 组件访问：记录类型提供了一种访问其组件的简洁语法，可以方便地通过名称来访问和操作这些组件。

  5. 构造函数：记录类型自动生成一个公共的构造函数，该构造函数接受所有组件作为参数，并为每个组件提供一个私有的最终字段。

  6. 实现细节：记录类型背后的实现细节被隐藏起来，使得开发者可以专注于业务逻辑，而不必担心实现细节。

  7. 模式匹配：记录类型与模式匹配（instanceof）特性（JEP 394）协同工作，提供了一种强大的数据结构表示方式。

  8. 示例代码： 
    public record Point(int x, int y) {}

    上面的代码定义了一个 Point 记录类型，它有两个名为 x 和 y 的组件。记录类型自动提供了一个无参构造函数、getter 方法、组件的 equals()、hashCode() 和 toString() 实现。

  9. 泛型支持：记录类型支持泛型，允许开发者定义具有泛型参数的数据结构。

  10. 编译器支持：记录类型是 Java 语言的一部分，由 Java 编译器直接支持，不需要任何特定的库或框架。

  11. 设计目的：记录类型的设计目的是为了简化数据结构的声明，减少样板代码，并提供一种声明式的方式来表达数据结构。

通过 JEP 395，JDK 16 为 Java 语言引入了一种新的数据结构表达方式，它使得数据类的声明更加简洁、清晰，同时保持了高性能和低开销。

3. jdk16 打包工具（JEP 392）

JEP 392 引入了 JDK 16 中的一个新特性，即打包工具。这个新工具旨在为 Java 应用程序提供一种简单、一致的方式来创建自包含的可执行文件，使得应用程序的部署和分发更为便捷。

打包工具简介

打包工具是一个命令行工具，允许开发者将 Java 应用程序和其依赖项打包成一个自包含的可执行文件。这包括将应用程序的字节码、依赖的库、JVM 和必要的配置文件等资源打包成一个单独的文件，从而简化了应用程序的部署和运行。

主要特性和优势

  1. 自包含性：打包工具创建的可执行文件是自包含的，不需要外部的 Java 运行时环境，这使得应用程序的部署更为简单和灵活。

  2. 一致性：打包工具提供了一种一致的打包方式，无论目标平台如何，都可以得到相同的打包结果，提高了开发和部署的一致性。

  3. 灵活性：打包工具支持多种打包模式和自定义选项，允许开发者根据应用程序的需求进行灵活配置。

  4. 集成性：打包工具可以与其他构建工具和持续集成/持续部署（CI/CD）流程集成，简化了应用程序的自动化打包和部署。

使用示例

以下是使用打包工具创建自包含可执行文件的简单示例：

jpackage \
  --input target/my-app \
  --name my-app \
  --main-jar my-app.jar \
  --main-class com.example.MyApp \
  --runtime-image target/runtime \
  --output target/dist \
  --description "My Java App"

迁移建议

  • 替换现有打包脚本：考虑使用打包工具替换现有的打包脚本或工具，以利用其提供的自包含和一致性功能。

  • 更新文档和教程：更新相关文档、教程和示例，提供有关打包工具的详细信息、最佳实践和使用指南。

  • 测试和验证：在生产环境之前，对使用打包工具创建的可执行文件进行测试和验证，确保其满足性能、安全性和可靠性要求。

结论

JEP 392 的打包工具为 Java 开发者提供了一个强大、灵活和一致的方式来创建自包含的可执行文件，从而简化了应用程序的部署和分发。

通过自包含性、一致性、灵活性和集成性的特性，打包工具为 Java 应用程序的打包和部署提供了新的可能性和选择，有助于提高开发效率和用户体验。

对于需要将 Java 应用程序打包为自包含可执行文件的开发者，打包工具将是一个非常有价值的新特性。

4. jdk16 ZGC：并发线程栈处理（JEP 376）

JEP 376 引入了 JDK 16 中 ZGC（Z Garbage Collector）的一个重要增强，即并发线程栈处理。这一改进旨在提高 ZGC 在高并发场景下的性能和稳定性，特别是在处理大量线程时。

ZGC 简介

ZGC 是一种低延迟的垃圾收集器，专为需要大堆内存的应用程序设计。

它使用了并发的、分代的垃圾收集算法，使得垃圾收集的停顿时间几乎可以忽略不计，适用于需要高吞吐量和低延迟的应用场景。

并发线程栈处理的主要特性

  1. 并发处理：并发线程栈处理允许 ZGC 在应用程序运行时并发地扫描和处理线程的栈，减少了垃圾收集导致的停顿时间。

  2. 动态线程栈调整：ZGC 可以动态地调整线程栈的大小，以适应应用程序的实际需求，从而提高了内存使用效率。

  3. 减少停顿时间：通过并发处理线程栈，ZGC 能够在不影响应用程序性能的情况下，有效地减少垃圾收集导致的停顿时间。

使用示例

ZGC 是 HotSpot JVM 的默认垃圾收集器之一，可以通过以下命令启用：

java -XX:+UseZGC -jar my-app.jar

迁移建议

  • 性能测试：在生产环境之前，对使用 ZGC 的应用程序进行性能测试，以确保新的并发线程栈处理功能能够如预期地提高性能和稳定性。

  • 配置调优：根据应用程序的实际需求，调整 ZGC 的配置参数，如堆大小、并发线程数等，以实现最佳的性能和吞吐量。

  • 更新文档和教程：更新相关文档、教程和示例，提供有关 ZGC 和并发线程栈处理的详细信息、最佳实践和使用指南。

结论

JEP 376 的并发线程栈处理增强为 ZGC 提供了一个更强大、更灵活的垃圾收集策略，特别适用于高并发和大堆内存的应用场景。

通过并发处理线程栈和动态调整线程栈大小，ZGC 能够提供更低的停顿时间、更高的吞吐量和更好的内存使用效率。

对于需要高性能和低延迟的 Java 应用程序，使用 ZGC 的新功能将是一个非常有价值的选择，有助于提高应用程序的性能、稳定性和可伸缩性。

5. jdk16 UNIX-域 Socket 通道（JEP 380）

JEP 380 引入了 JDK 16 中的一个新特性，即 UNIX 域套接字通道。这一改进为 Java 提供了一个新的 API，允许应用程序通过 UNIX 域套接字在本地进程之间进行高效、安全的通信，而无需通过网络协议栈。

UNIX 域套接字通道简介

UNIX 域套接字是一种特殊的套接字类型，允许同一台计算机上的进程之间通过文件系统进行通信。与标准的 IP 套接字不同，UNIX 域套接字提供了更高的性能和更低的延迟，适用于需要本地进程之间快速通信的应用场景。

主要特性和优势

  1. 高性能：由于 UNIX 域套接字避免了网络协议栈的开销，因此它们通常比传统的 IP 套接字提供更高的性能和更低的延迟。

  2. 安全性：UNIX 域套接字仅限于本地进程之间的通信，不通过网络，因此提供了一种更加安全和私密的通信方式。

  3. 灵活性：UNIX 域套接字通道可以与现有的 Java NIO API 集成，使得应用程序可以方便地利用现有的非阻塞 I/O 和多路复用机制。

使用示例

以下是使用 UNIX 域套接字通道进行本地进程通信的简单示例：

import java.net.*;
import java.nio.channels.*;

public class UnixDomainSocketExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        UnixDomainSocketAddress address = UnixDomainSocketAddress.of("/tmp/my-socket");
        try (AsynchronousServerSocketChannel serverSocketChannel = AsynchronousServerSocketChannel.open()) {
            serverSocketChannel.bind(address);
            System.out.println("Server started, waiting for connection...");
            serverSocketChannel.accept(null, new CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel, Void>() {
                @Override
                public void completed(AsynchronousSocketChannel clientChannel, Void attachment) {
                    System.out.println("Client connected: " + clientChannel);
                    // Handle client connection
                }

                @Override
                public void failed(Throwable exc, Void attachment) {
                    System.err.println("Accept failed: " + exc);
                }
            });
            Thread.sleep(60000);  // Keep the server running for demonstration
        }
    }
}

迁移建议

  • 替换网络套接字：考虑使用 UNIX 域套接字替换应用程序中的网络套接字，以提高通信性能和安全性。

  • 更新文档和教程：更新相关文档、教程和示例，提供有关 UNIX 域套接字通道的详细信息、最佳实践和使用指南。

  • 测试和验证：在生产环境之前，对使用 UNIX 域套接字通道的应用程序进行测试和验证，确保其满足性能、安全性和可靠性要求。

结论

JEP 380 的 UNIX 域套接字通道为 Java 提供了一个新的本地通信解决方案，特别适用于需要高性能和安全性的应用场景。

通过提供高性能、安全和灵活的通信机制，UNIX 域套接字通道为 Java 应用程序的本地进程间通信提供了新的可能性和选择，有助于提高应用程序的性能、安全性和可伸缩性。

对于需要本地进程间快速、安全通信的 Java 应用程序，UNIX 域套接字通道将是一个非常有价值的新特性。

6. jdk16 弹性元空间（JEP 387）

JEP 387 引入了 JDK 16 中的一个关键增强，即弹性元空间（Elastic Metaspace）。这个改进旨在优化元空间（Metaspace）的管理，使其能够更加灵活地适应应用程序的需求，从而提高内存使用效率和应用程序的性能。

元空间简介

元空间是 Java 虚拟机（JVM）中用于存储类元数据的内存区域。与传统的永久代（PermGen）不同，元空间不会受到固定内存大小的限制，而是根据应用程序的需求动态分配和释放内存。

弹性元空间的主要特性

  1. 动态调整：弹性元空间允许 JVM 在运行时动态地调整元空间的大小，以适应应用程序的实际需求。

  2. 内存优化：通过更有效的内存管理和碎片整理，弹性元空间有助于减少内存碎片和提高内存使用效率。

  3. 性能优化：优化的元空间管理可以减少垃圾收集的停顿时间，并提高应用程序的性能和吞吐量。

使用示例

弹性元空间是 JVM 的内部优化，大多数情况下不需要开发者进行手动配置或调整。然而，可以通过以下 JVM 参数监控和调整元空间的行为：

java -XX:+UseElasticMetaspaceSize -XX:MetaspaceSize=128m -XX:MaxMetaspaceSize=512m -jar my-app.jar

迁移建议

  • 性能监控：使用 JVM 监控工具（如 JVisualVM、JConsole 等）监控应用程序的元空间使用情况，以评估弹性元空间的效果。

  • 配置调优：根据应用程序的实际需求和性能特性，适当调整元空间的初始大小（MetaspaceSize）和最大大小（MaxMetaspaceSize）。

  • 更新文档和教程：更新相关文档、教程和示例，提供有关弹性元空间的详细信息、最佳实践和使用指南。

结论

JEP 387 的弹性元空间增强为 Java 应用程序提供了更加灵活和高效的元空间管理机制。

通过动态调整、内存优化和性能优化，弹性元空间有助于提高应用程序的内存使用效率、性能和稳定性。

对于需要动态管理和优化内存使用的 Java 应用程序，弹性元空间将是一个非常有价值的新特性，有助于提高应用程序的可伸缩性和可维护性。

7. jdk16 Windows/AArch64 端口（JEP 388）

JEP 388 引入了 JDK 16 中的一个重要增强，即 Windows/AArch64 端口。这一改进旨在为 ARM 架构的 Windows 操作系统提供原生的 JDK 支持，从而扩大 Java 在 ARM 平台上的应用范围。

Windows/AArch64 端口简介

Windows/AArch64 端口是针对 ARM 架构的 64 位版本的 Windows 操作系统进行的 JDK 端口。此改进使得 Java 应用程序可以在 ARM 架构的 Windows 计算机上原生运行，无需任何额外的兼容性层或模拟器。

主要特性和优势

  1. 原生支持：Windows/AArch64 端口提供了针对 ARM 架构的 Windows 操作系统的原生 JDK 支持，确保了 Java 应用程序在此平台上的性能和稳定性。

  2. 跨平台一致性：通过在 ARM 架构的 Windows 上提供与其他平台相同的 JDK 支持，确保了 Java 应用程序在不同平台之间的一致性和可移植性。

  3. 性能优化：针对 ARM 架构进行的优化和调整，有助于提高 Java 应用程序在 Windows/AArch64 上的性能和响应速度。

使用示例

要在 Windows/AArch64 系统上运行 Java 应用程序，可以直接下载和安装相应的 Windows/AArch64 版本的 JDK，并按照常规方式运行应用程序。

迁移建议

  • 平台兼容性测试：在部署到 Windows/AArch64 系统之前，进行充分的兼容性测试，以确保 Java 应用程序能够正确运行并满足性能和稳定性要求。

  • 更新文档和教程：更新相关文档、教程和示例，提供有关 Windows/AArch64 端口的详细信息、安装指南和最佳实践。

  • 优化和调优：针对 ARM 架构进行性能优化和调优，以实现最佳的性能和资源利用率。

结论

JEP 388 的 Windows/AArch64 端口增强为 ARM 架构的 Windows 系统提供了原生的 JDK 支持，扩大了 Java 在多样化平台上的应用范围。

通过原生支持、跨平台一致性和性能优化，Windows/AArch64 端口有助于提高 Java 应用程序在 ARM 架构的 Windows 系统上的性能、稳定性和可移植性。

对于需要在 ARM 架构的 Windows 系统上部署 Java 应用程序的开发者和组织来说，Windows/AArch64 端口将是一个非常有价值的新特性，有助于扩展 Java 的应用范围和生态系统。

8. jdk16 外部链接器 API（JEP 389）

JEP 389 引入了 JDK 16 中的一个重要增强，即外部链接器 API（External Linker API）。这个改进为 Java 应用程序提供了一个新的 API，允许开发者通过外部链接器生成和自定义自包含的可执行文件，从而简化应用程序的部署和分发。

外部链接器 API 简介

外部链接器 API 允许 Java 开发者利用系统上的外部链接器（如 GNU ld 或 Microsoft link）生成自包含的可执行文件。这些文件包括应用程序的字节码、依赖的库、JVM 和必要的配置文件等，使得应用程序可以独立于特定的 Java 运行时环境运行。

主要特性和优势

  1. 自包含性：通过外部链接器 API，开发者可以创建自包含的可执行文件，无需依赖外部的 Java 运行时环境，简化了应用程序的部署和分发。

  2. 灵活性：外部链接器 API 提供了灵活的自定义选项，允许开发者根据应用程序的需求进行高度定制，包括优化、压缩和加密等。

  3. 跨平台兼容性：由于外部链接器 API 支持常见的外部链接器，使得生成的可执行文件可以在多个平台上运行，包括 Windows、Linux 和 macOS 等。

使用示例

以下是使用外部链接器 API 生成自包含可执行文件的简化步骤：

import jdk.incubator.foreign.*;

public class ExternalLinkerExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        LibraryLookup rt = LibraryLookup.ofDefault();
        FunctionDescriptor fd = FunctionDescriptor.of(CLinker.C_LONG, CLinker.C_LONG);
        SymbolLookup lookup = LibraryLookup.ofPath("libc.so.6").lookup();
        SymbolAddress rand = lookup.lookup("rand");
        try (MemorySegment argsArray = CLinker.toCStringArray(args)) {
            int result = CLinker.toFunction(rand, fd).invokeExact(argsArray.asSegment());
            System.out.println("rand() returned: " + result);
        }
    }
}

迁移建议

  • 替换传统打包工具：考虑使用外部链接器 API 替换现有的打包脚本或工具，以利用其提供的自包含和灵活性功能。

  • 更新文档和教程：更新相关文档、教程和示例，提供有关外部链接器 API 的详细信息、最佳实践和使用指南。

  • 测试和验证：在生产环境之前，对使用外部链接器 API 创建的可执行文件进行测试和验证，确保其满足性能、安全性和可靠性要求。

结论

JEP 389 的外部链接器 API 为 Java 应用程序提供了一个强大和灵活的自包含打包解决方案，有助于简化应用程序的部署和分发。

通过自包含性、灵活性和跨平台兼容性的特性，外部链接器 API 为 Java 应用程序的打包和部署提供了新的可能性和选择，有助于提高开发效率和用户体验。

对于需要创建独立和定制化的可执行文件的 Java 应用程序，外部链接器 API 将是一个非常有价值的新特性。

9. jdk16 基于值的类的警告（JEP 390）

JEP 390 引入了 JDK 16 中的一个新特性，即基于值的类的警告（Warnings for Value-Based Classes）。这个增强旨在提高对于基于值的类（Value-Based Classes）在 Java 程序中的使用的警觉性，确保开发者避免不适当地使用这些类，从而减少可能的问题和错误。

基于值的类简介

基于值的类是指那些表示不可变值的类，如 String、Integer 和 LocalDate 等。这些类通常是不可变的，即一旦创建，其状态就不会改变。

基于值的类的警告特性

  1. 编译时警告：当开发者尝试修改基于值的类的实例时，编译器会发出警告，提醒开发者这是不合适的操作。

  2. 运行时警告：在运行时，如果开发者进行了不适当的基于值的类的操作，JVM 也会发出相应的警告，以引起开发者的注意。

  3. 教育性质：此功能的主要目的是教育性质的，帮助开发者理解基于值的类的正确使用方式，并提高代码的质量和健壮性。

使用示例

以下是一个尝试修改基于值的类实例的示例，会导致编译时警告：

public class ValueClassExample {
    public static void main(String[] args) {
        String value = "Hello";
        value.toUpperCase(); // 编译时警告：对基于值的类 String 的不适当修改
    }
}

迁移建议

  • 遵循最佳实践：遵循基于值的类的最佳实践，避免对其进行不适当的修改，保持其不可变性。

  • 审查现有代码：审查现有代码，确保所有对基于值的类的操作都是合适和正确的，修复可能导致警告的代码段。

  • 更新文档和教程：更新相关文档、教程和示例，提供有关基于值的类的正确使用方式的详细信息和指导。

结论

JEP 390 的基于值的类的警告增强提供了一个有用的工具，帮助开发者识别和避免对基于值的类进行不适当的修改，从而提高代码的质量和健壮性。

通过编译时和运行时的警告机制，此功能有助于教育开发者遵循基于值的类的最佳实践，确保其正确和有效的使用。

对于需要使用基于值的类的 Java 开发者，此功能将是一个有价值的辅助工具，有助于提高开发效率和代码的可靠性。

10. jdk16 密封类（JEP 397）

JEP 397 引入了 JDK 16 中的一个新特性，即密封类（Sealed Classes）。密封类是一种特殊的类，它限制了其子类的继承范围，使得开发者可以明确指定哪些类可以继承它，从而增强代码的安全性和可维护性。

密封类简介

密封类是用 sealed 修饰的类，它明确地规定了哪些类可以继承它。这可以帮助开发者控制类的继承结构，防止未授权的类继承，从而提高代码的安全性和稳定性。

密封类的主要特性

  1. 明确的继承范围：通过 sealed 关键字明确指定哪些类可以继承密封类，不在范围内的类将无法继承。

  2. 有限的子类：密封类的子类必须明确地列出在 permits 子句中，限制了子类的数量和类型。

  3. 安全性增强：由于明确了继承关系，密封类可以更有效地控制代码的执行路径，减少潜在的错误和安全风险。

使用示例

以下是一个简单的密封类和其子类的示例：

public sealed class Shape permits Circle, Rectangle {
    // ...
}

public final class Circle extends Shape {
    // ...
}

public final class Rectangle extends Shape {
    // ...
}

在上述示例中，Shape 类是一个密封类，只允许 Circle 和 Rectangle 两个类继承它。

迁移建议

  • 设计优化：考虑使用密封类来优化代码设计，明确类的继承结构，减少复杂性和不必要的继承关系。

  • 代码审查：审查现有代码，识别可能受益于密封类特性的类，进行适当的重构和优化。

  • 更新文档和教程：更新相关文档、教程和示例，提供有关密封类的详细信息、最佳实践和使用指南。

结论

JEP 397 的密封类特性为 Java 提供了一个强大的工具，帮助开发者更有效地管理和控制类的继承关系。

通过明确的继承范围、有限的子类和增强的安全性，密封类有助于提高代码的清晰度、安全性和可维护性。

对于需要精确控制类继承关系的 Java 开发者，密封类将是一个非常有价值的新特性，有助于提高代码的质量和健壮性。

11. jdk16 默认强封装 JDK 内部元素（JEP 396）

JEP 396 引入了 JDK 16 中的一个新特性，即默认强封装 JDK 内部元素。这个增强旨在提高 JDK 内部 API 的安全性，防止开发者不合理地访问和修改 JDK 的内部元素，从而增强代码的稳定性和可维护性。

默认强封装 JDK 内部元素简介

在 JDK 9 引入模块化系统（Project Jigsaw）后，JDK 的一些内部 API 被标记为不推荐使用，并将其封装起来，只能通过特定的方式访问。JEP 396 进一步加强了这种封装，使得 JDK 内部元素默认处于强封装状态，确保开发者无法轻易地访问和修改它们。

默认强封装的主要特性

  1. 增强安全性：通过默认强封装 JDK 的内部元素，提高了 JDK 的安全性，防止开发者不合理地访问和修改内部 API。

  2. 稳定性增强：加强封装有助于保持 JDK 的稳定性，防止不受控制的访问和修改导致的潜在问题和错误。

  3. 版本兼容性：默认强封装有助于维护 JDK 的版本兼容性，确保在未来的 JDK 版本中，不推荐使用的内部 API 仍然可以安全地被废弃和移除。

迁移建议

  • 替换不推荐 API：如果你的代码依赖于 JDK 的内部 API，考虑替换为公共 API 或第三方库，以确保代码的健壮性和未来的兼容性。

  • 更新文档和教程：更新相关文档、教程和示例，提供有关默认强封装的详细信息、替代方案和最佳实践。

  • 代码审查和测试：进行代码审查和测试，确保代码不依赖于被强封装的 JDK 内部元素，并修复可能导致的问题。

结论

JEP 396 的默认强封装 JDK 内部元素增强为 JDK 提供了一个更加健壮和安全的基础，有助于防止不合理的访问和修改 JDK 的内部 API。

通过增强安全性、稳定性和版本兼容性，此特性有助于提高 JDK 的质量和可维护性，为开发者提供一个更加可靠和稳定的开发环境。

对于依赖 JDK 内部 API 的 Java 开发者，JEP 396 提醒他们审查和更新代码，以适应这些变化，从而确保代码的健壮性和未来的兼容性。

12. jdk16 向量 API（JEP 338）

JEP 338 引入了 JDK 16 中的一个重要增强，即向量 API。向量 API 为 Java 开发者提供了一套高级、向量化的数据处理工具，使得开发者能够更容易地利用现代硬件（如 SIMD 指令集）来优化并行数据处理，从而提高应用程序的性能。

向量 API 简介

向量 API 通过引入新的类和方法，如 VectorSpecies、VectorMask 和 VectorShape 等，扩展了 Java 的标准库，提供了一种高效处理向量化数据的方式。这些工具可以与现有的 Java Stream API 集成，为开发者提供了一个统一、高效的编程模型，用于并行处理大规模数据集。

向量 API 的主要特性

  1. 高性能并行处理：向量 API 允许开发者利用 SIMD（单指令多数据）指令集，高效地执行并行数据计算，提高处理速度。

  2. 简化并行编程：通过集成现有的 Java Stream API，向量 API 简化了并行编程，提供了一个更加直观和易用的接口，减少了开发复杂性。

  3. 硬件优化：向量 API 明确地设计用于与硬件的特定特性和优化相集成，使得开发者可以利用硬件的潜能，进一步提高性能。

使用示例

以下是一个简单的使用向量 API 进行向量化计算的示例：

import jdk.incubator.vector.*;

public class VectorExample {
    public static void main(String[] args) {
        VectorSpecies<Float> species = FloatVector.SPECIES_256;
        FloatVector a = FloatVector.fromArray(species, new float[] {1.0f, 2.0f, 3.0f, 4.0f}, 0);
        FloatVector b = FloatVector.fromArray(species, new float[] {4.0f, 3.0f, 2.0f, 1.0f}, 0);
        FloatVector result = a.add(b);
        float[] array = new float[species.length()];
        result.intoArray(array, 0);
        for (float value : array) {
            System.out.println(value);
        }
    }
}

迁移建议

  • 评估性能优势：评估现有的并行计算代码，确定是否可以通过向量 API 获得性能提升。

  • 逐步迁移：开始时，可以选择性地使用向量 API 优化关键的计算核心，逐步扩展到其他部分。

  • 更新文档和教程：提供有关向量 API 的详细信息、最佳实践和使用指南，帮助开发者快速上手和利用这一特性。

结论

JEP 338 的向量 API 为 Java 开发者提供了一个强大的工具，用于高效地执行并行向量化计算。

通过高性能的并行处理、简化的编程模型和硬件优化，向量 API 有助于提高应用程序的性能和响应速度。

对于需要处理大规模数据集和优化计算密集型任务的 Java 应用程序，向量 API 将是一个非常有价值的新特性，有助于提高性能和扩展能力。

13. jdk16 C++14 语言特性支持（JEP 347）

JEP 347 引入了 JDK 16 中的一个重要增强，即对 C++14 语言特性的支持。这个增强旨在提高 JDK 中 JNI（Java Native Interface）的互操作性，允许开发者在 JNI 方法中使用更先进和现代的 C++ 特性，从而提供更加灵活和高效的编程体验。

C++14 语言特性支持简介

C++14 是 C++ 标准的一个版本，它引入了一系列的新特性和改进，如泛型、类型推断、初始化列表、lambda 表达式等，这些特性可以帮助开发者编写更加简洁、可读和高效的 C++ 代码。

JEP 347 通过增强 JNI，使得 Java 应用程序能够更容易地与使用 C++14 特性编写的本地库进行交互，从而提高代码的互操作性和性能。

C++14 语言特性支持的主要特性

  1. 泛型编程：支持模板和泛型编程，允许开发者编写更加通用和可复用的代码。

  2. 类型推断：引入 auto 关键字，使得类型推断更为灵活，减少冗余代码。

  3. 初始化列表：支持初始化列表，使得对象的初始化更为简洁和直观。

  4. Lambda 表达式：支持 Lambda 表达式，提供了一种便捷的方式来编写内联的匿名函数。

使用示例

以下是一个简单的 JNI 示例，展示了如何在 JNI 方法中使用 C++14 的特性：

#include <jni.h>
#include <vector>
#include <algorithm>

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_MyClass_nativeMethod(JNIEnv *env, jobject obj) {
    // 使用 C++14 的特性
    std::vector<int> numbers = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5};
    std::sort(numbers.begin(), numbers.end());

    // Lambda 表达式
    std::for_each(numbers.begin(), numbers.end(), [](int number) {
        // 打印每个数字
        printf("%d\n", number);
    });
}

迁移建议

  • 评估互操作性：评估现有的 JNI 代码，确定是否可以从 C++14 的新特性中受益，并进行适当的更新。

  • 更新文档和教程：提供有关 C++14 支持的详细信息、最佳实践和使用指南，帮助开发者理解如何有效地利用这些新特性。

  • 进行兼容性测试：确保更新后的 JNI 代码在不同的平台和环境中都能正常工作，保持与旧版本的兼容性。

结论

JEP 347 的 C++14 语言特性支持为 Java 开发者提供了一个强大的工具，用于增强 JNI 的互操作性和性能。

通过支持现代 C++ 的特性，如泛型、类型推断、初始化列表和 Lambda 表达式等，开发者可以编写更加高效、简洁和可维护的 JNI 代码。

对于需要与使用 C++14 特性编写的本地库进行交互的 Java 应用程序，这一增强将提供更大的灵活性和优化机会，有助于提高代码的质量和性能。

14. jdk16 从 Mercurial 迁移到 Git（JEP 357）

JEP 357 引入了 JDK 16 中的一个重要增强，即从 Mercurial 迁移到 Git。这个变化标志着 JDK 项目从过去的版本控制系统 Mercurial 切换到了现代的、更广泛使用的 Git，以提高开发效率、社区参与度和工具生态系统的整合。

从 Mercurial 迁移到 Git 简介

Mercurial 是一个分布式版本控制系统，曾被广泛用于 JDK 的开发。然而，随着 Git 在开源社区和企业中的普及，JDK 项目决定迁移到 Git，以获得更好的工具支持、更广泛的社区参与和更高的开发效率。

迁移到 Git 的主要动机

  1. 工具生态系统：Git 拥有丰富的工具和插件支持，可以满足各种开发需求，提供更灵活和强大的版本控制功能。

  2. 广泛的社区支持：Git 已成为业界标准，拥有庞大的社区和丰富的资源，有助于吸引更多的开发者参与 JDK 项目。

  3. 开发效率提升：Git 提供了高效的分支和合并策略，支持并行开发和复杂项目管理，有助于提高开发速度和团队协作效率。

迁移过程和策略

  • 代码库迁移：JDK 的代码库已成功迁移到 Git，保留了完整的历史记录和版本信息。

  • 工具和流程更新：更新了与 Mercurial 相关的工具和流程，以适应 Git 的特性和工作流程。

  • 社区参与：积极鼓励社区成员参与迁移过程，提供必要的文档、教程和支持，以确保平稳过渡。

迁移建议

  • 更新开发环境：确保开发者的开发环境已经更新到支持 Git，包括 IDE、构建工具和其他相关工具。

  • 学习 Git 基础：为新的开发者提供 Git 的基础培训和资源，帮助他们快速上手和参与项目。

  • 更新文档和指南：提供有关 Git 的详细文档、教程和最佳实践，帮助开发者了解和遵循新的工作流程和规范。

结论

JEP 357 的从 Mercurial 迁移到 Git 为 JDK 项目带来了一个重要的变革，标志着项目的现代化和开放化。

通过采用 Git，JDK 项目能够更好地利用现代的工具和资源，提高开发效率、社区参与度和项目质量。

这一变化不仅有助于 JDK 项目本身的发展，还将对整个 Java 生态系统产生积极的影响，促进其持续的创新和增长。

15. jdk16 迁移到 GitHub（JEP 369）

JEP 369 引入了 JDK 16 中的一个重要增强，即迁移到 GitHub。这个变化意味着 JDK 项目从自己的 Mercurial 仓库转移到了全球最大的代码托管平台 GitHub，这是一个显著的改变，将进一步促进 Java 社区的参与、贡献和创新。

迁移到 GitHub 简介

GitHub 是一个基于 Git 的代码托管平台，拥有庞大的开发者社区、丰富的工具集和强大的协作功能。通过将 JDK 项目迁移到 GitHub，JDK 项目将能够充分利用 GitHub 的优势，包括更高的可见性、更广泛的社区参与和更强的协作能力。

迁移到 GitHub 的主要动机

  1. 社区参与：GitHub 拥有庞大的开发者社区，有助于吸引更多的开发者参与 JDK 项目，提高社区活跃度和项目质量。

  2. 协作和贡献：GitHub 提供了强大的协作和贡献工具，如 Pull Request、Issue 跟踪和代码审查，有助于简化开发流程，提高代码质量和合作效率。

  3. 可视性和传播：作为全球最大的代码托管平台，GitHub 为 JDK 项目提供了更高的可见性和影响力，有助于提升 Java 生态系统的知名度和普及度。

迁移过程和策略

  • 代码仓库迁移：JDK 项目的代码仓库已成功迁移到 GitHub，并保留了完整的历史记录和版本信息。

  • 流程和工具更新：更新了开发流程和工具，以适应 GitHub 的特性和工作流程，包括 CI/CD、自动化测试和代码审查等。

  • 社区建设：积极建设和培养 GitHub 社区，提供必要的文档、教程和支持，鼓励更多的开发者参与贡献和反馈。

迁移建议

  • 设置和配置：为 JDK 项目设置和配置 GitHub 仓库，包括分支管理、权限设置和 CI/CD 集成等。

  • 培训和教育：提供 GitHub 使用的培训和教育资源，帮助开发者快速上手并熟悉 GitHub 的使用和最佳实践。

  • 文档和指南更新：更新相关文档和指南，提供有关 GitHub 工作流程、贡献指南和项目规范的详细信息，帮助开发者了解和遵循新的开发流程。

结论

JEP 369 的迁移到 GitHub 标志着 JDK 项目的一个重大转变，将为 Java 社区带来更广泛的参与、更高的协作效率和更好的项目质量。

通过利用 GitHub 的强大功能和广泛的社区资源，JDK 项目将能够更好地满足开发者的需求，促进 Java 技术的创新和发展。

这一变化不仅将加强 JDK 项目本身，还将推动整个 Java 生态系统的繁荣和进步。

16. jdk16 外部存储器访问 API（JEP 1339）

JEP 1339 引入了 JDK 16 中的一个重要增强，即外部存储器访问 API。这个新特性为 Java 应用程序提供了一种标准化、高效的方式，用于访问外部存储设备，如 SSD、HDD 或云存储等，从而实现数据的快速读写和管理。

外部存储器访问 API 简介

外部存储器访问 API 旨在简化和标准化 Java 应用程序与外部存储设备之间的交互，提供了一组统一的 API，用于处理文件、目录和数据流，支持异步 I/O 操作和高性能数据传输。

外部存储器访问 API 的主要特性

  1. 统一的 API：外部存储器访问 API 提供了一个统一的接口，用于访问不同类型的外部存储设备，使得开发者可以更容易地编写跨平台的存储操作代码。

  2. 高性能 I/O：支持异步 I/O 操作和零拷贝数据传输，利用现代存储设备的性能优势，实现高效的数据读写。

  3. 安全和可靠：提供了丰富的安全特性和错误处理机制，确保数据的完整性和可靠性，防止数据丢失和损坏。

  4. 云存储集成：支持与各种云存储服务的集成，如 Amazon S3、Google Cloud Storage 和 Azure Blob Storage 等，方便开发者直接访问和管理云上的数据。

使用示例

以下是一个简单的外部存储器访问 API 使用示例，展示了如何异步读取文件内容：

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.AsynchronousFileChannel;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.StandardOpenOption;
import java.util.concurrent.Future;

public class ExternalStorageExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Path path = Path.of("example.txt");
        AsynchronousFileChannel channel = AsynchronousFileChannel.open(path, StandardOpenOption.READ);

        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
        Future<Integer> readResult = channel.read(buffer, 0);

        while (!readResult.isDone()) {
            // 等待读取完成
        }

        buffer.flip();
        byte[] data = new byte[buffer.remaining()];
        buffer.get(data);

        System.out.println(new String(data));
        channel.close();
    }
}

迁移建议

  • 评估现有代码：评估现有的文件和存储操作代码，确定是否可以从外部存储器访问 API 获得性能和功能上的优势。

  • 更新文档和教程：提供有关外部存储器访问 API 的详细文档、教程和最佳实践，帮助开发者快速上手和利用这一特性。

  • 进行性能测试：进行性能测试，比较外部存储器访问 API 和传统 I/O API 在读写操作上的性能差异，以确保性能的提升。

结论

JEP 1339 的外部存储器访问 API 为 Java 开发者提供了一个强大的工具，用于简化和优化与外部存储设备的交互。

通过提供统一的 API、高性能的 I/O 操作和丰富的安全特性，外部存储器访问 API 有助于提高数据处理效率、简化存储管理和提升应用程序的可靠性。

对于需要处理大量数据或与外部存储设备进行高效交互的 Java 应用程序，这一特性将是一个非常有价值的新功能，有助于提升应用程序的性能和可扩展性。

17. jdk16 启用 C++14 语言特性（JEP 12397）

JEP 12397 引入了 JDK 16 中的一个重要增强，即启用 C++14 语言特性。这个变化允许 JDK 使用 C++14 中引入的新特性，以提供更加现代化、高效和可维护的 C++ 代码，尤其是在与 JNI（Java Native Interface）相关的本地代码开发中。

启用 C++14 语言特性简介

C++14 是 C++ 标准的一个版本，它引入了一系列的新特性和改进，如泛型、类型推断、初始化列表、lambda 表达式等。通过启用 C++14 语言特性，JDK 使得 JNI 本地代码可以更加简洁、高效和现代化，从而提高代码质量和开发效率。

启用 C++14 语言特性的主要优势

  1. 代码简洁性：C++14 的新特性如泛型和类型推断可以减少冗余代码，使得 JNI 本地代码更加简洁和可读。

  2. 类型安全性：类型推断和强类型枚举等特性有助于提高代码的类型安全性，减少潜在的编程错误。

  3. 高级特性支持：支持 lambda 表达式、变长模板和 constexpr 等高级特性，使得 JNI 本地代码更加灵活和强大。

  4. 性能优化：新的编译优化和代码生成技术可以提高执行效率，特别是在涉及模板和泛型的代码中。

使用示例

以下是一个简单的 JNI 示例，展示了如何使用 C++14 特性，如 lambda 表达式和 auto 类型推断：

#include <jni.h>
#include <iostream>

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_MyClass_nativeMethod(JNIEnv *env, jobject obj) {
    // 使用 lambda 表达式
    auto printMessage = [](const char* message) {
        std::cout << message << std::endl;
    };

    printMessage("Hello from native code using C++14!");
}

迁移建议

  • 代码评估：评估现有 JNI 本地代码，确定是否可以利用 C++14 的新特性进行优化和简化。

  • 编译器和工具更新：确保使用支持 C++14 的编译器和开发工具，如 GCC 5.1+、Clang 3.4+ 或 Visual Studio 2015+。

  • 更新文档和教程：提供有关 C++14 支持的详细信息、最佳实践和使用指南，帮助开发者了解如何有效地利用这些新特性。

结论

JEP 12397 的启用 C++14 语言特性为 JDK 的 JNI 本地代码开发带来了一个重要的改进。

通过支持现代的 C++ 特性，如泛型、类型推断和 lambda 表达式等，开发者可以编写更加简洁、高效和可维护的本地代码，从而提高整体的代码质量和开发效率。

这一变化不仅有助于优化 JNI 本地代码，还将推动 Java 和 C++ 之间的互操作性和集成，加强两种语言在复杂应用开发中的协作和整合。

总计 jdk16 的变化

JDK 16 在多个方面都有所改进和增强，以下是 JDK 16 的主要变化和新特性的总结：

  1. 启用 C++14 语言特性（JEP 12397）
    • 支持 C++14 中的新特性，如泛型、类型推断、初始化列表和 lambda 表达式等，以提高 JNI 本地代码的编写效率和质量。
  2. 外部存储器访问 API（JEP 1339）
    • 引入一个标准化、高效的 API，用于访问外部存储设备，如 SSD、HDD 或云存储等，支持异步 I/O 操作和高性能数据传输。
  3. 启用 C++14 语言特性（JEP 12397）
    • 允许 JDK 使用 C++14 中引入的新特性，以提供更加现代化、高效和可维护的 C++ 代码，尤其是在与 JNI 相关的本地代码开发中。
  4. 迁移到 GitHub（JEP 369）
    • 将 JDK 项目从 Mercurial 迁移到 GitHub，以提高开发效率、社区参与度和工具生态系统的整合。
  5. 启用 C++14 语言特性（JEP 12397）
    • 支持 C++14 中的新特性，如泛型、类型推断、初始化列表和 lambda 表达式等，以提高 JNI 本地代码的编写效率和质量。
  6. 外部存储器访问 API（JEP 1339）
    • 引入一个标准化、高效的 API，用于访问外部存储设备，如 SSD、HDD 或云存储等，支持异步 I/O 操作和高性能数据传输。

这些变化涉及了多个领域，包括本地代码开发、存储访问、开发工具和项目管理等，共同为 JDK 16 带来了更加现代化、高效和灵活的开发环境和特性。

这些改进不仅有助于提高 JDK 自身的性能和功能，还有助于推动整个 Java 生态系统的进步和发展。