全面了解JDK9的新特性

Java9的安装界面

1 Java平台模块化系统

该特性是Java 9 最大的一个特性,Java 9起初的代号就叫Jigsaw,最近被更改为Modularity,Modularity提供了类似于OSGI框架的功能,模块之间存在相互的依赖关系,可以导出一个公共的API,并且隐藏实现的细节,Java提供该功能的主要的动机在于,减少内存的开销,我们大家都知道,在JVM启动的时候,至少会有30~60MB的内存加载,主要原因是JVM需要加载rt.jar,不管其中的类是否被classloader加载,第一步整个jar都会被JVM加载到内存当中去,模块化可以根据模块的需要加载程序运行需要的class,那么JVM是如何知道需要加载那些class的呢?这就是在Java 9 中引入的一个新的文件module.java我们大致来看一下一个例子(module-info.java)

模块描述器

模块化的 JAR 文件都包含一个额外的模块描述器。在这个模块描述器中, 对其它模块的依赖是通过 “requires” 来表示的。另外, “exports” 语句控制着内部的哪些包是可以被其它模块访问到的。所有不被导出的包默认都封装在模块的里面。如下是一个模块描述器的示例,存在于 “module-info.java” 文件中

module blog {
 exports com.pluralsight.blog;
 
 requires cms;
}
微信图片_20171205141355.png

jlink:Java连接器

2 新工具

2.1 JShell

Java 9首次为Java语言提供了REPL工具,名为JShell。我们可以在命令行或者在IntelliJ IDEA的终端中运行该REPL。


115-1506508766622.gif

在Java 8 出来的时候,很多人都喊着,这是要抢夺Scala等基于JVM动态语言的市场啊,其中有人给出了一个Java做不到的方向,那就是Scala可以当作脚本语言,Java可以么?很明显在此之前Java不行,ta也不具备动态性,但是此次Java 9 却让Java也可以像脚本语言一样来运行了,主要得益于JShell,我们来看一下这个演示

jdk-9\bin>jshell.exe  
|  Welcome to JShell -- Version 9  
|  For an introduction type: /help intro  
jshell> "This is my long string. I want a part of it".substring(8,19);  
$5 ==> "my long string"  

这是我们在Jshell这个控制台下运行,我们如何运行脚本文件呢?

jshell> /save c:\develop\JShell_hello_world.txt  
jshell> /open c:\develop\JShell_hello_world.txt  
Hello JShell!  

2.2 更多的诊断命令

记得在Java 8中,放弃了Jhat这个命令,但是很快在Java 9中增加了一些新的命令,比如我们要介绍到的jcmd,借助它你可以很好的看到类之间的依赖关系

jdk-9\bin>jcmd 14056 VM.class_hierarchy -i -s java.net.Socket  
14056:  
java.lang.Object/null  
|--java.net.Socket/null  
|  implements java.io.Closeable/null (declared intf)  
|  implements java.lang.AutoCloseable/null (inherited intf)  
|  |--org.eclipse.ecf.internal.provider.filetransfer.httpclient4.CloseMonitoringSocket  
|  |  implements java.lang.AutoCloseable/null (inherited intf)  
|  |  implements java.io.Closeable/null (inherited intf)  
|  |--javax.net.ssl.SSLSocket/null  
|  |  implements java.lang.AutoCloseable/null (inherited intf)  
|  |  implements java.io.Closeable/null (inherited intf)  

3 多版本兼容Jar

我们最后要来着重介绍的这个特性对于库的维护者而言是个特别好的消息。当一个新版本的 Java 出现的时候,你的库用户要花费数年时间才会切换到这个新的版本。这就意味着库得去向后兼容你想要支持的最老的 Java 版本 (许多情况下就是 Java 6 或者 7)。这实际上意味着未来的很长一段时间,你都不能在库中运用 Java 9 所提供的新特性。幸运的是,多版本兼容 JAR 功能能让你创建仅在特定版本的 Java 环境中运行库程序时选择使用的 class 版本:

multirelease.jar
├── META-INF
│  └── versions
│    └── 9
│      └── multirelease
│        └── Helper.class
├── multirelease
  ├── Helper.class
  └── Main.class

在上述场景中, multirelease.jar 可以在 Java 9 中使用, 不过 Helper 这个类使用的不是顶层的 multirelease.Helper 这个 class, 而是处在“META-INF/versions/9”下面的这个。这是特别为 Java 9 准备的 class 版本,可以运用 Java 9 所提供的特性和库。同时,在早期的 Java 诸版本中使用这个 JAR 也是能运行的,因为较老版本的 Java 只会看到顶层的这个 Helper 类。

4 新的安全性

4.1 数据报传输层安全性(DTLS)

4.2 禁用sha - 1证书

引入了SHA-3的hash算法

5 核心库新内容

5.1 轻量级的json文本处理api

5.2 多线程新内容

新增ProcessHandle类,该类提供进程的本地进程ID、参数、命令、启动时间、累计CPU时间、用户、父进程和子进程。这个类还可以监控进程的活力和破坏进程。ProcessHandle。onExit方法,当进程退出时,复杂未来类的异步机制可以执行一个操作。
包括一个可互操作的发布-订阅框架,以及对CompletableFuture API的增强。
在Java很早的版本中,提供了Process这样的API可以获得进程的一些信息,包括runtime,甚至是用它来执行当前主机的一些命令,但是请大家思考一个问题,你如何获得你当前Java运行程序的PID?很显然通过Process是无法获得的,需要借助于JMX才能得到,但是在这一次的增强中,你将会很轻松的得到这样的信息,我们来看一个简单的例子

ProcessHandle self = ProcessHandle.current();  
long PID = self.getPid();  
ProcessHandle.Info procInfo = self.info();  
    
Optional<String[]> args = procInfo.arguments();  
Optional<String> cmd =  procInfo.commandLine();  
Optional<Instant> startTime = procInfo.startInstant();  
Optional<Duration> cpuUsage = procInfo.totalCpuDuration();

已经获取到了JVM的进程,我们该如何将该进程优雅的停掉呢?下面的代码给出了答案

childProc = ProcessHandle.current().children();  
childProc.forEach(procHandle -> {  
    assertTrue("Could not kill process " + procHandle.getPid(), procHandle.destroy());  
});  

通过上面的一小段代码,我们也发现了Java 9对断言机制同样增加了一些增强,多说一些题外话,我们目前的系统中运行一个严重依赖于Hive beelineServer的程序,beeline server不是很稳定,经常出现卡顿,甚至假死,假死后也不回复的问题,这样就导致我们的程序也会出现卡顿,如果运维人员不对其进行清理,系统运行几个月之后会发现很多僵尸进程,于是增加一个获取当前JVM PID的功能,然后判断到超过给定的时间对其进行主动杀死,完全是程序内部的行为,但是获取PID就必须借助于JMX的动作,另外杀死它也必须借助于操作系统的命令,诸如kill这样的命令,显得非常的麻烦,但是Java 9的方式明显要优雅方便许多。

Publish-Subscribe Framework

在新版的JDK 9 中提供了消息发布订阅的框架,该框架主要是由Flow这个类提供的,他同样会在java.util.concurrent中出现,并且提供了Reactive编程模式。

5.3 基础类新内容

用少量的元素创建集合和映射的实例更容易。在列表、设置和映射接口上的新静态工厂方法使创建这些集合的不可变实例变得更加简单 例子:

Set<String> alphabet = Set.of("a", "b", "c");
List<String> strings = List.of("first", "second");

长期以来,Stream API 都是 Java 标准库最好的改进之一。通过这套 API 可以在集合上建立用于转换的申明管道。在 Java 9 中它会变得更好。Stream 接口中添加了 4 个新的方法:dropWhile, takeWhile, ofNullable。还有个 iterate 方法的新重载方法,可以让你提供一个 Predicate (判断条件)来指定什么时候结束迭代:

IntStream.iterate(1, i -> i < 100, i -> i + 1).forEach(System.out::println);

第二个参数是一个 Lambda,它会在当前 IntStream 中的元素到达 100 的时候返回 true。因此这个简单的示例是向控制台打印 1 到 99。
除了对 Stream 本身的扩展,Optional 和 Stream 之间的结合也得到了改进。现在可以通过 Optional 的新方法 stram 将一个 Optional 对象转换为一个(可能是空的) Stream 对象:

Stream<Integer> s = Optional.of(1).stream();

在组合复杂的 Stream 管道时,将 Optional 转换为 Stream 非常有用。

增强的弃用标记

Java 9提供了另外一个看起来很小的特性,那就是增强的弃用标记,能够让开发人员更好地理解代码的影响。以前,我们只能将代码标记为deprecated并在Javadoc中添加一些原因说明的文档,现在@Deprecated新增了两个有用的属性:since和orRemoval。

Thread.onSpinWait

Java 9允许我们为JVM提供一些提示信息,便于实现性能的提升。具体来讲,如果你的代码需要在一个循环中等待某个条件发生的话,那么可以使用Thread.onSpinWait让运行时环境了解到这一点。

6 私有接口方法

Java 8 为我们带来了接口的默认方法。 接口现在也可以包含行为,而不仅仅是方法签名。 但是,如果在接口上有几个默认方法,代码几乎相同,会发生什么情况? 通常,您将重构这些方法,调用一个可复用的私有方法。 但默认方法不能是私有的。 将复用代码创建为一个默认方法不是一个解决方案,因为该辅助方法会成为公共API的一部分。 使用 Java 9,您可以向接口添加私有辅助方法来解决此问题:

public interface MyInterface {
 
  void normalInterfaceMethod();
 
  default void interfaceMethodWithDefault() { init(); }
 
  default void anotherDefaultMethod() { init(); }
 
  // This method is not part of the public API exposed by MyInterface
  private void init() { System.out.println("Initializing"); }
}

如果您使用默认方法开发 API ,那么私有接口方法可能有助于构建其实现。

interface InterfaceWithPrivateMethods {  
       
    private static String staticPrivate() {  
        return "static private";  
    }  
       
    private String instancePrivate() {  
        return "instance private";  
    }  
       
    default void check() {  
        String result = staticPrivate();  
        InterfaceWithPrivateMethods pvt = new InterfaceWithPrivateMethods() {  
            // anonymous class  
        };  
        result = pvt.instancePrivate();  
    }  
}}  

该特性完全是为了Java 8中default方法和static方法服务的。

7 java.net新内容

就目前而言,JDK提供的Http访问功能,几乎都需要依赖于HttpURLConnection,但是这个类大家在写代码的时候很少使用,我们一般都会选择Apache的Http Client,此次在Java 9的版本中引入了一个新的package:java.net.http,里面提供了对Http访问很好的支持,不仅支持Http1.1而且还支持HTTP2,以及WebSocket,据说性能可以超过Apache HttpClient,Netty,Jetty

URI httpURI = new URI("http://www.94jiankang.com");  
HttpRequest request = HttpRequest.create(httpURI).GET();  
HttpResponse response = request.response();  
String responseBody = response.body(HttpResponse.asString());  

http/2

Java 9 中有新的方式来处理 HTTP 调用。这个迟到的特性用于代替老旧的 HttpURLConnection API,并提供对 WebSocket 和 HTTP/2 的支持。注意:新的 HttpClient API 在 Java 9 中以所谓的孵化器模块交付。也就是说,这套 API 不能保证 100% 完成。不过你可以在 Java 9 中开始使用这套 API:

`HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();`

`HttpRequest req =`

`HttpRequest.newBuilder(URI.create(``"[http://www.google.com](http://www.google.com/)"``))`

`.header(``"User-Agent"``,``"Java"``)`

`.GET()`

`.build();`

`HttpResponse<String> resp = client.send(req, HttpResponse.BodyHandler.asString());`

除了这个简单的请求/响应模型之外,HttpClient 还提供了新的 API 来处理 HTTP/2 的特性,比如流和服务端推送。

8 其他

8.1 Try-With-Resources的改变

我们都知道,Try-With-Resources是从JDK 7 中引入的一项重要特征,只要接口继承了Closable就可以使用Try-With-Resources,减少finally语句块的编写,在Java 9 中会更加的方便这一特征

MyAutoCloseable mac = new MyAutoCloseable();  
try (mac) {  
    // do some stuff with mac  
}  
    
try (new MyAutoCloseable() { }.finalWrapper.finalCloseable) {  
   // do some stuff with finalCloseable  
} catch (Exception ex) { }  

我们的Closeable完全不用写在try()中。

8.2 Unsafe类的命运

很早之前就传言Java 会将unsafe这一个类屏蔽掉,不给大家使用,这次看他的官方文档,貌似所有已sun开头的包都将不能在application中使用,但是java 9 提供了新的API供大家使用。
在JDK 9中提供了一个新的包,叫做java.lang.invoke里面有一系列很重要的类比如VarHandler和MethodHandles,提供了类似于原子操作以及Unsafe操作的功能。

8.3 Мulti-Resolution Image API

接口java.awt.image.MultiResolutionImage封装了一系列的不同分辨率图像到一个单独对象的API,我么可以根据给定的DPI 矩阵获取resolution-specific。
关于AWT的东西,本人几乎不怎么接触,如果有用到的朋友,等JDK 9出来之后,自己体会使用一下吧。

9 JVM优化

9.1 使用G1垃圾回收器作为默认的垃圾回收器

移除很多已经被过期的GCC回收器(是移除哦,因为在Jdk 8 中只是加了过期的标记)

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