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JDK 11 特性介绍

JDK 11 特性介绍

语法增强

1. `String`类的增强

String text = "  Hello, World!  ";
System.out.println(text.isBlank()); // 输出：false, 因为文本非空且非空白
System.out.println(text.strip()); // 输出："Hello, World!"，去除前后空白字符

2. `Optional`类的增强

Optional<String> optionalValue = Optional.ofNullable(null);
System.out.println(optionalValue.orElse("Default Value")); // 输出："Default Value"
optionalValue.ifPresent(System.out::println); // 不输出任何内容，因为optionalValue为空
System.out.println(optionalValue.isEmpty()); // 输出：true，isEmpty() 是一个新方法，与isPresent()相反

3. 新的HTTP/2客户端

HttpClient client = HttpClient.newBuilder().version(HttpClient.Version.HTTP_2).build();
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
    .uri(URI.create("https://api.example.com/data"))
    .build();
client.sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString())
    .thenApply(HttpResponse::body)
    .thenAccept(System.out::println);

4. `var`关键字的扩展

var numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5);
var sum = numbers.stream().mapToInt(Integer::intValue).sum();
System.out.println(sum); // 输出：15

for (var element : numbers) {
  System.out.println(element);
}

try (var reader = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"))) {
  // 使用reader读取文件内容
}

5. `Collection`接口的增强

List<Integer> numbers = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5));
numbers.forEach(System.out::println);

numbers.removeIf(n -> n % 2 == 0);
System.out.println(numbers); // 输出：[1, 3, 5]

Spliterator<Integer> spliterator = numbers.spliterator();
spliterator.forEachRemaining(System.out::println);

语法改进

JDK 11引入的一些语法改进

JDK 11引入了一些改进来提高代码的可读性和开发效率。以下是一些JDK 11的改进：

var关键字的使用：
- 在JDK 10中引入了var关键字，用于局部变量的类型推断。在JDK 11中，这个特性得到了保留，并且可以用于多种情况，如局部变量声明、循环变量以及try-with-resources语句中的资源变量。这可以帮助简化代码，减少重复的类型声明，提高可读性和开发效率。
```
var numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5);
var sum = numbers.stream().mapToInt(Integer::intValue).sum();
System.out.println(sum); // 输出：15

for (var element : numbers) {
  System.out.println(element);
}

try (var reader = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"))) {
  // 使用reader读取文件内容
}
```
Lambda表达式的参数类型推断：
- Lambda表达式的参数类型推断并不依赖于var关键字。实际上，Lambda表达式的参数类型可以根据上下文自动推断。这意味着即使在JDK 10之前，如果上下文明确，也可以省略Lambda参数的类型。
```
// JDK 10之前的写法
List<Integer> numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5);
numbers.forEach((Integer number) -> System.out.println(number));

// JDK 10及之后的写法
numbers.forEach(number -> System.out.println(number));
```
单个下划线作为标识符：
- 单个下划线_作为标识符在Java中一直是可以接受的，并不是JDK 11引入的新特性。使用下划线作为标识符可以表示该变量是一个“丢弃”变量，即一个不会被使用的变量。尽管如此，这种做法并不推荐，因为它可能会导致代码难以理解。
```
List<Integer> numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5);
numbers.forEach(_ -> System.out.println("Hello"));
```

这些改进使得代码更加简洁、清晰，并提供了更好的开发体验。请注意，这些改进是在JDK 10中引入并在JDK 11中得以延续的，如果使用较旧版本的Java，可能无法使用这些新的语法特性。

详细介绍

1. 模块化系统（Java平台模块系统，JPMS）

JDK 11 进一步完善了 JDK 9 引入的模块化系统。模块化系统允许开发人员将代码和依赖项组织成模块，以提高可维护性、安全性和性能。开发人员可以使用 module 关键字定义模块，并使用 requires 和 exports 语句来声明模块之间的依赖关系和对外暴露的 API。模块化系统还提供了更细粒度的访问控制，可以限制对模块中的内部 API 的访问。

模块化系统的核心概念是模块（Module）。一个模块是一个逻辑上独立的单元，它包含了相关的代码和数据，并且可以与其他模块进行交互。模块可以声明自己的依赖关系，并且可以对外部模块隐藏自己的实现细节，只暴露必要的公共接口。

以下是模块化系统的一些关键概念：

模块声明（Module Declaration）：每个模块都需要在其代码中声明自己的模块信息。模块声明使用module-info.java文件来描述，其中包含模块的名称、依赖关系和导出的包等信息。
模块路径（Module Path）：JDK 11引入了模块路径，它是一组模块的集合。与传统的类路径（Classpath）不同，模块路径明确指定了模块之间的依赖关系，并且可以进行更细粒度的控制。
模块化编译（Module Compilation）：模块化系统引入了新的编译选项，可以使用javac命令编译模块化的代码。编译器会检查模块之间的依赖关系，并确保模块之间的访问是合法的。
模块化运行时（Module Runtime）：在模块化系统中，Java运行时环境（JRE）和Java开发工具包（JDK）被组织成一组模块。运行时环境只加载应用程序所需的模块，减少了不必要的类加载和内存占用。
模块化的库和应用程序（Module Libraries and Applications）：模块化系统可以应用于库和应用程序的开发。开发者可以将自己的代码组织成模块，并声明自己的依赖关系，从而提供更清晰、可维护和可扩展的代码结构。

2. HTTP客户端

JDK 11引入了一个全新的HTTP客户端API，它提供了一种现代化、灵活和异步的方式来发送HTTP请求和处理响应。这个新的HTTP客户端API是在java.net包之外单独提供的，它基于Java的非阻塞IO模型，可以与Java的CompletableFuture一起使用，支持异步操作。

以下是JDK 11的HTTP客户端的一些关键特性和优势：

异步和非阻塞：HTTP客户端API是基于异步和非阻塞的设计。它使用Java的CompletableFuture来支持异步操作，可以发送多个请求并在后台进行处理，提高了应用程序的性能和吞吐量。
支持HTTP/1.1和HTTP/2：HTTP客户端API同时支持HTTP/1.1和HTTP/2协议。它可以自动根据服务器的支持情况选择合适的协议版本，并提供相应的功能和性能优势。
请求和响应处理：HTTP客户端API提供了丰富的方法来构建和定制HTTP请求，包括设置请求头、请求方法、请求体等。它还提供了灵活的方式来处理HTTP响应，包括读取响应头、响应体、处理响应状态等。
连接池管理：HTTP客户端API提供了连接池管理的功能，可以重用连接以提高性能。它支持连接的保持活动状态、连接的超时和关闭等。
SSL/TLS支持：HTTP客户端API对于安全通信提供了全面的支持，包括SSL/TLS协议、证书验证和安全套接字配置等。
Cookie管理：HTTP客户端API提供了对Cookie的支持，可以自动处理和管理请求和响应中的Cookie信息。
代理支持：HTTP客户端API可以与代理服务器一起使用，支持通过代理发送请求和接收响应。

使用JDK 11的HTTP客户端API，开发者可以轻松地构建现代化的、高性能的HTTP客户端应用程序。它提供了丰富的功能和灵活的定制选项，同时还与Java的异步编程模型紧密集成，使得处理HTTP请求和响应变得更加简单和高效。

3. 改进的性能

JDK 11在性能方面进行了一些改进，以下是其中一些主要的改进点：

G1垃圾收集器的改进：JDK 11引入了一些对G1垃圾收集器（Garbage First Collector）的改进，包括并行Full GC（全局垃圾回收）、并行标记阶段的性能改进以及减少停顿时间。这些改进可以提高应用程序的垃圾收集性能，减少垃圾收集引起的停顿时间。
垃圾收集器的默认选择：JDK 11将G1垃圾收集器作为默认的垃圾收集器。相比于先前的默认收集器（Parallel GC），G1在性能和可预测性方面有所改进，特别适用于大内存应用和具有不同大小堆的应用。
Epsilon垃圾收集器：JDK 11引入了一种实验性的垃圾收集器，称为Epsilon。Epsilon垃圾收集器是一种几乎不做任何工作的垃圾收集器，它主要用于性能测试和其他需要最小开销的场景。这可以为一些特殊的使用场景提供更高的性能，如性能测试和短暂的内存分配测试。
基准测试工具的改进：JDK 11提供了一些改进的基准测试工具，如JMH（Java Microbenchmark Harness）。JMH可以帮助开发者更准确地评估和比较不同代码片段的性能，提供了更精确的性能测量和更丰富的性能分析功能。
并行类加载：JDK 11引入了并行类加载功能，可以在多个CPU核心上并行加载类。这可以加快应用程序的启动时间和类加载性能。
JIT编译器的改进：JDK 11中的JIT（Just-In-Time）编译器进行了一些性能优化，包括更好的代码优化、更高效的方法内联等。这些改进可以提高应用程序的执行速度和吞吐量。

4. 新的标准化HTTP方法

JDK 11引入了一些新的标准化HTTP方法，以提供更全面和灵活的HTTP请求功能。以下是在JDK 11中引入的一些新的标准化HTTP方法：

GET：GET方法用于从服务器获取资源。它是HTTP协议中最常用的方法之一，用于请求服务器返回指定资源的内容。
POST：POST方法用于向服务器提交数据，通常用于创建新资源或提交表单数据。它将请求的数据作为请求体发送给服务器。
PUT：PUT方法用于向服务器上传或更新资源。它将请求的数据作为请求体发送给服务器，并将其存储在服务器上指定的位置。
DELETE：DELETE方法用于从服务器删除指定的资源。它指示服务器删除请求URL所指定的资源。
HEAD：HEAD方法与GET方法类似，但它只返回响应头部信息，而不返回响应体。它常用于获取资源的元数据或检查资源的状态。
OPTIONS：OPTIONS方法用于获取服务器支持的HTTP方法和功能。它可以用于客户端了解服务器的能力和配置。
TRACE：TRACE方法用于回显服务器收到的请求。它可以用于测试和诊断，以查看请求在传输过程中是否被修改。

对于HTTP请求的处理，传统上主要依赖于Java的URLConnection类或第三方库，如Apache HttpClient和OkHttp。然而，这些库可能在API设计和功能上存在一些限制和不一致性。

JDK 11引入了一个新的标准化的HTTP客户端API，提供了更现代和灵活的方式来处理HTTP请求。这个API基于HTTP/1.1和HTTP/2标准，并提供了一组简单易用的方法来构建和发送HTTP请求，以及处理服务器返回的响应。

通过引入标准化的HTTP方法，JDK 11使得开发者可以更方便地使用常见的HTTP方法，如GET、POST、PUT、DELETE等，而无需依赖于第三方库或手动处理HTTP请求。

此外，标准化的HTTP方法也提供了更好的可读性和一致性，使得开发者在处理HTTP请求时更容易理解和维护代码。

5. 安全性增强

支持HTTPS：标准化的HTTP方法在JDK 11中支持HTTPS协议。HTTPS通过使用TLS/SSL加密通信，提供了更安全的数据传输。使用标准化的HTTP方法，您可以轻松地与使用HTTPS的服务器进行通信，并确保数据的机密性和完整性。
安全头部处理：JDK 11的HTTP客户端API提供了对安全头部的支持。安全头部是一组HTTP响应头部，用于增强应用程序的安全性。通过使用标准化的HTTP方法，您可以轻松地访问和处理安全头部，以确保应用程序与服务器之间的通信符合安全最佳实践。
安全协议支持：JDK 11中的HTTP客户端API支持多种安全协议，包括TLS 1.2和TLS 1.3。这些协议提供了更强大的安全性和加密算法，以保护您的数据免受恶意攻击。
安全认证支持：标准化的HTTP方法在JDK 11中提供了对基本身份验证和摘要身份验证的支持。这使得您可以轻松地与要求身份验证的服务器进行通信，并提供必要的凭据进行身份验证。

6. 新的垃圾回收器

JDK 11引入了一种新的垃圾回收器，名为ZGC（Z Garbage Collector）。ZGC是一种专注于低延迟的垃圾回收器，旨在减少应用程序的停顿时间，并提供可扩展性和高吞吐量。

以下是ZGC垃圾回收器的主要特点和优势：

低停顿时间：ZGC的设计目标是减少垃圾回收期间应用程序的停顿时间。通过使用并发的垃圾回收算法，大部分垃圾回收工作可以与应用程序的执行并行进行，从而减少了停顿时间。
可扩展性：ZGC被设计为具有良好的可扩展性，可以处理大型堆内存。它能够有效地利用多个处理器和大量内存，提供高吞吐量和更快的垃圾回收性能。
动态堆内存分配：ZGC允许动态调整堆内存的大小，以适应应用程序的需求。这使得应用程序可以更灵活地管理内存，并根据实际需求进行调整，提高内存利用率和性能。
并发操作：ZGC的并发垃圾回收算法允许在垃圾回收过程中进行并发操作，包括对象分配、引用处理和根扫描等。这意味着应用程序可以在垃圾回收期间继续执行，而不会出现明显的停顿。
分代垃圾回收：ZGC采用了分代垃圾回收的策略，将堆内存分为不同的代。这种策略可以更有效地管理不同生命周期的对象，提高垃圾回收的效率。
基于读屏障的并发引用处理：ZGC使用了读屏障技术来追踪对象引用的变化。通过读屏障，ZGC可以在并发引用处理期间捕获到引用的变化，确保垃圾回收器能够正确地处理对象引用。
可预测的停顿时间：尽管ZGC旨在降低停顿时间，但它也提供了可配置的停顿时间目标。开发者可以根据应用程序的需求，在低延迟和吞吐量之间进行权衡，并设置适当的停顿时间目标。
兼容现有应用程序：ZGC是为了与现有的Java应用程序兼容而设计的。它可以与现有的Java应用程序和工具链无缝集成，而无需进行大规模的代码更改。
并发引用处理：ZGC使用并发引用处理技术，可以在垃圾回收期间并发地处理对象引用。这意味着应用程序可以在垃圾回收过程中继续执行，减少了停顿时间的影响。
空间压缩：ZGC还提供了一种空间压缩的机制，可以在需要时对堆内存进行压缩，从而减少内存的占用。这有助于提高内存利用率和整体性能。
透明性：ZGC的设计目标之一是尽可能减少对应用程序的干扰。它提供了透明的垃圾回收过程，应用程序开发者无需关注垃圾回收的具体细节，可以专注于应用程序的开发和优化。
自适应调整：ZGC可以根据应用程序的运行情况自动调整垃圾回收的策略和参数。它能够监控应用程序的行为，并根据需要进行动态调整，以提供最佳的性能和响应性。

7. 升级的JavaFX

JavaFX是Java平台上的一个用户界面（UI）工具包，用于创建富客户端应用程序。JavaFX在Java 8中首次引入，并在后续版本中得到改进和增强。尽管JavaFX在Java 8中已经具备了许多功能，但在Java 11及以后的版本中进行了一些重要的升级。

以下是JavaFX在升级过程中的一些改进：

模块化：JavaFX在Java 11中成为了一个独立的模块，称为javafx。这意味着它可以作为一个单独的模块进行管理和依赖，而不需要将整个JavaFX库打包到应用程序中。这为模块化开发提供了便利，同时也减小了应用程序的体积。
移除JavaFX Scene Builder：JavaFX Scene Builder是一个可视化布局工具，用于设计JavaFX应用程序的用户界面。在Java 8中，Scene Builder是与JavaFX捆绑在一起的，但从Java 11开始，它被移除了。开发者可以选择使用其他第三方工具（如SceneBuilder、GlueGen-Scene-Builder等）或手动编写UI布局代码。
改进的性能和稳定性：JavaFX在升级过程中进行了性能和稳定性方面的改进。这包括对渲染引擎的优化，提高了应用程序的响应速度和流畅性，并修复了一些已知的问题和错误。这些改进使得JavaFX应用程序运行得更加稳定和快速。
新的功能和组件：JavaFX在升级过程中引入了一些新的功能和组件，以增强应用程序的功能和用户体验。例如，JavaFX 11引入了WebView组件，用于在应用程序中显示Web内容。JavaFX 14引入了多个新的控件和布局选项，如Spinner、DatePicker、Accordion等。这些新组件和功能使得开发者可以创建更加丰富和互动的用户界面。
支持更多平台：JavaFX在升级过程中增加了对更多平台的支持。除了Windows、Linux和Mac OS X之外，JavaFX还可以在其他操作系统上运行，如Android和iOS。这使得开发者可以使用JavaFX构建跨平台的应用程序，从而覆盖更广泛的用户群体。

这些是JavaFX在升级过程中的一些改进和增强。通过这些改进，JavaFX提供了更好的开发体验和功能，使开发者能够创建出更强大、更具吸引力的Java应用程序。

8. 移除的模块

我之前提到的JavaFX在Java 11中成为了一个独立的模块，称为javafx。在这个过程中，并没有移除任何JavaFX的核心模块。然而，JavaFX Scene Builder在Java 11中被移除了，它是一个可视化布局工具，用于设计JavaFX应用程序的用户界面。从Java 11开始，开发者需要使用其他第三方工具或手动编写UI布局代码来代替JavaFX Scene Builder。

9. 改进的Lambda表达式

实际上，在JDK 11中，并没有直接对Lambda表达式的语法或功能进行改进。Lambda表达式的语法和用法在JDK 8中已经得到了定义，并没有在后续的JDK版本中做出重大变化。

JDK 8引入了Lambda表达式作为函数式编程的一部分，它提供了一种简洁的方式来定义函数式接口的实现。Lambda表达式的语法如下所示：

(parameter_list) -> { lambda_body }

尽管JDK 11没有直接对Lambda表达式进行改进，但JDK 11引入了其他功能和改进，可以与Lambda表达式一起使用，以提高代码的可读性、性能和开发者的生产效率。例如：

局部变量类型推断（var关键字）：JDK 11引入了var关键字，它可以用于声明局部变量的类型推断。这可以使Lambda表达式的参数类型更加简洁，例如：
```
(var x, var y) -> x + y
```
新的标准库API：JDK 11引入了一些新的标准库API，如Optional的增强和String类的新方法。这些API可以与Lambda表达式结合使用，提供更好的功能和更简洁的代码编写方式。