简介：Java JDK 8和JDK 11是Java开发者不可忽视的两个重要版本，各自带来了一系列创新和改进。本文将对比探讨JDK 8引入的Lambda表达式、Stream API、改进的日期时间API等特性，以及JDK 11带来的HttpClient API、文本块、局部变量类型推断(var)、模块系统增强等改进，并分析这些特性对开发工作的具体影响。特别是在Android开发中，JDK 8和JDK 11的适用性与兼容性问题，要求开发者根据项目需求做出明智选择。 
1. JDK 8与JDK 11版本特性对比
在Java开发领域，JDK（Java Development Kit）是支持Java程序运行的核心组件。JDK 8与JDK 11作为Java语言发展的两个重要里程碑，各自引入了众多功能强大的特性，对Java社区产生了深远的影响。JDK 8首次引入Lambda表达式和函数式编程的概念，极大地丰富了Java的编程模型，并对Java集合框架和并发处理进行了显著的改进。而JDK 11则在JDK 8的基础上进一步推进了Java的现代化进程，带来了模块化系统、HTTP Client API以及新的垃圾收集器等特性。
从版本的演进可以看出，JDK 8与JDK 11不仅在时间上有明显的间隔，而且在功能上也形成了明显的代差。作为开发者，了解这两个版本间的特性差异和演进方向，对于优化现有系统、规划未来技术栈具有重要的参考价值。
本章将通过对比的方式，逐一梳理JDK 8和JDK 11在核心特性上的不同，以及这些特性对日常开发带来的影响和优化潜力。让我们一起深入探讨Java的过去、现在和未来。
2. JDK 8 Lambda表达式与函数式编程
2.1 Lambda表达式的起源与意义
2.1.1 Java 8之前的编程范式回顾
在Java 8问世之前，Java的编程范式主要依赖于面向对象编程。面向对象编程强调使用对象来表示数据和行为，主要通过类和继承来组织代码。然而，对于某些特定任务，如事件处理或简单的数据处理操作，使用传统的类继承模式可能会导致代码量的膨胀。由于缺乏更简洁的抽象机制，代码往往显得冗余且难以维护。
为了应对这一挑战，Java设计者引入了Lambda表达式，其目的之一就是为了简化那些原本需要编写大量模板代码的场景，从而允许开发者以更函数式的方式编写代码。Lambda表达式为Java增加了匿名函数的功能，极大地提升了代码的表达性和简洁性。
2.1.2 Lambda表达式的引入及其在函数式编程中的地位
Lambda表达式在Java 8中的引入，不仅标志着语言向函数式编程（Functional Programming，FP）的转变，而且还支持了高阶函数的概念。高阶函数是那些可以接受其他函数作为参数，或者返回一个函数作为结果的函数。
函数式编程范式鼓励将计算视为对数据的一系列转换，而不是通过改变状态或维护变量来实现。Lambda表达式的引入，使得Java可以更容易地编写不可变数据结构和纯函数，这是函数式编程的两个关键特征。
2.2 Lambda表达式的实践应用
2.2.1 Lambda表达式的语法结构解析
Lambda表达式的一般形式如下：
parameters -> expression
// 或
parameters -> { statements; }
其中 parameters 是输入参数， -> 是Lambda操作符， expression 或 statements 是表达式或语句块。
例如：
// 使用Lambda表达式实现Runnable接口
Runnable r = () -> System.out.println("Hello Lambda!");
// 使用Lambda表达式对集合进行排序
List<String> list = Arrays.asList("Apple", "Banana", "Orange");
list.sort((a, b) -> ***pareTo(b));
第一个例子中，没有输入参数，直接返回一个字符串的打印结果。第二个例子使用了两个字符串类型的输入参数进行比较。
2.2.2 函数式接口与Lambda表达式的结合使用
函数式接口是只定义了一个抽象方法的接口，允许通过Lambda表达式来创建该接口的对象。这种接口可以与Lambda表达式直接结合使用。典型的函数式接口包括 Consumer<T> , Function<T, R> , Predicate<T> 等。
例如，使用 Function<T, R> 接口：
Function<String, Integer> lengthFunc = s -> s.length();
System.out.println("Length of 'Hello Lambda' is: " + lengthFunc.apply("Hello Lambda"));
这里， lengthFunc 是一个 Function 函数式接口实例，它将字符串映射为其长度的整数值。
2.2.3 Lambda表达式在集合框架中的应用实例
在Java集合框架中，Lambda表达式可以用于实现简洁的迭代器和功能强大的集合操作。比如使用 forEach 方法遍历列表：
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);
numbers.forEach(n -> System.out.println(n));
除了迭代操作，Lambda表达式也常用于筛选、映射和归约等操作，例如使用 stream() API：
numbers.stream()
.filter(n -> n % 2 == 0)
.map(n -> n * n)
.forEach(System.out::println);
上述代码段使用 filter 来筛选偶数， map 来计算每个偶数的平方，最后使用 forEach 输出结果。
2.3 函数式编程高级特性
2.3.1 方法引用与构造器引用
方法引用是Lambda表达式的一种简化形式，通过使用已存在的方法直接代替Lambda体。方法引用主要有三种形式：静态方法引用、实例方法引用和构造器引用。
静态方法引用的例子：
// 使用方法引用代替Lambda
Function<String, Integer> lengthFunc = String::length;
构造器引用则用于创建新的对象实例：
// 使用构造器引用创建字符串列表
Supplier<List<String>> supplier = ArrayList::new;
List<String> stringList = supplier.get();
2.3.2 Stream API的概述及流操作的分类
Stream API为Java集合框架提供了强大的操作能力，允许以声明式方式处理数据集合。流操作分为两大类：中间操作和终止操作。
中间操作，如 filter 和 map ，用于创建一个新流，包含符合特定条件的元素。终止操作，如 forEach 和 reduce ，会触发流的计算，并返回结果或产生副作用。
// 流操作示例：筛选偶数并求和
int sumOfEvens = numbers.stream()
.filter(n -> n % 2 == 0)
.reduce(0, Integer::sum);
本章节详细介绍了JDK 8中Lambda表达式引入的背景、语法结构、在实践中的应用，以及函数式编程的高级特性。下一章节将深入探讨Stream API与集合处理，使读者能够更加深入理解函数式编程在Java集合框架中的应用与优化。
3. JDK 8 Stream API与集合处理
在Java 8引入的众多新特性中，Stream API无疑是最耀眼的明星之一。它为集合处理引入了一种全新的方法，允许开发者以声明式的方式进行数据操作，从而实现更加高效和优雅的代码。这一章节中，我们将深入探讨Stream API的基本概念、组成以及在集合处理中的应用，还将涉及一些优化策略。
3.1 Stream API的基本概念与组成
3.1.1 Stream的创建与中间操作
Stream API中最基本的概念是Stream，它代表了一系列元素的流水线，并且支持连续、并行处理。Stream可以由多种数据源创建，比如集合、数组甚至是I/O通道。创建Stream后，中间操作可以串联起来形成一个操作链，这些操作包括过滤、映射等，并且它们都是惰性求值的，只有在终止操作被调用时才会真正执行。
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David");
List<String> filteredNames = names.stream()
.filter(name -> name.startsWith("A"))
.collect(Collectors.toList());
在上述代码中， filter 是一个中间操作，它会返回一个新的流，包含所有以“A”开头的名字。只有在调用 collect 终止操作时，流操作链才会执行。
3.1.2 终止操作与流的使用场景
终止操作会触发流的执行，并且返回结果或者产生副作用。常见的终止操作有 collect 、 forEach 、 reduce 等。使用场景包括但不限于集合数据的筛选、排序、分组、聚合等操作。
import java.util.stream.Stream;
long count = Stream.of("Alice", "Bob", "Charlie", "David")
.filter(name -> name.length() == 4)
.count();
在上面的示例中， count 是一个终止操作，它返回流中元素的数量。流的使用场景非常广泛，它使得代码更加简洁，并且提高了可读性。
3.2 Stream API在集合处理中的应用
3.2.1 集合数据的筛选与映射
筛选是Stream API中常用的中间操作之一，它根据提供的谓词函数筛选出符合要求的元素。映射则允许对流中的每个元素应用一个函数，以生成新的元素。
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<String> numberStrings = numbers.stream()
.map(n -> "Number is " + n)
.collect(Collectors.toList());
在这个例子中，我们使用 map 将一个整数流映射为一个字符串流。每个整数都被转换为一个格式化的字符串。
3.2.2 数据的分组与聚合
分组是将流中的元素根据某个属性或条件分组，并且通常与聚合操作结合使用。比如，我们可以根据员工的部门进行分组，并计算每个部门的平均薪资。
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;
Map<String, Double> averageSalaries = employees.stream()
.collect(Collectors.groupingBy(Employee::getDepartment,
Collectors.averagingDouble(Employee::getSalary)));
这个例子使用了 groupingBy 对员工按照部门分组，并计算每个部门的平均薪资。
3.2.3 并行流的使用与效率分析
Stream API支持并行操作，这在处理大数据集时可以显著提高性能。并行流通过将数据分割到多个处理器核心上执行操作，然后将结果合并起来。
List<String> parallelResult = names.parallelStream()
.map(String::toUpperCase)
.collect(Collectors.toList());
并行流的效率分析是一个复杂的话题，它依赖于数据集的大小、元素的处理逻辑复杂性以及可用的处理器核心数。在实践中，开发者需要仔细考量并行操作带来的好处是否超过了其额外开销。
3.3 Stream API的优化策略
3.3.1 流操作的延迟执行与短路优化
Stream API的一个重要特性是其操作的延迟执行。这意味着中间操作不会立即执行，而是在绝对必要时才执行。短路优化则是指某些操作在得到结果后会停止进一步的处理。
// 短路操作
List<String> shortCircuitResult = names.stream()
.filter(name -> {
System.out.println("Filtered: " + name);
return name.startsWith("A");
})
.limit(1)
.collect(Collectors.toList());
在这个例子中， limit(1) 操作会导致流在处理第一个以“A”开头的名字后停止，这就是短路操作的一个体现。
3.3.2 无副作用原则在Stream API中的应用
在使用Stream API时，遵循无副作用原则（函数式编程中的一个概念）是非常重要的。这意味着操作应该是纯净的，相同的输入总是产生相同的输出，并且不产生任何可观察的状态变化。
// 假设有一个无副作用的函数
List<String> results = names.stream()
.map(TransformationUtil::transform)
.collect(Collectors.toList());
在这个例子中， TransformationUtil::transform 方法应该是一个纯净的操作，对相同的输入总是返回相同的输出，而不依赖或改变任何外部状态。
总结
本章节对JDK 8 Stream API进行了深入的探讨，从其基本概念和组成到集合处理中的应用，再到优化策略。通过理解Stream API的核心概念、学习如何在集合处理中运用这些概念，并掌握相关的优化技巧，开发者可以编写出更加高效和优雅的代码。流的延迟执行、短路优化以及无副作用原则的应用，都是提升代码质量的关键要素。
4. JDK 8 新日期时间API
4.1 Java 8日期时间API的演进
4.1.1 旧日期时间API的问题与限制
Java早期版本中使用java.util.Date类和java.util.Calendar类来处理日期和时间，但这些类存在多个设计问题。首先，这些类不是线程安全的，容易在并发环境下产生错误。其次，日期和时间的表示与操作分散在多个类中，增加了学习和使用的复杂性。还有一个关键的问题是，这些API缺少对现代日期和时间处理的全面支持，比如对时区和时间点（INSTANT）的处理。
举个例子，对闰秒的处理是旧API的痛点。旧的java.util.Date类没有区分时区和UTC时间，导致在涉及到时间转换时可能会出现错误。在处理涉及时区转换的业务逻辑时，开发者必须依赖外部库，比如Joda-Time，来弥补这些不足。
4.1.2 新日期时间API的设计理念与核心类
JDK 8引入了全新的日期时间API，位于java.time包及其子包中。这一系列API的引入，解决了旧API的诸多问题，并引入了现代日期时间处理的众多概念。核心类包括：
- LocalDate , LocalTime , LocalDateTime : 用于表示不包含时区信息的日期和时间。
- ZonedDateTime : 包含时区信息的日期和时间。
- Duration 和 Period : 用于表示时间间隔，可以用来计算两个时间点之间的差异。
- Instant : 表示一个UTC时间点，可以用来记录时间戳。
新API的设计理念是以清晰和易于理解的方式来表示日期和时间。API中引入了不可变的对象模型，所有的日期时间对象都是不可变的，这意味着它们都是线程安全的。另一个重要的概念是清晰地区分了日期、时间、时区和持续时间，使得开发者可以更加精确地操作这些不同的概念。
新API支持国际化和时区处理，能够处理复杂的日历系统和时区规则变化，如夏令时（DST）的调整。这一点在旧API中是缺失的，经常需要外部库来辅助处理。
代码块展示新旧API使用对比
为了更好地说明新旧API的区别，下面提供了两个代码段，一个使用旧API，另一个使用新API：
使用旧API：
import java.util.Date;
import java.util.Calendar;
public class OldApiExample {
public static void main(String[] args) {
Date date = new Date(); // 获取当前日期和时间
Calendar calendar = Calendar.getInstance(); // 获取日历实例
// 假设我们要打印当前时间的毫秒值
System.out.println("Current time in milliseconds (old API): " + calendar.getTimeInMillis());
}
}
使用新API：
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.ZoneId;
import java.time.Instant;
public class NewApiExample {
public static void main(String[] args) {
LocalDateTime now = LocalDateTime.now(); // 获取当前日期和时间，不包含时区
Instant nowInstant = Instant.now(); // 获取当前的UTC时间点
// 假设我们要打印当前时间的UTC毫秒值
System.out.println("Current time in milliseconds (new API): " + nowInstant.toEpochMilli());
}
}
通过代码对比，可以清楚看到新API在设计上的优势：代码更加直观易懂，且无需担心线程安全问题。使用旧API时，开发者需要额外处理时间戳和时区，而新API提供了更为简洁和强大的方法。
4.2 新日期时间API的使用与实践
4.2.1 DateTimeFormatter的自定义与使用
DateTimeFormatter 类是新日期时间API中用于日期和时间格式化的类。该类提供了丰富的API来创建各种格式化的字符串，这些格式化的字符串可以用来表示日期时间，也可以用来解析日期时间字符串。
一个常见的需求是创建一个能够解析和格式化日期的自定义 DateTimeFormatter 。例如，一个应用程序可能需要处理来自外部源的日期字符串，这些字符串的格式是 yyyy-MM-dd HH:mm:ss 。使用 DateTimeFormatter 可以轻松实现这一点：
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
public class DateTimeFormatterExample {
public static void main(String[] args) {
// 定义日期时间格式
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
// 使用自定义格式解析字符串到LocalDateTime
String dateTimeStr = "2023-04-01 12:34:56";
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.parse(dateTimeStr, formatter);
System.out.println("Parsed LocalDateTime: " + localDateTime);
// 使用自定义格式将LocalDateTime格式化为字符串
String formattedDateTimeStr = formatter.format(localDateTime);
System.out.println("Formatted DateTime: " + formattedDateTimeStr);
}
}
4.2.2 日期时间的计算与解析实例
LocalDateTime 、 LocalDate 和 LocalTime 这些类提供了丰富的方法来进行日期时间的计算。例如，可以增加或减少特定的时间量（天、周、月、年等），也可以计算两个日期时间之间的差异。
import java.time.LocalDate;
import java.time.temporal.ChronoUnit;
public class DateTimeCalculationExample {
public static void main(String[] args) {
LocalDate today = LocalDate.now();
LocalDate futureDate = today.plusDays(30); // 今天之后的第30天
System.out.println("Today: " + today);
System.out.println("In 30 days: " + futureDate);
// 计算两个日期之间的天数差
long daysBetween = ChronoUnit.DAYS.between(today, futureDate);
System.out.println("Days between today and future date: " + daysBetween);
}
}
4.2.3 其他实用的日期时间操作
新日期时间API提供了很多实用的方法来进行日期时间操作。例如，可以轻松地提取或改变日期时间的某些部分，如月、日或时、分、秒等。
import java.time.LocalDateTime;
public class DateTimeOperationsExample {
public static void main(String[] args) {
LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
// 提取年份和月份
int year = now.getYear();
int month = now.getMonthValue();
System.out.println("Current year: " + year + ", Current month: " + month);
// 修改日期时间
LocalDateTime newDateTime = now.withMonth(12).withDayOfMonth(25);
System.out.println("New DateTime (Christmas): " + newDateTime);
}
}
4.3 新旧日期时间API的兼容与转换
4.3.1 旧日期时间对象与新API的转换策略
尽管JDK 8引入了新的日期时间API，但开发者仍然需要处理旧的 java.util.Date 和 java.util.Calendar 对象。为了实现兼容，JDK提供了一些工具类来进行旧API和新API之间的转换。
import java.util.Date;
import java.time.Instant;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.ZoneId;
public class ConversionExample {
public static void main(String[] args) {
Date oldDate = new Date(); // 旧API日期时间对象
// 转换为新API的LocalDateTime
LocalDateTime localDateTime = oldDate.toInstant()
.atZone(ZoneId.systemDefault())
.toLocalDateTime();
// 转换回旧API的Date
Date newDate = Date.from(localDateTime.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant());
System.out.println("Old Date: " + oldDate);
System.out.println("New LocalDateTime: " + localDateTime);
System.out.println("Converted Date: " + newDate);
}
}
4.3.2 时区处理与国际化问题
新日期时间API支持时区的概念，使得开发者能够处理更复杂的国际化问题。与旧API相比， ZonedDateTime 和 ZoneId 类提供了更为清晰和灵活的方式来处理涉及时区的日期时间数据。
import java.time.ZonedDateTime;
import java.time.ZoneId;
public class TimezoneExample {
public static void main(String[] args) {
// 获取当前时间，并指定时区为东京
ZonedDateTime nowInTokyo = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Tokyo"));
System.out.println("Current time in Tokyo: " + nowInTokyo);
// 转换时区到纽约
ZonedDateTime nowInNewYork = nowInTokyo.withZoneSameInstant(ZoneId.of("America/New_York"));
System.out.println("Current time in New York: " + nowInNewYork);
}
}
4.3.3 代码块、表格、mermaid流程图的综合运用
为了更直观地展示新旧日期时间API的转换流程，我们可以采用mermaid流程图来说明：
flowchart LR
classDef default fill:#f9f,stroke:#333,stroke-width:4px;
subgraph NewApi[新日期时间API]
NewApi1["LocalDateTime"] -->|转换回旧API|NewApi2["Date"]
NewApi3["ZonedDateTime"] -->|转换回旧API|NewApi4["Calendar"]
class NewApi1 NewApi2 default;
class NewApi3 NewApi4 default;
end
subgraph OldApi[旧日期时间API]
OldApi1["Date"] -->|转换为新API|OldApi2["LocalDateTime"]
OldApi3["Calendar"] -->|转换为新API|OldApi4["ZonedDateTime"]
class OldApi1 OldApi2 default;
class OldApi3 OldApi4 default;
end
NewApi2 -->|使用工具类|OldApi1
NewApi4 -->|使用工具类|OldApi3
新旧API之间的转换，需要借助JDK提供的工具类，例如 java.sql.Date 与 java.time.LocalDate 之间、 java.sql.Time 与 java.time.LocalTime 之间、 java.util.Date 与 java.time.Instant 之间的转换。
通过表格形式总结新旧API之间的转换逻辑：
| 旧API类 | 新API类 | 转换方法 | | --- | --- | --- | | Date | LocalDate | Date.toInstant().atZone(ZoneId.systemDefault()).toLocalDate() | | Date | LocalDateTime | Date.toInstant().atZone(ZoneId.systemDefault()).toLocalDateTime() | | Date | LocalTime | Date.toInstant().atZone(ZoneId.systemDefault()).toLocalTime() | | Calendar | ZonedDateTime | Calendar.toInstant().atZone(ZoneId.systemDefault()) |
通过上述示例和讨论，可以看出新日期时间API在设计上更加合理，提供了更加强大和灵活的日期时间处理能力。这些API的引入使得在处理涉及时区和复杂日历系统的问题时，开发者可以更加得心应手。同时，新API的可读性和易用性也大大增强，有助于编写更清晰、更健壮的代码。
5. JDK 8 Nashorn JavaScript引擎
5.1 Nashorn引擎的设计与特点
5.1.1 Nashorn引擎在Java中的定位
Nashorn JavaScript引擎是Java平台的一个重要组成部分，它首次出现在JDK 8中，旨在为Java平台带来一个高性能的JavaScript执行环境。Nashorn的设计目标是让Java虚拟机（JVM）能够原生地执行JavaScript代码，并且让JavaScript和Java代码之间能够轻松地进行交互。这填补了JVM生态中缺少原生JavaScript支持的空白，使得开发者能够在Java应用程序中无缝集成JavaScript逻辑，从而扩大了Java的应用场景，特别是在需要前端交互或动态脚本执行的Web应用中。
Nashorn引擎的引入，也意味着Java平台对动态语言的支持进一步加强。它为Java开发者提供了一种新的编程范式，允许他们用JavaScript快速实现一些脚本功能，同时利用Java平台的强大功能。Nashorn的一个重要特点是它能够与Java的类型系统和API进行无缝集成，这使得JavaScript代码能够访问Java类库和对象，反之亦然。
5.1.2 Nashorn与原生JavaScript引擎的对比
Nashorn引擎与浏览器内置的JavaScript引擎（如Chrome的V8引擎或Firefox的SpiderMonkey）相比，有一些显著的区别和优势。首先，Nashorn是一个完全基于Java平台的JavaScript引擎，它利用JVM的即时编译器（JIT）来提高代码执行的性能。这使得JavaScript代码在JVM上运行时，可以通过JIT优化得到更快速的执行速度，特别是在需要大量数据处理和数学计算的场景中。
其次，Nashorn引擎强调与Java的互操作性，这一点在传统浏览器JavaScript引擎中是不存在的。例如，Nashorn能够直接执行Java类库中定义的方法，调用Java对象和访问Java平台的各种资源。此外，由于Nashorn是专为服务器端应用设计的，它在运行时对内存和资源的管理与控制方面有优化，相比于浏览器环境，它更适合长时间运行的大型应用。
5.2 Nashorn引擎的使用与实践
5.2.1 Nashorn的启动与脚本执行
Nashorn引擎的使用和实践非常直接。可以通过Java的命令行工具 jjs 来启动Nashorn，并执行JavaScript脚本。 jjs 工具为开发者提供了一个交互式环境，可以即刻执行JavaScript代码，并且能够与Java代码进行交互。 jjs 命令的基本用法如下：
jjs [options] [script.js] [-- arguments for the script]
除了通过 jjs 启动Nashorn外，开发者也可以在Java代码中直接嵌入JavaScript执行环境。例如：
import jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine;
import jdk.nashorn.api.scripting.ScriptObjectMirror;
public class NashornExample {
public static void main(String[] args) {
NashornScriptEngine engine = (NashornScriptEngine) new ScriptEngineManager().getEngineByName("nashorn");
engine.eval("print('Hello, Nashorn!');");
// 可以执行更多的脚本代码，如调用Java类方法等
// script code here
}
}
5.2.2 Nashorn的安全模型与限制
尽管Nashorn引擎提供了强大的互操作性，但它也设计了严格的安全模型来保护宿主Java应用的安全。例如，Nashorn默认情况下不允许脚本访问本地文件系统或者执行本地命令。这样的限制有助于防止潜在的脚本注入攻击和恶意代码执行。开发者可以通过 --allow-native-access 选项来允许Nashorn访问本地系统，但需谨慎使用，以避免安全风险。
关于性能方面，Nashorn引擎在处理大量的脚本执行时，可能不如专门的JavaScript引擎高效。由于设计之初对安全性和可预测性的考虑，Nashorn在某些极端情况下可能会有所限制，比如执行非常大的脚本文件可能会受到内存使用的限制。
5.3 Nashorn引擎的未来与展望
5.3.1 OpenJDK中的移除与替代方案
随着Java平台的不断演进，Nashorn引擎由于缺乏维护和更新，已经在后续版本的OpenJDK中被移除。取而代之的是其他一些现代JavaScript执行方案。例如，JEP 335引入了对ECMAScript 6和ECMAScript 7的实验性支持，并通过基于GraalVM的JVM运行时来增强JavaScript的性能。GraalVM是一个多语言的高性能运行时环境，它允许在同一应用程序中使用多种语言，包括JavaScript、Python、Ruby等，是Nashorn的一个现代替代方案。
5.3.2 Nashorn对现代Web应用的启示
Nashorn引擎虽然在技术上已经被替代，但它对Java平台以及现代Web应用开发仍有着深远的启示。Nashorn证明了Java平台可以容纳并成功运行动态脚本语言，这对后续的多语言支持提供了实验基础。它也展示了在企业级应用中，通过引入新技术来提高开发效率和系统兼容性的重要性。未来开发者在构建现代Web应用时，可以根据实际需求选择合适的技术栈和运行环境，而Nashorn的历史经验能够为这些决策提供有价值的参考。
6. JDK 11的现代化特性
6.1 HttpClient API与HTTP处理
6.1.1 HttpClient的历史回顾与设计初衷
自JDK 1.1时代以来，Java的HTTP客户端经历了从 HttpURLConnection 到 Apache HttpClient 再到Java 9中引入的 HttpClient API的演进。传统上， HttpURLConnection 是Java开发者最常用的HTTP客户端工具，但是它在易用性、功能性和性能上都有一定的局限性。这导致了第三方库如Apache HttpClient和OkHttp的流行。然而，第三方库的使用造成了平台的不一致性和维护的复杂性。
针对这些问题，JDK 9中引入了一个全新的 HttpClient API。新的 HttpClient 不仅支持HTTP/2和WebSockets，还改进了异步处理能力，并且能够更好地与Java的异步流API（ java.util.concurrent.Flow ）集成。设计初衷在于提供一个标准的、现代的、高效率的HTTP客户端，以满足现代网络应用的需求。
6.1.2 异步请求与响应的处理
新的 HttpClient 提供了一种新的方式来处理异步请求和响应。这一特性在处理需要快速响应用户请求同时又要处理大量数据传输的场景中尤其有用，例如在Web服务器或API网关中。
下面是一个使用 HttpClient 的异步请求的代码示例：
HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
.uri(URI.create("***"))
.build();
client.sendAsync(request, BodyHandlers.ofString())
.thenApply(HttpResponse::body)
.thenAccept(System.out::println)
.join();
在这个示例中， sendAsync 方法启动了一个异步请求，并返回一个 CompletionStage<HttpResponse<String>> 。通过使用 thenApply 来转换响应体，并使用 thenAccept 来消费结果。 join 方法则会阻塞当前线程直到异步操作完成。
6.1.3 HttpClient的高级特性与最佳实践
HttpClient 包含多个高级特性，如代理支持、认证、HTTP cookies处理等。这些特性使得 HttpClient 成为一个全面且灵活的HTTP客户端工具。
最佳实践包括合理配置HTTP客户端，如设置超时和缓存策略，以及在适当的情况下使用异步API以提高性能和响应性。同时，还需要注意的是，对于需要处理大量并发连接的情况，应考虑使用底层连接池和连接共享机制。
6.2 文本块与代码可读性的增强
6.2.1 文本块的引入与基本语法
在JDK 11中引入的文本块是Java语言的重大更新，它旨在简化多行字符串的编写。文本块通过三个双引号（"""）来表示一个字符串的开始和结束，允许字符串跨越多行而不添加转义字符。
基本语法如下：
String html = """
<html>
<head>
<title>Sample Page</title>
</head>
<body>
<p>Hello, world</p>
</body>
</html>
""";
在这个例子中，多行HTML内容可以直接在字符串中呈现，避免了传统的逐行拼接或添加 + 符号的方式，从而增强了代码的可读性。
6.2.2 文本块在现代Web应用中的作用
文本块在处理现代Web应用中常见的配置文件、JSON或XML数据、甚至是HTML模板时非常有用。例如，一个配置文件可以这样存储：
String config = """
app:
name: myApplication
version: 1.2.3
server:
host: localhost
port: 8080
""";
这样的表示方法使配置更加清晰，易于管理和维护。在构建Web应用时，开发者可以更方便地处理和维护这些配置数据。
6.2.3 从代码可读性角度比较文本块与字符串
文本块的引入显著地改善了处理多行文本内容时的代码可读性。在传统字符串中，要保持格式的一致性和可读性，开发者往往需要添加大量的转义字符，而这些转义字符往往会掩盖实际内容，使代码难以阅读。
相比之下，文本块是按原样存储的，开发者可以直观地看到多行文本的结构。这不仅改善了可读性，还减少了出错的机会，尤其是在处理那些必须保持特定格式（如JSON或XML）的数据时。
6.3 局部变量类型推断(var)
6.3.1 var的语法规则与限制
JDK 10中引入了局部变量类型推断（局部变量推断）的特性，通过使用 var 关键字来简化代码编写。 var 关键字允许开发者在声明局部变量时不必显式指定类型，编译器会根据初始化表达式推断出变量的类型。
使用 var 的规则和限制包括： - var 只能用在方法的局部变量声明上，不能用在成员变量或方法参数上。 - var 声明的变量必须在声明时立即初始化，不能用于基本类型或数组类型。 - var 不能用于需要显式类型转换的场合。
下面是使用 var 关键字的一些例子：
var message = "Hello, world!"; // String类型
var numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5); // List<Integer>类型
var map = new HashMap<String, Integer>(); // HashMap<String, Integer>类型
6.3.2 var在日常编程中的利弊分析
在日常编程中使用 var 可以提高代码的简洁性。对于那些类型信息在上下文中已经足够清晰的情况，使用 var 可以避免冗长的类型声明，让代码更加简洁。特别是在使用lambda表达式或者流操作时，使用 var 可以显著简化代码。
然而，过度依赖 var 也可能带来一些弊端。例如，在复杂的类型推断中，它可能导致代码可读性的降低，因为编译器推断出的类型可能不够直观。此外， var 的使用可能会使得重构变得更加困难，因为重构工具可能无法准确识别变量的真实类型。
6.3.3 var与泛型的兼容性问题
使用 var 和泛型有时会出现不兼容的情况。由于泛型类型信息在编译时被擦除，所以当变量的类型需要明确时，不能使用 var 来声明局部变量。例如，以下代码是错误的：
var list = new ArrayList<String>(); // 编译错误
编译器无法推断出 list 的具体类型，因为泛型参数 String 在运行时是不可知的。在这种情况下，需要显式指定类型。
综上所述， var 是一个增强Java语言表达能力的工具，它提供了代码编写上的便利，但同时也需要开发者根据上下文谨慎使用。在实际编程中，我们应平衡代码的简洁性和清晰性，选择合适的变量声明方式。
7. JDK 11的企业级增强
7.1 Epsilon垃圾收集器
7.1.1 Epsilon的设计目标与应用场景
Epsilon垃圾收集器在JDK 11中被引入，它是一个低开销的垃圾收集器，其设计目标是"no-op"（无操作），即在运行时只分配内存而不回收。这听起来可能有些矛盾，因为在大多数垃圾收集器中，回收内存是其核心功能之一。然而，Epsilon的设计目标是对于那些不需要垃圾回收或者有自己垃圾回收机制的场景，提供一个低延时的选择。
在某些特定的企业级应用中，例如内存管理完全依赖于操作系统，或者使用自己设计的内存管理机制的应用程序，Epsilon能够提供卓越的性能和极低的延迟。这种情况下，使用Epsilon可以减少由于垃圾回收导致的应用停顿，从而提高整体的系统吞吐量。
7.1.2 Epsilon与传统垃圾收集器的对比
传统的垃圾收集器，如G1、Parallel GC和CMS，都提供了不同程度的垃圾回收策略，试图平衡内存回收的开销和应用的响应时间。例如，G1垃圾收集器旨在减少停顿时间的同时增加吞吐量，而CMS则是为了减少应用停顿时间而设计的。
Epsilon与这些传统垃圾收集器形成鲜明对比，因为它不执行任何实际的内存回收。在某些特定场景下，传统垃圾收集器的运行可能会影响性能，此时Epsilon就能够发挥优势。它能够保证内存分配的低开销，并且不会因为内存回收造成应用停顿。然而，这也意味着使用Epsilon的应用必须完全负责管理自己的内存，否则可能会导致内存泄漏。
7.1.3 如何评估Epsilon的适用性
评估Epsilon是否适合您的应用场景需要对应用程序进行细致的分析。首先，如果您的应用程序在运行时对延迟非常敏感，并且能够在不影响运行时稳定性的前提下管理自己的内存，那么Epsilon可能是合适的选择。
其次，考虑系统资源和监控要求。如果系统资源有限，且不需要复杂的垃圾回收监控，那么使用Epsilon可以减少资源消耗。此外，对于那些希望降低维护成本、简化垃圾回收配置和优化部署的应用，Epsilon也提供了一个简化的解决方案。
最后，Epsilon的适用性还取决于具体的使用场景。例如，在进行性能测试和压力测试时，Epsilon可以作为测试环境中的垃圾收集器，因为它避免了传统垃圾收集器可能引入的不一致行为。然而，由于Epsilon不回收内存，所以必须定期重启应用以防止内存耗尽。
7.2 模块系统增强
7.2.1 Java模块系统的概念与优势
Java模块系统，也称为Jigsaw项目，最初在JDK 9中引入，并在JDK 11中得到进一步增强。模块系统将应用程序划分为一系列模块，每个模块都有自己的代码和依赖关系，并定义了对外的公共接口。
模块系统的主要优势包括：
- 封装性 : 模块可以控制其内部包的可见性，只向其他模块公开必要的接口。
- 更好的可读性 : 模块化有助于在大型项目中更好地组织代码和资源。
- 性能提升 : 模块化的代码结构可以优化JVM启动时间和内存占用。
- 服务提供 : 模块系统支持服务提供者接口（SPI），允许模块注册实现以供其他模块使用。
7.2.2 模块化编程的实际案例分析
模块化编程的典型案例包括微服务架构，其中每个微服务都可以作为一个独立的模块存在。例如，用户服务模块可能会暴露一个用于检索用户信息的API接口，而订单管理服务模块则会使用这个接口。
在企业级应用中，模块化也可以提高代码的复用性，减少冗余代码。例如，一个企业可能有多个应用使用相同的认证模块，模块化确保了认证逻辑的一致性，并且当认证逻辑需要更新时，所有使用该模块的应用都可以无缝升级。
7.2.3 模块系统的未来发展方向
模块系统的未来发展方向可能会包括更细粒度的模块控制、更灵活的模块依赖管理以及与容器化技术更紧密的集成。随着模块化编程的优势逐渐被业界认可，我们可以预见模块系统将会不断演进以适应现代应用的需求。
7.3 HTTP/2支持与Android开发者指南
7.3.1 HTTP/2的新特性与Java中的实现
HTTP/2是一种用于互联网的通信协议，它提供了比HTTP/1.x更高的性能和效率。主要特点包括多路复用、服务器推送和头部压缩等，这些特性通过减少延迟来提高页面加载速度。
在Java中，HTTP/2的支持从JDK 11开始变得更为完善。JDK 11对HttpClient API进行了改进，使其能够利用HTTP/2协议的优势，如连接复用和服务器推送，以提高性能和减少资源消耗。
7.3.2 Android开发者如何选择合适的JDK版本
对于Android开发者来说，选择合适的JDK版本需要考虑到Android平台对Java版本的支持以及特定版本带来的性能改进。Android系统原生支持Java 8，但是可以通过NDK（Native Development Kit）来使用更高版本的Java特性。
随着Android Studio和Android SDK对JDK 11的逐渐支持，Android开发者可以开始考虑使用JDK 11来利用其新增的API和性能优化。然而，在实际开发中，还需要考虑到应用的目标设备兼容性和API级别。
7.3.3 JDK 8与JDK 11在Android平台的适用性对比
JDK 8和JDK 11在Android平台的适用性对比取决于多个因素。JDK 8较为成熟稳定，被广泛支持，但缺乏JDK 11的一些新特性和性能改进。而JDK 11提供了更多的现代Java特性，但是其在Android平台的适配和优化仍在进行中。
开发者需要在权衡新特性的吸引力和平台支持的成熟度后，根据具体项目需求和目标用户群体来选择合适的JDK版本。随着时间的推移，预计JDK 11及相关特性会越来越多地集成到Android开发环境中，从而为开发者带来更多的选择和灵活性。
简介：Java JDK 8和JDK 11是Java开发者不可忽视的两个重要版本，各自带来了一系列创新和改进。本文将对比探讨JDK 8引入的Lambda表达式、Stream API、改进的日期时间API等特性，以及JDK 11带来的HttpClient API、文本块、局部变量类型推断(var)、模块系统增强等改进，并分析这些特性对开发工作的具体影响。特别是在Android开发中，JDK 8和JDK 11的适用性与兼容性问题，要求开发者根据项目需求做出明智选择。
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