Java12的新特性

codecraft
Java语言特性系列

本文主要讲述一下Java12的新特性

版本号

java -version
openjdk version "12" 2019-03-19
OpenJDK Runtime Environment (build 12+33)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 12+33, mixed mode)
从version信息可以看出是build 12+33

特性列表

  • 189: Shenandoah: A Low-Pause-Time Garbage Collector (Experimental)

    Shenandoah GC是一个面向low-pause-time的垃圾收集器,它最初由Red Hat实现,支持aarch64及amd64 architecture;ZGC也是面向low-pause-time的垃圾收集器,不过ZGC是基于colored pointers来实现,而Shenandoah GC是基于brooks pointers来实现;如果要使用Shenandoah GC需要编译时--with-jvm-features选项带有shenandoahgc,然后启动时使用-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseShenandoahGC
  • 230: Microbenchmark Suite

    在jdk源码里头新增了一套基础的microbenchmarks suite
  • 325: Switch Expressions (Preview)

    对switch进行了增强,除了使用statement还可以使用expression,比如原来的写法如下:
    switch (day) {
      case MONDAY:
      case FRIDAY:
      case SUNDAY:
          System.out.println(6);
          break;
      case TUESDAY:
          System.out.println(7);
          break;
      case THURSDAY:
      case SATURDAY:
          System.out.println(8);
          break;
      case WEDNESDAY:
          System.out.println(9);
          break;
    }

    现在可以改为如下写法:

    switch (day) {
      case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> System.out.println(6);
      case TUESDAY                -> System.out.println(7);
      case THURSDAY, SATURDAY     -> System.out.println(8);
      case WEDNESDAY              -> System.out.println(9);
    }

    以及在表达式返回值

    int numLetters = switch (day) {
      case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> 6;
      case TUESDAY                -> 7;
      case THURSDAY, SATURDAY     -> 8;
      case WEDNESDAY              -> 9;
    };

    对于需要返回值的switch expression要么正常返回值要么抛出异常,以下这两种写法都是错误的

    int i = switch (day) {
      case MONDAY -> {
          System.out.println("Monday"); 
          // ERROR! Block doesn't contain a break with value
      }
      default -> 1;
    };
    i = switch (day) {
      case MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY: 
          break 0;
      default: 
          System.out.println("Second half of the week");
          // ERROR! Group doesn't contain a break with value
    };
  • 334: JVM Constants API

    新增了JVM Constants API,具体来说就是java.base模块新增了java.lang.constant包,引入了ConstantDesc接口(ClassDesc、MethodTypeDesc、MethodHandleDesc这几个接口直接继承了ConstantDesc接口)以及Constable接口;ConstantDesc接口定义了resolveConstantDesc方法,Constable接口定义了describeConstable方法;String、Integer、Long、Float、Double均实现了这两个接口,而EnumDesc实现了ConstantDesc接口
  • 340: One AArch64 Port, Not Two

    64-bit Arm platform (arm64),也可以称之为aarch64;之前JDK有两个关于aarch64的实现,分别是src/hotspot/cpu/arm以及open/src/hotspot/cpu/aarch64,它们的实现重复了,为了集中精力更好地实现aarch64,该特性在源码中删除了open/src/hotspot/cpu/arm中关于64-bit的实现,保留其中32-bit的实现,于是open/src/hotspot/cpu/aarch64部分就成了64-bit ARM architecture的默认实现
  • 341: Default CDS Archives

    java10的新特性JEP 310: Application Class-Data Sharing扩展了JDK5引入的Class-Data Sharing,支持application的Class-Data Sharing;Class-Data Sharing可以用于多个JVM共享class,提升启动速度,最早只支持system classes及serial GC,JDK9对其进行扩展以支持application classes及其他GC算法,并在JDK10中开源出来(以前是commercial feature);JDK11将-Xshare:off改为默认-Xshare:auto,以更加方便使用CDS特性;JDK12的这个特性即在64-bit平台上编译jdk的时候就默认在${JAVA_HOME}/lib/server目录下生成一份名为classes.jsa的默认archive文件(大概有18M)方便大家使用
  • 344: Abortable Mixed Collections for G1

    G1在garbage collection的时候,一旦确定了collection set(CSet)开始垃圾收集这个过程是without stopping的,当collection set过大的时候,此时的STW时间会过长超出目标pause time,这种情况在mixed collections时候比较明显。这个特性启动了一个机制,当选择了一个比较大的collection set,允许将其分为mandatory及optional两部分(当完成mandatory的部分,如果还有剩余时间则会去处理optional部分)来将mixed collections从without stopping变为abortable,以更好满足指定pause time的目标
  • 346: Promptly Return Unused Committed Memory from G1

    G1目前只有在full GC或者concurrent cycle的时候才会归还内存,由于这两个场景都是G1极力避免的,因此在大多数场景下可能不会及时会还committed Java heap memory给操作系统。JDK12的这个特性新增了两个参数分别是G1PeriodicGCInterval及G1PeriodicGCSystemLoadThreshold,设置为0的话,表示禁用。当上一次garbage collection pause过去G1PeriodicGCInterval(milliseconds)时间之后,如果getloadavg()(one-minute)低于G1PeriodicGCSystemLoadThreshold指定的阈值,则触发full GC或者concurrent GC(如果开启G1PeriodicGCInvokesConcurrent),GC之后Java heap size会被重写调整,然后多余的内存将会归还给操作系统

细项解读

上面列出的是大方面的特性,除此之外还有一些api的更新及废弃,主要见JDK 12 Release Notes,这里举几个例子。

添加项

  • 支持unicode 11
  • 支持Compact Number Formatting

    使用实例如下
      @Test
      public void testCompactNumberFormat(){
          var cnf = NumberFormat.getCompactNumberInstance(Locale.CHINA, NumberFormat.Style.SHORT);
          System.out.println(cnf.format(1_0000));
          System.out.println(cnf.format(1_9200));
          System.out.println(cnf.format(1_000_000));
          System.out.println(cnf.format(1L << 30));
          System.out.println(cnf.format(1L << 40));
          System.out.println(cnf.format(1L << 50));
      }

    输出

    1万
    2万
    100万
    11亿
    1兆
    1126兆
  • String支持transform、indent操作

      @Test
      public void testStringTransform(){
          System.out.println("hello".transform(new Function<String, Integer>() {
              @Override
              public Integer apply(String s) {
                  return s.hashCode();
              }
          }));
      }
    
      @Test
      public void testStringIndent(){
          System.out.println("hello".indent(3));
      }
  • Files新增mismatch方法

      @Test
      public void testFilesMismatch() throws IOException {
          FileWriter fileWriter = new FileWriter("/tmp/a.txt");
          fileWriter.write("a");
          fileWriter.write("b");
          fileWriter.write("c");
          fileWriter.close();
    
          FileWriter fileWriterB = new FileWriter("/tmp/b.txt");
          fileWriterB.write("a");
          fileWriterB.write("1");
          fileWriterB.write("c");
          fileWriterB.close();
    
          System.out.println(Files.mismatch(Path.of("/tmp/a.txt"),Path.of("/tmp/b.txt")));
      }
  • Collectors新增teeing方法用于聚合两个downstream的结果

      @Test
      public void testCollectorTeeing(){
          var result = Stream.of("Devoxx","Voxxed Days","Code One","Basel One")
                  .collect(Collectors.teeing(Collectors.filtering(n -> n.contains("xx"),Collectors.toList()),
                                              Collectors.filtering(n -> n.endsWith("One"),Collectors.toList()),
                          (List<String> list1, List<String> list2) -> List.of(list1,list2)
                                              ));
    
          System.out.println(result.get(0));
          System.out.println(result.get(1));
      }
  • CompletionStage新增exceptionallyAsync、exceptionallyCompose、exceptionallyComposeAsync方法

      @Test
      public void testExceptionallyAsync() throws ExecutionException, InterruptedException {
          LOGGER.info("begin");
          int result = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
              LOGGER.info("calculate");
              int i = 1/0;
              return 100;
          }).exceptionallyAsync((t) -> {
              LOGGER.info("error error:{}",t.getMessage());
              return 0;
          }).get();
    
          LOGGER.info("result:{}",result);
      }
  • JDK12之前CompletionStage只有一个exceptionally,该方法体在主线程执行,JDK12新增了exceptionallyAsync、exceptionallyComposeAsync方法允许方法体在异步线程执行,同时新增了exceptionallyCompose方法支持在exceptionally的时候构建新的CompletionStage
  • Allocation of Old Generation of Java Heap on Alternate Memory Devices

    G1及Parallel GC引入experimental特性,允许将old generation分配在诸如NV-DIMM memory的alternative memory device
  • ZGC: Concurrent Class Unloading

    ZGC在JDK11的时候还不支持class unloading,JDK12对ZGC支持了Concurrent Class Unloading,默认是开启,使用-XX:-ClassUnloading可以禁用
  • 新增-XX:+ExtensiveErrorReports

    -XX:+ExtensiveErrorReports可以用于在jvm crash的时候收集更多的报告信息到hs_err<pid>.log文件中,product builds中默认是关闭的,要开启的话,需要自己添加-XX:+ExtensiveErrorReports参数
  • 新增安全相关的改进

    支持java.security.manager系统属性,当设置为disallow的时候,则不使用SecurityManager以提升性能,如果此时调用System.setSecurityManager则会抛出UnsupportedOperationException
    keytool新增-groupname选项允许在生成key pair的时候指定一个named group
    新增PKCS12 KeyStore配置属性用于自定义PKCS12 keystores的生成
    Java Flight Recorder新增了security-related的event
    支持ChaCha20 and Poly1305 TLS Cipher Suites
  • jdeps Reports Transitive Dependences

    jdeps的--print-module-deps, --list-deps, 以及--list-reduce-deps选项得到增强,新增--no-recursive用于non-transitive的依赖分析,--ignore-missing-deps用于suppress missing dependence errors

移除项

  • 移除com.sun.awt.SecurityWarnin
  • 移除FileInputStream、FileOutputStream、Java.util.ZipFile/Inflator/Deflator的finalize方法
  • 移除GTE CyberTrust Global Root
  • 移除javac的-source, -target对6及1.6的支持,同时移除--release选项

废弃项

  • 废弃的API列表见deprecated-list
  • 废弃-XX:+/-MonitorInUseLists选项
  • 废弃Default Keytool的-keyalg值

已知问题

  • Swing不支持GTK+ 3.20及以后的版本
  • 在使用JVMCI Compiler(比如Graal)的时候,JVMTI的can_pop_frame及can_force_early_return的capabilities是被禁用的

其他事项

  • 如果用户没有指定user.timezone且从操作系统获取的为空,那么user.timezone属性的初始值为空变为null
  • java.net.URLPermission的行为发生轻微变化,以前它会忽略url中的query及fragment部分,这次改动新增query及fragment部分,即scheme : // authority [ / path ]变动为scheme : // authority [ / path ] [ ignored-query-or-fragment ]
  • javax.net.ssl.SSLContext API及Java Security Standard Algorithm Names规范移除了必须实现TLSv1及TLSv1.1的规定

小结

  • java12不是LTS(Long-Term Support)版本(oracle版本才有LTS),oracle对该版本的support周期为6个月。这个版本主要有几个更新点,一个是语法层更新,一个是API层面的更新,另外主要是GC方面的更新。
  • 语法层面引入了preview版本的Switch Expressions;API层面引入了JVM Constants API,引入CompactNumberFormat,让NumberFormat支持COMPACTSTYLE,对String、Files、Collectors、CompletionStage等新增方法;GC方面引入了experimental版本的Shenandoah GC,不过oracle build的openjdk没有enable Shenandoah GC support;另外主要对ZGC及G1 GC进行了改进
  • 其中JDK12对ZGC支持了Concurrent Class Unloading,默认是开启,使用-XX:-ClassUnloading可以禁用;对于G1 GC则新增支持Abortable Mixed Collections以及Promptly Return Unused Committed Memory特性

doc

阅读 8.8k

code-craft
spring boot , docker and so on 欢迎关注微信公众号: geek_luandun

当一个代码的工匠回首往事时,不因虚度年华而悔恨,也不因碌碌无为而羞愧,这样,当他老的时候,可以很...

11.5k 声望
1.9k 粉丝
0 条评论
你知道吗?

当一个代码的工匠回首往事时,不因虚度年华而悔恨,也不因碌碌无为而羞愧,这样,当他老的时候,可以很...

11.5k 声望
1.9k 粉丝
宣传栏