Java语言特性系列
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序
本文主要讲述一下Java13的新特性
版本号
java -version
openjdk version "13" 2019-09-17
OpenJDK Runtime Environment (build 13+33)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 13+33, mixed mode, sharing)从version信息可以看出是build 13+33
特性列表
350: Dynamic CDS Archives
JDK5引入了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
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并开源出来(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341: Default CDS Archives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
JDK13的这个特性支持在Java application执行之后进行动态archive
导出jsa
java -XX:ArchiveClassesAtExit=hello.jsa -cp hello.jar Hello使用jsa
java -XX:SharedArchiveFile=hello.jsa -cp hello.jar Hello
351: ZGC: Uncommit Unused Memory
Java12的346: Promptly Return Unused Committed Memory from G1新增了两个参数分别是G1PeriodicGCInterval及G1PeriodicGCSystemLoadThreshold用于GC之后重新调整Java heap size，然后将多余的内存归还给操作系统
Java12的189: Shenandoah: A Low-Pause-Time Garbage Collector (Experimental)拥有参数-XX:ShenandoahUncommitDelay=<milliseconds>来指定ZPage的page cache的失效时间，然后归还内存
Java13则给ZGC新增归还unused heap memory给操作系统的特性；它新增了几个参数，-XX:ZUncommitDelay=<seconds>用于指定ZPage的page cache的失效时间；ZGC的归还内存默认是开启的，可以使用-XX:-ZUncommit来显式禁用
353: Reimplement the Legacy Socket API
本特性替换了java.net.Socket以及java.net.ServerSocket API的底层实现；它使用NioSocketImpl来替换JDK1.0的PlainSocketImpl；如果要继续使用旧版的Socket实现，可以使用-Djdk.net.usePlainSocketImpl参数来切换到旧版本
/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-13.jdk/Contents/Home/lib/src.zip!/java.base/java/net/SocketImpl.java
public abstract class SocketImpl implements SocketOptions {
private static final boolean USE_PLAINSOCKETIMPL = usePlainSocketImpl();
private static boolean usePlainSocketImpl() {
PrivilegedAction<String> pa = () -> NetProperties.get("jdk.net.usePlainSocketImpl");
String s = AccessController.doPrivileged(pa);
return (s != null) && !s.equalsIgnoreCase("false");
}
/**
* Creates an instance of platform's SocketImpl
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
static <S extends SocketImpl & PlatformSocketImpl> S createPlatformSocketImpl(boolean server) {
if (USE_PLAINSOCKETIMPL) {
return (S) new PlainSocketImpl(server);
} else {
return (S) new NioSocketImpl(server);
}
}
//......
}SocketImpl的USE_PLAINSOCKETIMPL取决于usePlainSocketImpl方法，而它会从NetProperties读取dk.net.usePlainSocketImpl配置，如果不为null且不为false，则usePlainSocketImpl方法返回true；createPlatformSocketImpl会根据USE_PLAINSOCKETIMPL来创建PlainSocketImpl或者NioSocketImpl
354: Switch Expressions (Preview)
本特性主要是使用yield替换了break来避免歧义，因为break可以用来进行跳转执行类似goto的操作
@Test
public void testSwitchYield(){
String dayOfWeek = switch(1){
case 1 -> {
String day = "Monday";
yield day;
}
case 2 -> {
String day = "Tuesday";
yield day;
}
default -> "Unknown";
};
System.out.println(dayOfWeek);
}355: Text Blocks (Preview)
本特性主要引入了Text Blocks，使用"""来包围一段text block，可以内置占位符最后使用String.format来填充
@Test
public void testTextBlock(){
// Without Text Blocks
String html = "<html>\n" +
" <body>\n" +
" <p>Hello, Escapes</p>\n" +
" </body>\n" +
"</html>\n";
System.out.println(html);
// With Text Blocks
String html2 = """
<html>
<body>
<p>Hello, %s</p>
</body>
</html>""";
System.out.println(String.format(html2, "World"));
String htmlWithNewLine = """
<html>
<body>
<p>Hello World</p>
</body>
</html>
""";
System.out.print(htmlWithNewLine);
System.out.println("a new line");
}需要注意text blocks不能在一行，另外如果结尾的"""在新的一行则会输出新的一行
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 13 Release Notes，这里举几个例子。
添加项
- 添加FileSystems.newFileSystem(Path, Map<String, ?>) Method
- 新的java.nio.ByteBuffer Bulk get/put Methods Transfer Bytes Without Regard to Buffer Position
- 支持Unicode 12.1
- 添加-XX:SoftMaxHeapSize Flag，目前仅仅对ZGC起作用
- ZGC的最大heap大小增大到16TB
移除项
- 移除awt.toolkit System Property
- 移除Runtime Trace Methods
- 移除-XX:+AggressiveOpts
- 移除Two Comodo Root CA Certificates、Two DocuSign Root CA Certificates
- 移除内部的com.sun.net.ssl包
废弃项
- 废弃-Xverify:none及-noverify
- 废弃rmic Tool并准备移除
- 废弃javax.security.cert并准备移除
已知问题
- 不再支持Windows 2019 Core Server
- 使用ZIP File System (zipfs) Provider来更新包含Uncompressed Entries的ZIP或JAR可能造成文件损坏
其他事项
- GraphicsEnvironment.getCenterPoint()及getMaximumWindowBounds()已跨平台统一
增强了JAR Manifest的Class-Path属性处理
jdk.net.URLClassPath.showIgnoredClassPathEntries属性设置为true可以用来帮助查看非法的Class-Path entries
- 针对Negatively Sized Argument，StringBuffer(CharSequence)及StringBuilder(CharSequence)会抛出NegativeArraySizeException
- linux的默认进程启动机制已经使用posix_spawn
- Lookup.unreflectSetter(Field)针对static final fields会抛出IllegalAccessException
- 使用了java.net.Socket.setSocketImplFactory及java.net.ServerSocket.setSocketFactory方法的要注意，要求客户端及服务端要一致，不能一端使用自定义的factory一端使用默认的factory
- SocketImpl的supportedOptions, getOption及setOption方法的默认实现发生了变化，默认的supportedOptions返回空，而默认的getOption,及setOption方法抛出UnsupportedOperationException
- JNI NewDirectByteBuffer创建的Direct Buffer为java.nio.ByteOrder.BIG_ENDIAN
- Base64.Encoder及Base64.Decoder可能抛出OutOfMemoryError
- 改进了Serial GC Young pause time report
- 改进了MaxRAM及UseCompressedOops参数的行为
小结
Java13主要新增了如下特性
- 350: Dynamic CDS Archives
- 351: ZGC: Uncommit Unused Memory
- 353: Reimplement the Legacy Socket API
- 354: Switch Expressions (Preview)
- 355: Text Blocks (Preview)
- 语法层面，改进了Switch Expressions，新增了Text Blocks，二者皆处于Preview状态；API层面主要使用NioSocketImpl来替换JDK1.0的PlainSocketImpl
- GC层面则改进了ZGC，以支持Uncommit Unused Memory
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