Java SE 11：推动Java向前发展

介绍

在我看来，这篇文章提出了Java语言应该如何发展以保持其作为首选语言的地位。它还提供了一些我喜欢但有时（可能永远不会）成为Java一部分的功能，由于我将要解释的某些原因，这些功能有时我已经爱上了。我真的很想一天将其中一些想法转换为JSR。

在过去的15年中，Java语言和JVM得到了极大的改进。 JIT编译器，泛型的应用，自动装箱，很快（指尖）的lambda……所有这些功能都为Java的成功做出了贡献。但是接下来呢？如何使Java更好？

通过我的经验，我有机会使用几种编程语言。其中包括C＃，C / C ++，PHP，Javascript，Groovy，ActionScript 3，Scala等。在许多这些语言中，我发现了一些使我说“真棒！”的功能。其中一些功能不适用于Java（不同的编程范例，不同的思维方式），而另一些则完全适用。同样在其中一些语言中（主要是PHP），我看到了让我说“ OMG！真是胡扯！”……但这是一个不同的故事！

在该系列的每一部分中，我将介绍一个Java中不存在的功能，并解释为什么它应该（或不应该）在Java中，可能要解决的问题，等等。

不要犹豫，发布改进的想法，甚至是最疯狂/不切实际的想法！我并不假装自己有完美的解决方案，我只是尝试打开讨论。

属性访问器

通过透明访问器访问对象的字段绝对是我在Java中缺少的功能。

它是什么？

在Java中，我们使用getter和setter来访问对象的属性。我不会说拥有getter和setter而不是拥有公共字段的好处，我假设您已经意识到……在其他语言（C＃，AS3，…）中，您可以显式声明属性的getter和setter。就像使用公共财产一样使用它们。我最喜欢的语法是一种ActionScript3：

//Object Declaration
public class MyObject {private var _myProperty:String;public function get myProperty():String {return _myProperty;}public function set myProperty(value:String):void {_myProperty = value;}public function get firstLetter():String {return _myProperty.substr(0,1);}
}//Usage
var o:MyObject = new MyObject();
o.myProperty = 'A value'; //Set the property using the setter
trace(o.myProperty); //Print the value return by the getter
trace(o.firstLetter); //Print 'A'

Java语法建议

由于我认为ActionScript 3语法非常方便，因此我认为Java语法应该非常相似。这将需要添加新的修饰符： get和set 。

public class MyObject
{private String _name;public get String name() {return name;}public set void name(String name) {this.name = name;}
}//Usage
MyObject o = new MyObject();
o.name = 'My name';
System.out.println('print entity : ' + o.name);

好处

使用访问器是透明的。封装是隐式的。调用者不知道它是在调用公共变量还是访问器。
更好的OO风格编程：从外部类的角度来看，一个对象现在确实具有公共方法和属性，而以前只是公共方法。
重构代码以更改对对象字段的所有直接访问实在是小菜一碟，您只需要更改相关的类即可，而不必更改所有的读/写调用。
不再需要在getter和setter上使用JavaBean约定。有些库依赖于myProperty器称为[get|is|set]MyProperty的事实。现在，不再按约定定义承包人，而是按合同定义。我们可以在Class上有一个方法来检索访问器（getGetters（），getSetters（））。再次，大大提高了OOP。

缺点

由于方法和属性的名称可能相同，因此需要更改对象字段的命名约定。毫无疑问，JVM可以允许属性和方法具有相同的名称，这更多是可读性问题。

实施与问题

要实现此功能，需要向Java语言添加两个新关键字（ get和set ）。对于追溯兼容性而言，这是一件坏事，但这并不是一个大问题。在Java 1.4中添加assert关键字之前，将需要使用“ -source”命令行选项。

此更改还需要修改JVM规范，以及Java编译器，以添加两个新的修饰符。在类文件中需要使用这两个新的修饰符，以便使用反射来标识类的getter和setter。

我相信此功能将对Java语言做出令人敬畏的改进。作为所有重大改进，它需要大量工作。如果有一天我有足够的时间提交JSR，那肯定是这一天！

线程安全编译检查

线程安全编译检查：这是什么？

它可以检查您的程序是否不会由于多线程而出现问题。据我所知，没有一种编程语言提供此功能（如果您知道一种，请告诉我！）。

问题是什么？

开发在多个线程中运行的程序很容易，而开发不会有任何奇怪错误的东西，因为线程机制要困难得多。

为什么并发编程很难？

因为，要制作一个好的多线程应用程序，您必须非常小心并完全了解Java语言和API：避免出现死锁，知道何时使用volatile关键字，知道什么是（或不是）线程安全的。

另一个困难是测试/调试多线程应用程序非常困难。您可能花了几天的时间想知道为什么在庞大的数据库中，您的行中有一个奇怪的日期值……最终要认识到您的共同开发者（当然不是您，因为您是Java专家）使用了多个线程共享的SimpleDateFormat对象……（顺便说一句，如果您不知道：是的，SimpleDateFormat不是线程安全的）

解决办法是什么？

线程安全编译检查！如果有警告告诉您“在第36行：不是线程安全代码”，它将使开发变得更加容易。使用非线程安全方法SimpleDateFormat.format”。

为什么不可能

非线程安全API的用法

目前，了解所使用的库/ API是否是线程安全的唯一方法是读取Javadoc或源代码。因此，编译器无法知道您调用的是线程安全的还是不线程安全的。通过可传递性，如果您不使用任何种类的同步机制，则由于使用这些库，因此无法知道您的代码是否是线程安全的。

解决此问题的一种方法是创建一个@ThreadSafe注释来注释类和方法。这样，任何用@ThreadSafe注释的元素都将被编译器视为线程安全的。当然，您使用的所有API都需要正确注释。除了进行编译检查之外，我认为这样的注释对于使API更加清晰非常有用。

反射API

Reflection API是另一个问题。由于执行流程是在运行时期间确定的，因此编译器无法知道将调用哪些方法，因此无法确定将要执行的内容是否是线程安全的。

编译器需要了解上下文

编译器无法知道您正在开发的内容是否将在线程安全的环境中执行。例如，如果您正在开发将由您最喜欢的CDI框架注入到各处的bean，则编译器无法知道它。

换句话说，编译器比您了解的少，因此无法确定您正在编程的内容是否需要线程安全。假设您正在为J2EE应用程序编程控制器；如果您不使用假设的@ThreadSafe注释对控制器进行注释，则编译器将永远不会抱怨。问题是您的控制器必须是线程安全的！如果您没有使用@ThreadSafe正确注释必须是线程安全的内容，那么您将遇到问题...

不同的锁机制

如果同步线程的唯一方法是synced关键字，则对于编译器而言，确定一段代码是否可以同时运行比较容易。不幸的是，事实并非如此！您有几种方法可以确保仅在正确的上下文中执行代码（ ReentrantLock ， ReadWriteLock ，使用文件，套接字，对象，计数器等的手动锁定）。对我而言，这仅是导致“线程安全编译检查”无法实现的原因。如果编译器无法发现同步机制，则它对线程安全一无所知！

结论

线程安全编译检查肯定是一个杀手级功能。但是对我来说，甚至不可能部分实现，这也许就是为什么我从未在任何语言中看到过此功能的原因。

如果您对解决方案有任何想法，或者您知道某种解决方案的语言（甚至是部分语言），请告诉我！

参考： Java SE 11：Java向前推进-第1部分： Java SE 11：Java向前推进-第2部分：属性访问器， Java SE 11：Java Java向前推进-第3部分：来自我们JCG合作伙伴 Tibo Delor的线程安全编译检查在InvalidCodeException博客上。