JDK 17 新特性 (一)

既然 Springboot 3.0 强制使用 JDK 17 那就看看 JDK17 有哪些新特性吧

参考链接

介绍一下 新特性的历史渊源

  • JDK 17是Java Development Kit（JDK）的一个版本，它是Java编程语言的一种实现。JDK 17于2021年9月14日发布，并作为Java SE 17的一部分。在了解JDK 17的新特性之前，让我们先了解一下Java的发展历史。

  • Java最早由Sun Microsystems公司于1991年启动，目的是开发一种能够在不同操作系统上运行的编程语言。1995年，Sun Microsystems发布了Java的第一版，被称为Java 1.0。自那时以来，Java经历了多个版本的发展，每个版本都引入了新的特性和功能。

  • Java SE（Standard Edition）是Java的标准版本，用于开发桌面、服务器和嵌入式应用程序。不同的Java SE版本编号代表了不同的发展阶段和功能改进。

  • JDK 17是Java SE 17的一部分，它引入了许多新的特性和改进。这些新特性包括：

    1. 类型模式匹配：引入了新的模式匹配语法，使得开发者能够更方便地对不同的模式进行匹配和处理。

    2. 垃圾收集器：引入了一种新的垃圾收集器，名为ZGC（Z Garbage Collector），它提供了更低延迟和更高吞吐量的垃圾收集。

    3. 向量API：引入了一种新的向量API，允许开发者使用向量化数据处理指令来加速并行计算。

    4. Sealed类：引入了Sealed类的概念，它限制了某些类的继承和实现，从而提供更强的封装和安全性。

    5. Pattern Matching for switch：扩展了switch语句的功能，使其更灵活和易用。

    6. 预览功能：引入了一些预览功能，包括Pattern Matching for instanceof、Sealed类和Switch表达式的模式匹配等。

  • 这些新特性使得Java编程更加方便、高效和安全。开发者可以利用这些新特性来提高代码的质量和性能，同时减少开发时间和调试困难。JDK 17的发布标志着Java的不断发展和改进，为开发者提供了更多有用的工具和功能，以应对不断变化的技术需求和挑战。JDK 17是Java Development Kit（JDK）的一个版本，它是Java编程语言的一种实现。JDK 17于2021年9月14日发布，并作为Java SE 17的一部分。在了解JDK 17的新特性之前，让我们先了解一下Java的发展历史。

学习前置

  • 使用 IDEA 创建一个 maven 项目 方法 省略
  • 网上一搜一大把 这里就不再说了

文本块 可以直接打印 json

  • 在Java17之前的版本里，如果我们需要定义一个字符串，比如一个JSON数据，基本都是如下方式定义:
public void printJson() {String text = "{\n" +"  \"username\": \"小黑说Java\",\n" +"  \"password\": \"TR5#q659\",\n" +"  \"mailbox\": \"db58@96sn.vip\"\n" +"}";System.out.println(text);
}
  • 这种方式定义具有几个问题：
    1. 双引号需要进行转义；
    2. 为了字符串的可读性需要通过+号连接；
    3. 如果需要将JSON复制到代码中需要做大量的格式调整（当然这一点也可以通过其他工具解决）；
  • 通过Java 17中的文本块语法，类似的字符串处理则会方便很多；通过三个双引号可以定义一个文本块，并且结束的三个双引号不能和开始的在同一行。
  • 上面例子中的JSON可以更方便，可读性更好的通过文本块定义。代码如下:
public void printJson() {String text = """{"username": "小黑说Java","password": "TR5#q659","mailbox": "db58@96sn.vip"}""";System.out.println(text);
}
  • 这段代码的输出结果是
{"username": "小黑说Java","password": "TR5#q659","mailbox": "db58@96sn.vip"
}
  • 全部代码如下:
package com.codervibe;public class Test {public static void switchTest(String id) {switch (id) {case "1", "2" -> System.out.println("崔霞");case "3", "4" -> System.out.println("梁熙涵");default -> System.out.println("唐文昊");}}public static void main(String[] args) {printJson();}
}

Swicth 语句 语法升级

  • Java 17版本中switch表达式将允许switch有返回值，并且可以直接作为结果赋值给一个变量，等等一系列的变化。
  • 下面有一个switch例子，依赖于给定的枚举值，执行case操作，故意省略break。
private static void switchTest(String id) {switch (id) {case "1":System.out.println("田雨泽");case "2":System.out.println("谢忠林");default:System.out.println("高芳");}
}
  • 输出结果 我就不放出来了 都知道是什么(注意这里没有 break )
  • 显然这不是期望的结果，因为我们需要在每个case里添加break防止所有的case都没执行。
  • 所以
private static void switchTest(String id) {switch (id) {case "1":System.out.println("田雨泽");break;case "2":System.out.println("谢忠林");break;default:System.out.println("高芳");break;}
}
  • 可以通过switch表达式来进行简化。将冒号（:）替换为箭头（->），并且switch表达式默认不会失败，所以不需要break。
  public static void switchTest(String id) {String text = switch (id) {case "1", "2" -> "白汝鑫";case "3", "4" -> "邱凌晶";default -> "袁文轩";};}public static void main(String[] args) {switchTest("2");switchTest("");}
  • 运行结果
崔霞
唐文昊
  • switch表达式也可以返回一个值，比如上面的例子我们可以让switch返回一个字符串来表示我们要打印的文本。需要注意在switch语句的最后要加一个分号。
 public static void switchTest2(String id) {String text = switch (id) {case "1", "2" -> "白汝鑫";case "3", "4" -> "邱凌晶";default -> "袁文轩";};System.out.println(text);}public static void main(String[] args) {switchTest2("2");switchTest2("");}
  • 但是刚才 出现了一个意外
public static void switchTest2(String id) {String text = switch (id) {case "1", "2" -> System.out.println("崔霞");case "3", "4" -> System.out.println("梁熙涵");default -> System.out.println("唐文昊");};System.out.println(text);}
  • 我在复制粘贴代码时 忘记修改 后面的语句了 IDEA 给我了一个这样的提示 switch 表达式中存在错误类型: void 无法转换为 java.lang.String
  • 而 System.out.println("唐文昊");的方法返回值 正是 void 于是有了以下代码
 public static String backJson() {String text = """{"username": "小黑说Java","password": "TR5#q659","mailbox": "db58@96sn.vip"}""";return text;}public static void outsideSwitchTest(String id) {String text = switch (id) {default -> backJson();};System.out.println(text);}public static void main(String[] args) {outsideSwitchTest("");}
  • 而运行结果正是
{"username": "小黑说Java","password": "TR5#q659","mailbox": "db58@96sn.vip"
}
  • 也可以直接省略赋值动作直接打印。
public static void switchTest(String id) {System.out.println(switch (id) {case "1", "2" -> "赵雅涵";case "3", "4" -> "顾晨涵";default -> "黎润莎";});
}public static void main(String[] args) {switchTest("");
}
  • 如果你想在case里想做不止一件事，比如在返回之前先进行一些计算或者打印操作，可以通过大括号来作为case块，最后的返回值使用关键字yield进行返回。
private static void withYield(Fruit fruit) {String text = switch (fruit) {case APPLE, PEAR -> {System.out.println("给的水果是: " + fruit);yield "普通水果";}case MANGO, AVOCADO -> "进口水果";default -> "未知水果";};System.out.println(text);
}
  • 这是参考链接中的代码 但是 作为原创 又怎么可能 不改改呢
  • 那么就 修改 亿点点 吧
  private static class User {String username;String password;String sex;String age;String school_address;public String getUsername() {return username;}public void setUsername(String username) {this.username = username;}public String getPassword() {return password;}public void setPassword(String password) {this.password = password;}public String getSex() {return sex;}public void setSex(String sex) {this.sex = sex;}public String getAge() {return age;}public void setAge(String age) {this.age = age;}public String getSchool_address() {return school_address;}public void setSchool_address(String school_address) {this.school_address = school_address;}@Overridepublic String toString() {return "User{" +"username='" + username + '\'' +", password='" + password + '\'' +", sex='" + sex + '\'' +", age='" + age + '\'' +", school_address='" + school_address + '\'' +'}';}}public static void switchTest(String id) {User user = switch (id) {case "1" -> {System.out.println("1");ArrayList<User> userArrayList = new ArrayList<>();userArrayList.add(new User());userArrayList.add(new User());userArrayList.add(new User());userArrayList.add(new User());userArrayList.add(new User());yield userArrayList.get(3);}default -> throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + id);};System.out.println("user = " + user);System.out.println("user.toString() = " + user.toString());}public static void main(String[] args) {switchTest("1");}
  • 回到 参考链接
  • 当然也可以直接使用yield返回结果。
private static void oldStyleWithYield(Fruit fruit) {System.out.println(switch (fruit) {case APPLE, PEAR:yield "普通水果";case MANGO, AVOCADO:yield "进口水果";default:yield "未知水果";});
}
  • 然后我又有了 亿点点 想法 那就再次 修改 亿点点
public static void switchTest(String id) {User user = switch (id) {case "1" -> {System.out.println("user");ArrayList<User> userArrayList = new ArrayList<>();userArrayList.add(new User());userArrayList.add(new User());userArrayList.add(new User());userArrayList.add(new User());userArrayList.add(new User());yield userArrayList.get(3);}default -> throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + id);};System.out.println("user = " + user);System.out.println("user.toString() = " + user.toString());ArrayList<User> userArrayList =switch (id) {case "1" -> {ArrayList<User> users = new ArrayList<>();System.out.println("userArrayList");users.add(new User());users.add(new User());yield users;}default -> throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + id);};System.out.println("userArrayList = " + userArrayList);}public static void main(String[] args) {switchTest("1");}
  • 输出结果
user
user = User{username='null', password='null', sex='null', age='null', school_address='null'}
user.toString() = User{username='null', password='null', sex='null', age='null', school_address='null'}
userArrayList
userArrayList = [User{username='null', password='null', sex='null', age='null', school_address='null'}, User{username='null', password='null', sex='null', age='null', school_address='null'}]
  • 最后 整个 代码
package com.codervibe;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class Test {public static void printJson() {String text = """{"username": "小黑说Java","password": "TR5#q659","mailbox": "db58@96sn.vip"}""";System.out.println(text);}public static void switchTest2(String id) {String text = switch (id) {case "1", "2" -> "白汝鑫";case "3", "4" -> "邱凌晶";default -> "袁文轩";};System.out.println(text);}public static String backJson() {String text = """{"username": "小黑说Java","password": "TR5#q659","mailbox": "db58@96sn.vip"}""";return text;}public static void outsideSwitchTest(String id) {String text = switch (id) {default -> backJson();};System.out.println(text);}private static class User {String username;String password;String sex;String age;String school_address;public String getUsername() {return username;}public void setUsername(String username) {this.username = username;}public String getPassword() {return password;}public void setPassword(String password) {this.password = password;}public String getSex() {return sex;}public void setSex(String sex) {this.sex = sex;}public String getAge() {return age;}public void setAge(String age) {this.age = age;}public String getSchool_address() {return school_address;}public void setSchool_address(String school_address) {this.school_address = school_address;}@Overridepublic String toString() {return "User{" +"username='" + username + '\'' +", password='" + password + '\'' +", sex='" + sex + '\'' +", age='" + age + '\'' +", school_address='" + school_address + '\'' +'}';}}public static void switchTest(String id) {User user = switch (id) {case "1" -> {System.out.println("user");ArrayList<User> userArrayList = new ArrayList<>();userArrayList.add(new User());userArrayList.add(new User());userArrayList.add(new User());userArrayList.add(new User());userArrayList.add(new User());yield userArrayList.get(3);}default -> throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + id);};System.out.println("user = " + user);System.out.println("user.toString() = " + user.toString());ArrayList<User> userArrayList =switch (id) {case "1" -> {ArrayList<User> users = new ArrayList<>();System.out.println("userArrayList");users.add(new User());users.add(new User());yield users;}default -> throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + id);};System.out.println("userArrayList = " + userArrayList);}public static void main(String[] args) {switchTest("1");}}

为了方便后续的学习 在此 插入 使用 Maven 项目 中的 pom.xml 文件中 引入 lombok 以及 junit 测试

  • pom.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>com.codervibe</groupId><artifactId>Newfeature</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><properties><maven.compiler.source>17</maven.compiler.source><maven.compiler.target>17</maven.compiler.target><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding></properties><dependencies><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.13.2</version><scope>test</scope></dependency><dependency><groupId>cn.hutool</groupId><artifactId>hutool-all</artifactId><version>5.7.1</version></dependency><!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.projectlombok/lombok --><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><version>1.18.30</version><scope>provided</scope></dependency></dependencies></project>

Java 17 新特性 - record关键字

  • record用于创建不可变的数据类。在这之前如果你需要创建一个存放数据的类，通常需要先创建一个Class，然后生成构造方法、getter、setter、hashCode、equals和toString等这些方法，或者使用Lombok来简化这些操作。
  • 比如定义一个Person类：
// 这里使用lombok减少代码
@Data
@AllArgsConstructor
public class Person {private String name;private int age;private String address;
}
  • 我们来通过Person类做一些测试，比如创建两个对象，对他们进行比较，打印这些操作。
public static void testPerson() {Person p1 = new Person("小黑说Java", 18, "北京市西城区");Person p2 = new Person("小白说Java", 28, "北京市东城区");System.out.println(p1);System.out.println(p2);System.out.println(p1.equals(p2));
}
  • 假设有一些场景我们只需要对Person的name和age属性进行打印，在有record之后将会变得非常容易。
package com.codervibe;import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import org.junit.Test;
public class testPerson {// 这里使用lombok减少代码@Data@AllArgsConstructorpublic  static  class Person {private String name;private int age;private String address;}@Testpublic void testPerson() {Person p1 = new Person("胡欣怡", 18, "贵州省遵义市习水县醒民镇");Person p2 = new Person("石子辰", 28, "河北省邢台市内丘县侯家庄乡");// 使用record定义record PersonRecord(String name,int age){}PersonRecord p1Record = new PersonRecord(p1.getName(), p1.getAge());PersonRecord p2Record = new PersonRecord(p2.getName(), p2.getAge());System.out.println(p1Record);System.out.println(p2Record);}
}
  • 在改造 亿点点
    @Testpublic void testPerson() {Person p1 = new Person("胡欣怡", 18, "贵州省遵义市习水县醒民镇");Person p2 = new Person("石子辰", 28, "河北省邢台市内丘县侯家庄乡");// 使用 record 定义record PersonRecord(String name,int age){}PersonRecord p1Record = new PersonRecord(p1.getName(), p1.getAge());PersonRecord p2Record = new PersonRecord(p2.getName(), p2.getAge());System.out.println(p1Record);System.out.println(p2Record);// 要怎么改下呢ArrayList<Person> personArrayList=new ArrayList<>();personArrayList.add(p1);personArrayList.add(p2);record personArrayList(String name,int age){}personArrayList personArrayList1 = new personArrayList(personArrayList.get(0).getAddress(),personArrayList.get(1).getAge());System.out.println("personArrayList1 = " + personArrayList1);}//结合之前的 特性  可以造出什么呢？这就要看你们的了
  • record也可以单独定义作为一个文件定义，但是因为Record的使用非常紧凑，所以可以直接在需要使用的地方直接定义。
package com.codervibe;public record PersonRecord(String name,int age) {
}
  • record同样也有构造方法，可以在构造方法中对数据进行一些验证操作。
public static void testPerson() {Person p1 = new Person("卢欣宜", 18, "福建省南平市建阳区黄坑镇");Person p2 = new Person("廖林", 28, "内蒙古自治区阿拉善盟额济纳旗东风街道");record PersonRecord(String name, int age) {// 构造方法PersonRecord {System.out.println("name " + name + " age " + age);if (name == null) {throw new IllegalArgumentException("姓名不能为空");}}}PersonRecord p1Record = new PersonRecord(p1.getName(), p1.getAge());PersonRecord p2Record = new PersonRecord(p2.getName(), p2.getAge());
}
  • 输出结果为
name 卢欣宜 age 18
name 廖林 age 28

Java 17 新特性 - 密封类 sealed class

  • 密封类可以让我们更好的控制哪些类可以对我定义的类进行扩展。密封类可能对于框架或中间件的开发者更有用。在这之前一个类要么是可以被extends的，要么是final的，只有这两种选项。

  • 密封类可以控制有哪些类可以对超类进行继承，在Java 17之前如果我们需要控制哪些类可以继承，可以通过改变类的访问级别，比如去掉类的public，访问级别为默认。比如我们在com.heiz.java11包中定义了如下的三个类：

package com.heiz.java11;
public abstract class Furit {
}
public class Apple extends Furit {
}
public class Pear extends Furit {
}
  • 那么我们可以在另一个包com.heiz123.java11中写如下的代码：
private static void test() {Apple apple = new Apple();Pear pear = new Pear();Fruit fruit = apple;class Avocado extends Fruit {};
}
  • 既可以定义Apple，Pear，也可以将apple实例赋值给Fruit，并且可以对Fruit进行继承。
  • 如果我们不想让Fruit在com.heiz.java11包以外被扩展，在Java11版本中只能改变访问权限，去掉class的public修饰符。这样虽然可以控制被被继承，但是也会导致Fruit fruit = apple;也编译失败；在Java 17中通过密封类可以解决这个问题。
package com.heiz.java17;public abstract sealed class Furit permits Apple,Pear {
}
public non-sealed class Apple extends Furit {
}
public final class Pear extends Furit {}
  • 在定义Furit时通过关键字sealed声明为密封类，通过permits可以指定Apple,Pear类可以进行继承扩展。子类需要指明它是final,non-sealed或sealed的。父类不能控制子类是否可以被继承。
private static void test() {Apple apple = new Apple();Pear pear = new Pear();// 可以将apple赋值给FruitFruit fruit = apple;// 只能继承Apple，不能继承Furitclass Avocado extends Apple {};
}

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