01、JDK 17 新特性:JDK 17 新特性全面了解 Java 17 的核心改进

兄弟们,鹏磊今天来给大伙儿聊聊 JDK 17 这个 LTS 版本,2021年9月发布的,到现在已经好几年了,但很多老铁还在用 JDK 8 或者 JDK 11,对 JDK 17 的新特性可能还不太熟悉。咱今天就整一个总览,把 JDK 17 的核心改进都给你捋一遍,让你心里有个数。

JDK 17 作为长期支持版本,引入了 14 个 JEP(Java Enhancement Proposal),涵盖了语言特性、API 增强、平台支持、性能优化和安全改进等多个方面。这些改进让 Java 语言更加现代化,也提升了开发效率和运行时性能。

语言特性增强

密封类(Sealed Classes)JEP 409

密封类这玩意儿是 JDK 17 的一个重磅特性,允许你精确控制哪些类可以继承或实现特定的类或接口。以前咱们写代码的时候,一个类被继承后,你根本不知道会有哪些子类,现在好了,用 sealed 关键字可以明确指定允许的子类。

// 定义一个密封类,只允许 Circle 和 Rectangle 继承
public sealed class Shape permits Circle, Rectangle {
    // Shape 的基础实现
}

// Circle 必须声明为 final、sealed 或 non-sealed
public final class Circle extends Shape {
    private final double radius;
    // Circle 的实现
}

public final class Rectangle extends Shape {
    private final double width, height;
    // Rectangle 的实现
}

这玩意儿配合模式匹配用起来贼爽,后面咱会详细讲。

Switch 模式匹配(预览)JEP 406

Switch 表达式在 JDK 14 就有了,JDK 17 又增强了模式匹配功能。现在可以在 switch 里直接做类型判断和模式匹配,代码简洁多了。

// 以前得这么写
Object obj = getObject();
if (obj instanceof String) {
    String s = (String) obj;
    System.out.println(s.length());
}

// 现在可以这么写,简洁多了
switch (obj) {
    case String s -> System.out.println(s.length());  // 直接匹配并绑定变量
    case Integer i -> System.out.println(i * 2);
    case null -> System.out.println("null");
    default -> System.out.println("其他类型");
}

API 增强

外部函数和内存 API(孵化)JEP 412

这玩意儿是 Project Panama 的一部分,让你能安全高效地调用本地代码和操作外部内存。以前用 JNI 那叫一个麻烦,现在这个 API 简化了很多。

import jdk.incubator.foreign.*;

// 分配外部内存
MemorySegment segment = MemorySegment.allocateNative(1024);
// 操作内存
segment.set(ValueLayout.JAVA_INT, 0, 42);
// 读取内存
int value = segment.get(ValueLayout.JAVA_INT, 0);

这个 API 还在孵化阶段,但已经能解决很多实际问题了,特别是需要调用 C/C++ 库的场景。

向量 API(二次孵化)JEP 414

向量 API 让你能利用 SIMD(单指令多数据)指令来加速数值计算。对于科学计算、图像处理这些需要大量并行计算的场景,性能提升非常明显。

import jdk.incubator.vector.*;

// 创建向量
var species = IntVector.SPECIES_256;
var a = IntVector.fromArray(species, array1, 0);
var b = IntVector.fromArray(species, array2, 0);

// 向量运算,一次处理多个元素
var result = a.add(b);
result.intoArray(resultArray, 0);

增强的伪随机数生成器 JEP 356

新增了 RandomGenerator 接口和多个实现类,提供了更灵活的随机数生成能力。支持不同的算法,还能在多线程环境下高效工作。

import java.util.random.*;

// 使用新的随机数生成器
RandomGenerator generator = RandomGenerator.of("L64X128MixRandom");
int randomInt = generator.nextInt(100);

平台支持改进

恢复始终严格的浮点语义 JEP 306

这个改动确保了浮点运算在所有平台上的一致性。以前不同平台可能会有细微差异,现在统一了,计算结果更可预测。

新的 macOS 渲染管道 JEP 382

macOS 上引入了基于 Metal 的渲染管道,替代了已弃用的 OpenGL。图形性能提升了不少,特别是对于 Swing 和 JavaFX 应用。

macOS/AArch64 移植 JEP 391

支持了 Apple Silicon(M1/M2 芯片),让 Java 能在 ARM 架构的 macOS 上原生运行。性能表现相当不错,比通过 Rosetta 转译快多了。

安全与模块化

强封装 JDK 内部 API JEP 403

进一步封装了 JDK 的内部 API,移除了 --illegal-access 选项。以前能访问的一些内部 API 现在被严格限制了,提高了安全性和模块化程度。

如果你之前用了这些内部 API,升级到 JDK 17 可能会遇到问题,需要找替代方案或者使用标准 API。

上下文特定的反序列化过滤器 JEP 415

增强了反序列化的安全性,允许根据上下文设置过滤器,防止反序列化攻击。这个功能对于处理不可信数据源的应用特别重要。

ObjectInputFilter filter = ObjectInputFilter.Config.createFilter(
    "java.base.*;!*"
);
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(inputStream);
ois.setObjectInputFilter(filter);

性能优化

JDK 17 在性能方面也有不少改进,特别是垃圾回收器:

  • ZGC:低延迟垃圾回收器,停顿时间进一步降低
  • Shenandoah:另一个低停顿时间的垃圾回收器,性能也有提升

这些改进让 Java 应用在高并发、低延迟场景下表现更好。

迁移建议

如果你要从 JDK 8 或 JDK 11 升级到 JDK 17,需要注意:

  1. 密封类和模式匹配:这些新特性可以逐步采用,不影响现有代码
  2. 内部 API 封装:检查是否使用了内部 API,需要替换为标准 API
  3. 移除的功能:Applet API、RMI 激活系统等已被移除,需要找替代方案
  4. 性能调优:可以尝试新的垃圾回收器,根据应用特点选择合适的配置

总结

JDK 17 作为 LTS 版本,带来了很多实用的改进。语言特性更现代化,API 更强大,平台支持更广泛,安全性也更高。虽然有些特性还在预览或孵化阶段,但已经能解决很多实际问题了。

对于新项目,建议直接上 JDK 17;对于老项目,可以逐步迁移,先在新功能里用新特性,慢慢过渡。反正这个版本会支持到 2029 年,时间还长着呢。

接下来咱会逐个深入讲解这些特性,从密封类开始,到模式匹配、外部函数 API、向量 API 等等,每个都会配上详细的代码示例和实战案例。兄弟们有啥问题随时问,鹏磊会尽量解答。

本文章最后更新于 2025-11-28