兄弟们,JDK 23 终于发布了,鹏磊我瞅了瞅这次更新,感觉还是挺有料的。2024年9月17号正式发布,这次带来了12个主要的JEP(Java Enhancement Proposal),从语言特性到性能优化,从并发编程到垃圾收集器,方方面面都有改进。咱今天就好好唠唠这些新特性,看看Java 23到底整了哪些活。
JDK 23 发布背景
说实话,Java这几年更新速度贼快,从JDK 17的LTS版本之后,基本上每半年一个大版本。JDK 23作为2024年的第二个大版本,主要聚焦在几个方面:模式匹配的进一步完善、并发编程的现代化、性能优化,还有开发体验的提升。这次更新虽然没有像JDK 21那样搞个LTS版本,但是新特性还是挺实用的,特别是对那些已经在用Java 17或者21的兄弟们来说,升级价值还是有的。
核心新特性一览
语言特性增强
模式匹配中的原始类型支持(JEP 455)
这个特性是模式匹配功能的进一步扩展。以前模式匹配主要针对引用类型,现在JDK 23允许在instanceof和switch语句中使用原始类型了。比如以前你得这么写:
// 以前的方式,得手动拆箱
if (obj instanceof Integer) {
Integer i = (Integer) obj;
int value = i.intValue(); // 手动拆箱,麻烦
// 处理逻辑
}
现在可以直接这样:
// JDK 23的新写法,直接匹配原始类型
if (obj instanceof int value) { // 直接匹配int类型
// value就是int类型,不用拆箱了
System.out.println(value * 2);
}
这个改进让模式匹配更完整了,特别是处理基本类型的时候,代码简洁了不少。
类文件API(JEP 466,第二次预览)
这个API提供了标准化的方式来操作类文件。以前你想解析或者生成类文件,得用ASM、Javassist这些第三方库,现在JDK自己提供了标准API。这个特性对那些做代码生成、字节码操作的工具来说,是个好消息。
// 使用新的类文件API解析类文件
ClassFile cf = ClassFile.of(); // 创建类文件API实例
// 可以解析、修改、生成类文件
Markdown文档注释(JEP 467)
这个特性让JavaDoc支持Markdown语法了。以前写JavaDoc只能用HTML,现在可以用Markdown,写起来更顺手。比如:
/**
* ## 功能说明
*
* 这个方法用来处理用户数据
*
* ### 参数
* - `userId`: 用户ID
* - `data`: 用户数据
*
* ### 返回值
* 返回处理结果
*/
public Result processUserData(int userId, UserData data) {
// 实现逻辑
}
模块导入声明(JEP 476,预览)
这个特性简化了模块的导入。以前导入模块的所有包得一个个写,现在可以一次性导入整个模块导出的所有包。
隐式声明的类和实例main方法(JEP 477,第三次预览)
这个特性让初学者写Java程序更简单了。不用写public class,不用写public static void main,直接写代码就行:
// JDK 23的简化写法
void main() {
System.out.println("Hello, World!");
}
对教学和快速原型开发来说,这个特性挺有用的。
灵活的构造函数体(JEP 482,第二次预览)
这个特性允许在调用其他构造函数之前执行一些初始化代码,给构造函数更大的灵活性。
并发编程现代化
结构化并发(JEP 480,第三次预览)
结构化并发是Java并发编程的一个重要改进。它引入了StructuredTaskScope,让并发任务的生命周期管理更清晰。以前写并发代码,任务之间的关系不好管理,现在有了结构化并发,任务之间的父子关系、取消传播都更明确了。
// 结构化并发的示例
try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
Future<String> user = scope.fork(() -> fetchUser());
Future<String> order = scope.fork(() -> fetchOrder());
scope.join(); // 等待所有任务完成
scope.throwIfFailed(); // 如果有失败就抛异常
// 使用结果
return combine(user.resultNow(), order.resultNow());
}
这个特性让并发代码更容易理解和维护,特别是处理任务取消和错误传播的时候。
作用域值(JEP 481,第三次预览)
作用域值是ThreadLocal的现代化替代方案。它提供了不可变的作用域值,在线程之间传递数据更安全。ThreadLocal的问题是可变性,容易出bug,作用域值解决了这个问题。
// 作用域值的使用
static final ScopedValue<String> USER = ScopedValue.newInstance();
ScopedValue.runWhere(USER, "admin", () -> {
// 在这个作用域内,USER的值是"admin"
String currentUser = USER.get();
// 处理逻辑
});
性能优化
向量API(JEP 469,第八次孵化)
向量API提供了高性能的向量计算能力。它可以在运行时编译为最优的向量指令,充分利用CPU的SIMD能力。对科学计算、机器学习这些需要大量数值计算的场景来说,性能提升很明显。
// 向量API示例
var species = IntVector.SPECIES_256; // 256位向量
int[] a = new int[1000];
int[] b = new int[1000];
int[] c = new int[1000];
// 向量化计算
for (int i = 0; i < a.length; i += species.length()) {
var va = IntVector.fromArray(species, a, i);
var vb = IntVector.fromArray(species, b, i);
var vc = va.mul(vb); // 向量乘法
vc.intoArray(c, i);
}
ZGC分代模式(JEP 474)
ZGC是Java的低延迟垃圾收集器,JDK 23把它的默认模式改成了分代模式。分代GC的基本思想是:大部分对象都是短命的,只有少部分对象会存活很久。分代模式让ZGC能更高效地处理短命对象,减少GC停顿时间。
流收集器增强(JEP 473,第二次预览)
流收集器提供了自定义中间操作的能力,让流管道可以以更灵活的方式转换数据。以前流的中间操作都是固定的,现在可以自定义了,给流API更大的扩展性。
安全性和稳定性
弃用sun.misc.Unsafe中的内存访问方法(JEP 471)
sun.misc.Unsafe是Java的一个内部API,提供了直接内存访问的能力。但是这个API太危险了,容易出问题,而且不是标准API。JDK 23开始逐步弃用这些内存访问方法,鼓励开发者使用更安全的替代方案,比如外部函数和内存API(Foreign Function & Memory API)。
技术亮点分析
模式匹配的完善
模式匹配是Java这几年重点发展的特性之一。从JDK 14的instanceof模式匹配,到JDK 16的记录模式,再到JDK 17的switch模式匹配,现在JDK 23又支持了原始类型。这个演进路径很清晰,就是要让Java的模式匹配功能更完整、更实用。
原始类型支持解决了模式匹配的一个痛点。Java里基本类型和包装类型是两套体系,以前模式匹配只能处理包装类型,现在可以直接处理基本类型了,代码更简洁,性能也更好(避免了装箱拆箱)。
并发编程的现代化
结构化并发和作用域值这两个特性,代表了Java并发编程的现代化方向。传统的Thread、ExecutorService这些API虽然功能强大,但是用起来比较复杂,特别是处理任务取消、错误传播这些场景。
结构化并发引入了任务作用域的概念,让并发任务的组织更清晰。作用域值解决了ThreadLocal的可变性问题,提供了更安全的线程间数据传递方式。这两个特性配合使用,可以让并发代码更容易理解和维护。
性能优化的持续改进
向量API和ZGC的改进,体现了Java在性能优化方面的持续努力。向量API让Java能够充分利用现代CPU的SIMD能力,在数值计算场景下性能提升明显。ZGC的分代模式进一步降低了GC停顿时间,对低延迟应用来说是个好消息。
应用场景
企业级应用开发
对于企业级应用来说,JDK 23的几个特性都挺有用的。模式匹配让代码更简洁,Markdown文档注释让文档更好写,结构化并发让并发代码更容易维护。特别是结构化并发,对微服务架构下的并发处理很有帮助。
科学计算和机器学习
向量API对科学计算和机器学习场景特别有用。这些场景通常需要大量的数值计算,向量API可以显著提升性能。配合ZGC的低延迟特性,可以让这些应用在保证性能的同时,还能有更低的延迟。
教学和快速原型
隐式声明的类和实例main方法,对教学和快速原型开发很有帮助。初学者不用写那么多样板代码,可以更快地上手Java。这个特性降低了Java的学习门槛,对Java生态的发展有积极意义。
迁移建议
从JDK 17迁移
如果你现在用的是JDK 17(LTS版本),迁移到JDK 23需要考虑几个问题:
-
预览特性:JDK 23里很多特性还是预览状态,生产环境要谨慎使用。如果要用,记得加
--enable-preview参数。 -
API变化:
sun.misc.Unsafe的内存访问方法被弃用了,如果你的代码里用了这些方法,需要迁移到新的API。 -
性能测试:ZGC的默认模式改成了分代模式,建议做一下性能测试,看看对你的应用有没有影响。
从JDK 21迁移
如果你用的是JDK 21,迁移到JDK 23相对简单一些。主要是新特性的使用,比如模式匹配的原始类型支持、结构化并发的进一步完善等。
总结
JDK 23这次更新,虽然没有LTS版本那么重磅,但是新特性还是挺实用的。模式匹配的完善、并发编程的现代化、性能优化的持续改进,都体现了Java在语言演进方面的努力。特别是结构化并发和作用域值,代表了Java并发编程的未来方向。
对于开发者来说,JDK 23提供了更多的工具和特性,让代码写起来更顺手,性能也能更好。不过要注意的是,很多特性还是预览状态,生产环境使用要谨慎。建议先在测试环境试试,看看哪些特性对你的项目有用,然后再决定要不要升级。
总的来说,JDK 23是个不错的版本,值得关注。特别是那些对性能有要求的应用,向量API和ZGC的改进应该能带来明显的提升。对于教学和快速开发来说,隐式类和实例main方法也很有用。兄弟们可以根据自己的需求,决定要不要升级。