JDK11介绍

潇洒

发布于 2023-10-20 12:47:04

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发布于 2023-10-20 12:47:04

文章被收录于专栏：石头岛

JDK 11 特性

做为java开发JDK的更新内容是必须要关注的，这里我把JDK11的相关的JEP(JDK Enhancement Proposals)，汇总并偿试了一下。分享一下相关的改进点。历史所有JEP：http://openjdk.java.net/jeps/0

JDK11发版 JEP 汇总

JDK11 于2018年9月25日发布正式版，其中官方给出的改进JEP如下：

JEP-181 嵌套类可见性控制 JEP-309 动态类文件常量 JEP-315 改进 Aarch64 Intrinsics JEP-318 Epsilon–一个无操作的垃圾收集器 JEP-320 删除 Java EE 和 CORBA 模块 JEP-321 HttpClient JEP-323 用于 Lambda 参数的局部变量语法 JEP-324 Curve25519 和 Curve448 算法的密钥协议 JEP-327 Unicode 10 JEP-328 Flight Recorder(飞行记录器) JEP-329 haCha20 和 Poly1305 加密算法支持 JEP-330 Launch Single-File Source-Code Programs（启动单一文件的源代码程序） JEP-331 低开销的 Heap Profiling JEP-332 TLS 1.3支持 JEP-333 ZGC: A Scalable Low-Latency Garbage Collector（可伸缩低延迟垃圾收集器） JEP-335 弃用 Nashorn JavaScript 引擎 JEP-336 弃用 Pack200 工具和 API

有些泛及底层有些泛及开发的方方面面，后面对这些特性进行逐说明，以及使用JDK11开发我们需要注意的事项。

JEP-181 嵌套类可见性控制

这一提案是为了增强自Java 1.1即引入的嵌套类设计。嵌套类主要有两个用处。第一是因为其只使用于很短的代码块中，在Java8之前，这主要依靠实现一个匿名类来完成。Java8之后，这种用法可以被lambda表达取代。另一种用法是因为需要访问另一个类的内部。嵌套类具有和成员变量以及成员方法相同的访问权限。 JEP181主要是为了解决JVM级别的权限与源码权限不一致的问题。

public class JEP181 {

    public static class Nest1 {
        private int varNest1;
        public void f() throws Exception {
            final Nest2 nest2 = new Nest2();
            //这里没问题
            nest2.varNest2 = 2;
            final Field f2 = Nest2.class.getDeclaredField("varNest2");
            //这里在java8环境下会报错，在java11中是没问题的
            f2.setInt(nest2, 2);
            System.out.println(nest2.varNest2);
        }
    }

    public static class Nest2 {
        private int varNest2;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new Nest1().f();
    }
}

运行结果 java11: 2

Java8:

Exception in thread "main" java.lang.IllegalAccessException: Class JEP181

主要问题出在f2.setInt(nest2,2)，这里由于在Nest2中是private的，所以无法直接set值。但是却又可以直接调用nest2.var2=2来设置该值，因为嵌套类是可以访问别的嵌套类的私有属性的。Java 11修复了这个令人困惑的现象。

JEP-309 动态文件常量

这其实是一个联动一个比较早的改近。Java SE 7 已将 invokedynamic 引入了其指令集。Java 开发人员通常不会注意到此功能，它隐藏在 Java 字节码中。 Java的类型文件格式将被拓展，支持一种新的常量池格式：CONSTANT_Dynamic，加载CONSTANT_Dynamic会将创建委托给bootstrap方法。

目标：其目标是降低开发新形式的可实现类文件约束带来的成本和干扰。

JEP-315 改进 Aarch64 Intrinsics

优化了现有的字符串和数组内部函数，并在Arm64或Aarch64处理器上为Math.sin() ，**Math.cos()和Match.log()**实现了新的内部函数。这意味着更好的性能。

内部函数用于利用特定于CPU体系结构的汇编代码来提高性能。

JEP-318 Epsilon–一个无操作的垃圾收集器

开发一个处理内存分配但不实现任何实际内存回收机制的 GC。一旦可用的 Java 堆耗尽，JVM 将关闭。

它为以下内容分配内存：

性能测试。内存压力测试。 VM 接口测试。寿命极短的工作。最后一滴延迟改进。（Last-drop latency improvements.）最终吞吐量提高。现在，Elipson 仅适用于测试环境。这将导致生产中的 OutOfMemoryError 并使应用程序崩溃。 Elipson 的好处是没有内存清除开销。因此，它将给出准确的性能测试结果，我们不再可以通过 GC 来停止它。

注意：这是一项实验性功能。

JEP-320 删除 Java EE 和 CORBA 模块

Java 9 中已经弃用了这些模块，现在将它们完全删除。这个的话，主要还是Spring 的原因。JavaEE 比较重，开发配置特别繁锁，Spring的轻量化是事实的标准，更加简单的使用，导致像 EJB 这种重型框架没有市场，删除是必然的。

下面的包被删除：

java.xml.ws，java.xml.bind，java.activation，java.xml.ws.annotation，java.corba，java.transaction，java.se.ee，jdk.xml.ws，jdk.xml.bind

JEP 321 HttpClient

Java 11 标准化了 Http CLient API。其实就是重写了 HttpClient 内部逻辑，接口没变。

目前版本已经支持HTTP1.1、HTTP2、websocket等常用的基于http的协议，并支持了了同步、异步、响应式等交互方式。当前版本的实现还是比较简单，没有对于常用restful、content-type的封装支持。

JEP-323 用于 Lambda 参数的局部变量语法

这个算是一堆 JEP 中唯一在语法特性的改进。 Java 10 中引入了局部变量类型推断 var，示例：

var list = new ArrayList<String>();

java10中需要显示的声明 var 在 lambda 中的定义

List<String> list = Arrays.asList("嗯哼", "啊哈", "哦吼");
String result = list.stream()
        .map((var x) -> x.toUpperCase())
        .collect(Collectors.joining(","));
System.out.println(result2);

JEP 323 允许 var 用于声明隐式类型的 Lambda 表达式的形式参数，Java8 中也是允许在，只是在Java10中删除了这个特性，Java11中又把这个特性拿回来了：

List<String> list = Arrays.asList("嗯哼", "啊哈", "哦吼");
String result = list.stream()
        .map(x -> x.toUpperCase())
        .collect(Collectors.joining(","));

JEP-324 Curve25519 和 Curve448 算法的密钥协议

密码学相关项目，它将现有的椭圆曲线Diffie-Hellman（ECDH）方案替换为Curve25519和Curve448算法，这是RFC 7748中定义的关键协议方案。

GenerateKeyPairs.java

package com.mkyong.java11.jep324;

import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.*;
import java.security.spec.NamedParameterSpec;

public class GenerateKeyPairs {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidAlgorithmParameterException {
        KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("XDH");
        NamedParameterSpec paramSpec = new NamedParameterSpec("X25519");
        kpg.initialize(paramSpec); 
        // equivalent to kpg.initialize(255)
        // alternatively: kpg = KeyPairGenerator.getInstance("X25519")
        KeyPair kp = kpg.generateKeyPair();
        System.out.println("--- Public Key ---");
        PublicKey publicKey = kp.getPublic();
        System.out.println(publicKey.getAlgorithm());   // XDH
        System.out.println(publicKey.getFormat());      // X.509

        // save this public key
        byte[] pubKey = publicKey.getEncoded();

        System.out.println("---");
        System.out.println("--- Private Key ---");
        PrivateKey privateKey = kp.getPrivate(); 
        System.out.println(privateKey.getAlgorithm());  // XDH
        System.out.println(privateKey.getFormat());     // PKCS#8

        // save this private key
        byte[] priKey = privateKey.getEncoded();
    }
}

结果：

--- Public Key ---
XDH
X.509
---
--- Private Key ---
XDH
PKCS#8
[B@42e26948

进一步阅读 有关更多示例，请参考JEP 324和Oracle – Java安全标准算法名称。

JEP-327 Unicode 10

Unicode 10.0增加了8,518个字符，总共136,690个字符。这些增加包括4个新脚本，总共139个脚本，以及56个新表情符号字符。

看看效果：

public class PrintUnicode {

    public static void main(String[] args) {
        String codepoint = "U+1F92A";
        System.out.println(convertCodePoints(codepoint));
    }

    // Java, UTF-16
    // Convert code point to unicode
    static char[] convertCodePoints(String codePoint) {
        Integer i = Integer.valueOf(codePoint.substring(2), 16);
        char[] chars = Character.toChars(i);
        return chars;

    }
}

结果： 🤪

JEP-328 Flight Recorder(飞行记录器)

Flight Recorder 以前是 Oracle JDK 中的商业附加组件，现已开放源代码。

JFR 是一种分析工具，用于从正在运行的 Java 应用程序中收集诊断信息和分析数据。它的性能开销可以忽略不计，通常低于 1％。因此，它可以用于生产应用。

默认情况下，JVM 禁用了 JFR，要启动 JFR，必须使用 -XX:+FlightRecorder 选项启动。例如，我们要启动名为 MyApp 的应用程序：

java -XX：+ UnlockCommercialFeatures -XX：+ FlightRecorder MyApp

JEP-329 chaCha20 和 Poly1305 加密算法支持

Java 11 提供了 ChaCha20 和 ChaCha20-Poly1305 密码实现。这些算法将在 SunJCE 提供程序中实现。实现 RFC 7539 中指定的 ChaCha20 和 ChaCha20-Poly1305 密码。ChaCha20 是一种相对较新的流密码，可以替代旧的、不安全的 RC4 流密码。

chacha20-Poly1305是Google所采用的一种新式加密算法，性能强大，在CPU为的ARM平台上尤为显著（ARM v8前效果较明显），在同等配置的手机中表现是AES的4倍（ARM v8之后加入了AES指令，所以在这些平台上的设备，AES方式反而比chacha20-Poly1305方式更快，性能更好），可减少加密解密所产生的数据量进而可以改善用户体验，减少等待时间，节省电池寿命等。

JPE330 启动单一文件的源代码程序

这个功能初学阶比较有用，不必再关心先java 再 javac 这样的两步操作：

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Hello World!");
   }
}

直接运行：

Java HelloWorld.java

JEP-331 低开销的 Heap Profiling

Java 虚拟机工具接口（JVM TI）是在 Java SE 5 引入的，它可以监控 JVM 内部事件的执行，也可以控制 JVM 的某些行为，可以实现调试、监控、线程分析、覆盖率分析工具等。

该 JEP 在 JVM TI 中添加了新的低开销的堆分析 API。

JEP-332 TLS 1.3支持

TLS: 传输层安全性

Java 11 支持 RFC 8446 传输层安全性（TLS）1.3协议。但是，并非所有TLS 1.3功能都已实现，有关详细信息。

Java 安全套接字扩展（JSSE）+ TLS 1.3 示例：

import javax.net.ssl.SSLSocket;
import javax.net.ssl.SSLSocketFactory;
 
SSLSocketFactory factory = (SSLSocketFactory) SSLSocketFactory.getDefault();
socket = (SSLSocket) factory.createSocket("google.com", 443);
 
socket.setEnabledProtocols(new String[]{"TLSv1.3"});
socket.setEnabledCipherSuites(new String[]{"TLS_AES_128_GCM_SHA256"});

JEP 335: 弃用 Nashorn JavaScript 引擎

Nashorn JavaScript脚本引擎和jjs工具已被弃用，将来的发行版中可能会删除它。 ECMAScript的语言结构变化太快，Oracle发现，维护Nashorn JavaScript引擎变得非常困难。

Nashorn最初是在JDK 8(JEP174中引入)中引入的，用于取代Rhino脚本引擎(java1.6引入的脚本引擎)。当其发布时，Nashorn是ECMAScript-262 5.1的完整实现，增强了Java和JavaScript的兼容性。最近还增加了新的ECMAScript 6（ES6）特性。借助Nashorn，开发人员可以从JavaScript调用Java代码，也可以从Java代码调用JavaScript函数。Nashorn可以作为Java应用程序的嵌入式解释器，提供使用Nashorn命令行工具jjs从命令行运行JavaScript的能力。

JEP 336: 弃用 Pack200、unpack200 工具和 API

不推荐 pack200 和 unpack200 工具以及软件包中的 Pack200 API java.util.jar，并且可能会在将来的版本中删除。 Java 14 JEP 367 中删除了 Pack200 工具和 API 。

Pack200，这个工具能对普通的jar文件进行高效压缩。其实现原理是根据Java类特有的结构，合并常数池，去掉无用信息等来实现对java类的高效压缩。由于是专门对Java类进行压缩的，所以对普通文件的压缩和普通压缩软件没有什么两样，但是对于Jar 文件却能轻易达到10-40%的压缩率。这在Java应用部署中很有用，尤其对于移动Java计算，能够大大减小代码下载量。

废弃的原因: