Java新特性（2）：Java 10以後

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雖然到目前為止Java的版本更新還沒有什麼驚天動地的改變，但總是會冒出一些有趣的小玩意。前面列舉了Java9和Java10的一些特色，現在接著來擼一擼Java11之後的新奇特。

Java9更新了Http 2 Client，也說過先不著急看，因為在後續版本中語法會變。這不，到Java11就實現了。最直接的變化就是http相關包名由Java 9的jdk.incubator.http改為Java 11的java.net.http。感覺java.net.http才像那麼回事，incubator是個啥呢？好像完全和http不沾邊。本著好奇害死貓的精神，查了下incubator的意思：

好吧，原來JDK工作組認為http在Java9中出現是個「早產兒」。

再來看看Java11對http的更新，例如通過http存取某度的主頁：

// 包名由Java 9的jdk.incubator.http改為Java 11的java.net.http
HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
                                .uri(URI.create("http://www.baidu.com/"))
                                .build();
client.sendAsync(request, BodyHandlers.ofString())
                                .thenApply(HttpResponse::body)
                                .thenAccept(System.out::println)
                                .join();

（現在Lambda表示式幾乎無處不在了，如果還不會的話搞不好以後Java程式碼都看不懂了）

Java11有如下變更：

除了http之外，比較有用的就兩個：基於巢狀的存取控制（181）和飛行記錄器（328）。

所謂基於巢狀的存取控制，其實就是能夠判斷某個類是不是另一個類的巢狀類。

/**
 * 基於巢狀的存取控制
 * 
 * @author 湘王
 */
public class OuterClass {
    class InnerClass {
        public InnerClass() {
        }

        public void printOuterInt() {
            System.out.println("InnerClass");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Class<?> outerClass = OuterClass.class;
        // 得到宿主類
        Class<?> clazz1 = InnerClass.class.getNestHost();
        System.out.println(clazz1.getName());
        // 得到內部類成員
        Class<?>[] clazz2 = OuterClass.class.getNestMembers();
        for (Class<?> class1 : clazz2) {
            System.out.println(class1.getName());
            // 判斷類是否是某個類的巢狀類
            System.out.println(outerClass.isNestmateOf(class1));
        }
    }
}

就是這樣子用的。

所謂飛行記錄器，就是模仿飛機上的黑匣子，是一種低開銷的事件資訊收集框架，它原來是JDK商業版（是一種大廠之間合作收費的版本）中的一項分析工具，主要資料來源於應用程式、JVM和OS，是在故障發生後，能夠從事件記錄檔案中提取出有用資訊對故障進行分析。到了Java11，它索性就免費了。

/**
 * 飛行記錄器
 *
 * @author 湘王
 */
public class FlightRecorder {
    @Label("Hello World")
    @Description("Helps the programmer getting started")
    static class HelloWorld extends Event {
        @Label("Message")
        String message;
    }

    public static void main(String[] args) {
        HelloWorld event = new HelloWorld();
        event.message = "hello, world!";
        event.commit();
    }
}

執行上述程式碼時加上JVM引數：

-XX:StartFlightRecording=duration=1s, filename=C:\\recording.jfr

然後再通過飛行記錄器來讀取資料：

// 讀取飛行記錄資料
final Path path = Paths.get("C:\\recording.jfr");
List<RecordedEvent> recordedEvents;
try {
    recordedEvents = RecordingFile.readAllEvents(path);
    for (RecordedEvent event : recordedEvents) {
        System.out.println(event.getStartTime() + "," + event.getValue("message"));
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

至於Java11中的其他更新項：

1、Epsilon GC（no-op GC，318）

2、ZGC可伸縮低延遲垃圾收集器（333）

3、支援TLSv1.3協定（332）

4、動態類檔案常數（309）

我個人覺得沒啥特別的。

Java11之後，感覺Java是為了更新而更新，新奇特不多。差不多每個版本多那麼一個小玩意。

這是Java12的更新：

Java12多了一個switch表示式（325）：

@SuppressWarnings("preview")
public static void main(String[] args) {
    DayOfWeek day = LocalDate.now().getDayOfWeek();

    int number = switch (day) {
        case MONDAY, WEDNESDAY, FRIDAY, SUNDAY -> 1;
        case TUESDAY, THURSDAY, SATURDAY -> 2;
    };
    System.out.println(number);

    switch (day) {
        case MONDAY:
            System.out.println("星期一");
            break;
        case TUESDAY:
            System.out.println("星期二");
            break;
        case WEDNESDAY:
            System.out.println("星期三");
            break;
        case THURSDAY:
            System.out.println("星期四");
            break;
        case FRIDAY:
            System.out.println("星期五");
            break;
        case SATURDAY:
            System.out.println("星期六");
            break;
        case SUNDAY:
            System.out.println("星期日");
            break;
    }
}

Java13整體上與Java12差不多，沒什麼變化：

唯一比較引人注目的就是模仿Python搞了一個三引號的文字塊（而且之前剛出來的時候還只能在idea中實驗）：

然後再敲程式碼：

@SuppressWarnings("preview")
public static void main(String[] args) {
    // 文字塊
    String text = """
    Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing
    elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore
    et dolore magna aliqua.
    """;
    System.out.println(text);
}

Java14在Java13基礎上就更新的比較多了：

其中有一個可能會比較有用的特性：NullPointerExceptions增強（358）：

例如碼農可能會寫這樣的程式碼：

通常會有這樣的程式碼：

User user = new User();

String cityname = user.getDetailInfo().getAddress().getCity().getName();

System.out.println(cityname);

在呼叫過程中，如果User、DetailInfo、Address、City中有任何一個是null，那麼就會丟擲NullPointerExceptions，但是比較難於確定倒底是哪一個物件為null。列印出來的異常資訊是：

但在Java14中，卻可以很準確地知道NPE發生在哪裡：

先通過JVM引數開啟這項特性：-XX:+ShowCodeDetailsInExceptionMessages

再次執行相同的程式碼，可以看到列印出的異常資訊變了：

不過有個條件：如果程式碼中已有捕獲的NullPointerExceptions，那麼就不會執行異常計算。也就是說如果使用了try...catch的話，那這項特性就沒用了。

final class Point {
    public final int x;
    public final int y;
    public Point(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
    // state-based implementations of equals, hashCode, toString
    // nothing else
}

Java14另一個比較有用的特性是Record型別。對，你沒看錯，不是類，是型別，是和Integer、String一樣的型別，叫Record。那什麼是Record型別呢？

以前在定義一個JavaBean的時候，通常都會附帶定義一些建構函式、getter/setter、equals()、hashCode()以及toString()等無用且無聊的程式碼。所以出現了第三方類庫Lombok，它就可以自動生成這些程式碼。例如：

Record型別就是為了定義這種「純資料載體」而生的：

record Name(String firstname, String lastname) { }

record Address(String... address) { }

record User(Name name, Address address, int age, ...) {
    static int x;
}

Java15在Java14基礎上又做了一系列更新：

Java15比較突出的是增加一個稱之為「封印類」（360，特性編號也是360，不會是巧合吧）的安全類。所謂封印類，其實就是告訴外界，只有哪些類或介面可以繼承或實現它。

// 這段程式碼宣告了一個Shape介面，而permits列表限制了只有「Circle」和「Rectangle」可以實現Shape
// 任何其他嘗試擴充套件Shape的類或介面都將收到編譯錯誤
sealed interface Shape permits Circle, Rectangle {
}

封印類常常和record一起使用：

// 只有「Circle」和「Rectangle」可以實現Shape
// 「Circle」需要一個座標和半徑才能確定
// 「Rectangle」需要兩個座標就能確定
sealed interface Shape permits Circle, Rectangle {
    record Circle(Point center, int radius) implements Shape { }
    record Rectangle(Point lowerLeft, Point upperRight) implements Shape { }
}

後續的Java更新就不再囉嗦了。還是之前的那個態度：Java8是一個非常重要的分水嶺，如果不把Lambda表示式和函數語言程式設計學好，後面可能會有很多騷操作都做不了了。

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