diff --git a/source/_posts/nf-java14.md b/source/_posts/nf-java14.md new file mode 100644 index 0000000..e2c7a52 --- /dev/null +++ b/source/_posts/nf-java14.md @@ -0,0 +1,189 @@ +--- +title: Java 14的新特性 +tags: + - JVM + - Java + - Java 14 + - 新特性 + - switch + - 文本块 + - 打包 + - Package + - Record Class +categories: + - - JVM + - Java +keywords: 'Java,Java 14,新特性,switch,文本,文本块,打包,内存,记录类' +date: 2021-05-24 11:16:10 +--- + +Java 14带来了许多新功能,尤其是把之前一直处于预览状态的功能进行了实装。而且新加入的一些正在孵化的功能也是大大增强了Java的适用面。 + +本系列的文章有: + +- {% post_link nf-java8 %} +- {% post_link nf-java9 %} +- {% post_link nf-java10 %} +- {% post_link nf-java11 %} +- {% post_link nf-java12 %} +- {% post_link nf-java13 %} +- {% post_link nf-java14 %} +- {% post_link nf-java15 %} +- {% post_link nf-java16 %} + +## Switch表达式 + +Switch表达式是在Java 12中以预览版的身份被添加进来的。在Java语言的历史中,`switch`关键字始终是作为一个语句出现的。例如我们经常会用到的星期枚举类。 + +```java +public enum WeekDay { + MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THUSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY; + + public bool isHoliday() { + boolean isTodayHoliday = false; + swtich (this) { + case MONDAY: + case TUESDAY: + case WEDNESDAY: + case THUSDAY: + case FRIDAY: + isTodayHoliday = false; + break; + case SATURDAY: + case SUNDAY: + isTodayHoliday = true; + break; + default: + throw new IllegalArgumentException("Illegal days"); + } + return isTodayHoliday; + } +} +``` + +在这个示例中,用到了一个中间缓存变量来保存判断结果,而且整个`switch`结构还使用了fall-through的特性。这些特性集中在一起,就十分容易让开发人员犯各种错误。新版的`switch`结构被改成了一个表达式,而且还没有了fall-through带来的缺点,语法整体也被精简了许多。 + +下面这个示例是使用`switch`表达式语法重写上面这个示例。 + +```java +public enum WeekDay { + MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THUSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY; + + public bool isHoliday() { + return switch (this) { + case MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY -> false; + case SATURDAY, SUNDAY -> true; + default -> throw new IllegalArgumentException("Illegal days"); + }; + } +} +``` + +## 改进的NPE提示 + +例如有以下会产生`NullPointerException`的语句。 + +```java +int[] arr = null; +arr[0] = 1; +``` + +在Java 14之前的版本中,会得到以下的错误提示。 + +``` +Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException +at xyz.archgrid.demo.App.main(App.java:27) +``` + +但是在Java 14中,NPE的错误提示被加强了,而且变得更加有可读性和目的性,例如上面示例中的提示就会变成下面这样。 + +``` +java.lang.NullPointerException: Cannot store to int array because "arr" is null +``` + +## 预览版功能 + +## 文本块 + +文本块自Java 13以来还依旧处于预览状态。但是文本块功能在Java 14中增加了两个转义字符。 + +- `\`加入到文本块中,可以表示两行之间的连接,只是用于文本块中的文本产生阅读视觉上的换行,但是其中并不真正的换行。 +- `\s`表示一个空格。 + +!!! note "" + 虚拟换行`\`仅仅是防止一行字符串写的太长,但是如果直接使用换行又会导致字符串的实际换行存在的。 + +### instanceOf中的模式匹配 + +在Java 14中,移除了`instanceOf`的一些样板代码,例如在之前的版本中,如果变量的类型匹配上了,那么接下来就一定会产生如下的操作。 + +```java +if (obj instanceof String) { + String str = (String) obj; + // 完成其他对于字符串变量str的操作 +} +``` + +为了移除这个并不必要的字符串变量声明,Java 14把变量声明与`instanceOf`操作符合并了。于是就变成了下面这个样子。 + +```java +if (obj instanceOf String str) { + // 完成其他对于字符串变量str的操作。 +} +``` + +### 记录类 + +在Java中定义一个POJO还是比较繁琐的,除了要定义用于保存数据的字段以外,还需要定义相应的getter和setter,必要的时候还需要重载`hashCode()`和`equals()`方法。所以这也是Lombok库能够引起大部分开发者共鸣的原因。 + +比如,借助Lombok库,我们可以这样来定义一个数据类。 + +```java +@Data +public class User { + private int uid; + private String username; + private String password; +} +``` + +为了简化POJO的书写,也是从其他语言中借鉴,Java 14引入了一个名为记录类的预览版功能。这是一个新的关键字`record`,它用来声明一个特殊的类,效果与使用Lombok的`@Data`修饰的普通类几乎相同。 + +如果使用`record`关键字,那么上面这个示例就可以被改写成下面这个样子。 + +```java +public record User(int uid, String username, String password) { } +``` + +整个POJO类的声明就被简化成了类似于构造函数的样子,那么现在这个类就可以如同以下示例中这样来使用了。 + +```java +User user = new User(0, "John", "123"); + +assertEquals(0, user.id()); +assertEquals("John", user.username()); +``` + +可以看出,记录类中的字段都被转换成了方法,可以通过方法的调用来获取字段的值。而且记录类会自动提供`hashCode()`、`equals()`和`toString()`方法。 + +## 孵化功能 + +孵化功能与预览功能不同,这些功能比预览功能更加的实验性。孵化功能一般都被放置于`jdk.incubator`包中。 + +### 外部内存访问 + +外部内存访问API提供了程序对于JVM以外的系统内存的访问能力。这套API允许Java程序用十分安全、有效率的途径来访问外部内存。 + +新的外部内存访问API的功能主要是通过`MemorySegment`、`MemoryAddress`和`MemoryLayout`这几个类来提供的,可以允许程序同时访问堆内存和非堆内存。 + +### 打包工具 + +传统上Java程序所遵循的都是“Build once, run everywhere”的跨平台理念。在这个历年的支持下,Java程序一般都是以JAR包的形式出现和发布,在运行的时候都需要提供提供JAR运行所需的JVM环境。这也就是说用户至少需要在他们的机器上安装JRE。 + +但是无论是在Windows、macOS还是在Linux上,很多程序都是以安装包的形式出现的,用户只需要运行安装包,就可以把程序安装到系统中,并且可以直接拥有启动程序的快捷方式。 + +用户所期望的这些程序安装方式,Java都不能提供。所以在Java 14中,将一套专门的打包工具列入了孵化项目。 + +在这套工具中,常用的有两个工具:`jlink`和`jpackage`。其中`jlink`主要用于JDK和JRE的裁剪,仅为程序保留程序运行所需的最小模块。`jpackage`主要用来对程序和裁剪过后的JRE进行打包,形成可执行文件(例如Windows中的`.exe`,macOS中的`.app`),并同时形成相应的安装包。 + +打包工具的出现将极大的改变Java程序的发布和部署。 \ No newline at end of file