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Java SE 19 新增特性

来源:互联网 收集:自由互联 发布时间:2022-09-29
HashMap 新的构造方法 Java SE 19,构造哈希表的时候,由于有扩容因子 0.75 的设置,所以如果要开辟一个 120 空间的哈希表,需要如下定义 MapInteger,Integer map1 = new HashMap(160); Java SE 19 中,H

HashMap 新的构造方法

Java SE 19,构造哈希表的时候,由于有扩容因子 0.75 的设置,所以如果要开辟一个 120 空间的哈希表,需要如下定义

Map<Integer,Integer> map1 = new HashMap<>(160);

Java SE 19 中,HashMap 有了新的构造方法,可以用 newHashMap 直接指定具体大小,不需要提前做换算。

这个用法类似 Guava的集合构造方式。

如上例,可以使用

Map<Integer, Integer> map2 = HashMap.newHashMap(120);

代码如下

import java.util.*;
public class NewHashMapMethodTest {
public static void main(String[] arg) {
// jdk 19之前
// 由于有 扩容因子 0.75 的设置,所以如果要开辟一个120的哈希表,需要如下定义
Map<Integer,Integer> map1 = new HashMap<>(160);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
map1.put(i,i);
}
System.out.println(map1);
// jdk 19及以后
// 可以用newHashMap直接指定具体大小,不需要提前做换算
Map<Integer, Integer> map2 = HashMap.newHashMap(120);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
map2.put(i,i);
}
System.out.println(map2);
}
}

switch 类型匹配增强(第三次预览)

首次引入这个功能是在Java SE 17

switch (obj) {
case String s && s.length() > 5 -> System.out.println(s.toUpperCase())。
...
}

我们可以在 switch 语句中检查一个对象是否属于某个特定的类,以及它是否有额外的特征(比如在例子中:长于五个字符)。

在 Java SE 19 中,我们必须使用新的关键字 when 来代替 &&

完整代码如下

package git.snippets.jdk19;

/**
* switch 增强 第三次预览
* 需要增加 --enable-preview参数
*
* @author <a href="mailto:410486047@qq.com">Grey</a>
* @date 2022/9/22
* @since 19
*/
public class SwitchEnhancedTest {
public static void main(String[] args) {
checkObjSince19("hello world");
}

public static void checkObjSince19(Object when) {
// when 是一个所谓的 "上下文关键字",因此只在一个 case 标签中具有意义。如果你的代码中有名称为 "when "的变量或方法,你不需要改变它们。
switch (when) {
case String s when s.length() > 5 -> System.out.println(s.toUpperCase());
case String s -> System.out.println(s.toLowerCase());
case Integer i -> System.out.println(i * i);
default -> {
}
}
}
}

when 是一个所谓的 "上下文关键字",因此只在一个 case 标签中具有意义。如果你的代码中有名称为 "when "的变量或方法,你不需要改变它们。

record 的匹配增强(预览功能)

switch 和 instanceof 的增强匹配(Java SE 16 新增特性)功能现在可以用于 record,示例代码如下

package git.snippets.jdk19;

/**
* record 模式匹配增强
* 需要增加 --enable-preview参数
*
* @author <a href="mailto:410486047@qq.com">Grey</a>
* @date 2022/9/22
* @since 19
*/
public class RecordTest {
public static void main(String[] args) {
Points points = new Points(1, 2);
Line line = new Line(new Points(1, 2), new Points(3, 4));
printPoints(points);
printLine(line);
}

private static void printPoints(Object object) {
if (object instanceof Points(int x,int y)) {
System.out.println("jdk 19 object is a position, x = " + x + ", y = " + y);
}
if (object instanceof Points points) {
System.out.println("pre jdk 19 object is a position, x = " + points.x()
+ ", y = " + points.y());
}
switch (object) {
case Points position -> System.out.println("pre jdk 19 object is a position, x = " + position.x()
+ ", y = " + position.y());
default -> throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + object);
}
switch (object) {
case Points(int x,int y) -> System.out.println(" jdk 19 object is a position, x = " + x
+ ", y = " + y);
default -> throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + object);
}

}

public static void printLine(Object object) {
if (object instanceof Line(Points(int x1,int y1),Points(int x2,int y2))) {
System.out.println("object is a path, x1 = " + x1 + ", y1 = " + y1
+ ", x2 = " + x2 + ", y2 = " + y2);
}
switch (object) {
case Line(Points(int x1,int y1),Points(int x2,int y2)) ->
System.out.println("object is a path, x1 = " + x1 + ", y1 = " + y1
+ ", x2 = " + x2 + ", y2 = " + y2);
// other cases ...
default -> throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + object);
}
}

}

record Points(int x, int y) {
}

record Line(Points from, Points to) {
}

虚拟线程(预览功能)

虚拟线程在 Project Loom中已经开发了好几年,到目前为止只能用自编译的JDK进行测试。

Foreign Function 和 Memory API (预览功能)

在 Project Panama中,取代繁琐、易出错、速度慢的 Java 本地接口(JNI)的工作已经进行了很长时间。

在 Java 14 和 Java 16 中已经引入了 "外来内存访问 API "和 "外来链接器 API"--最初都是单独处于孵化阶段。在 Java 17 中,这些 API 被合并为 "Foreign Function & Memory API"(FFM API),直到 Java 18,它一直处于孵化阶段。

在 Java 19 中, JDK Enhancement Proposal 424最终将新的 API 提升到了预览阶段,

FFM API 可以直接从 Java 访问本地内存(即 Java 堆外的内存)和访问本地代码(如 C 库)。

下面是一个简单的例子,它在堆外内存中存储一个字符串,并对其调用 C 语言标准库的 "strlen "函数。

package git.snippets.jdk19;

import java.lang.foreign.FunctionDescriptor;
import java.lang.foreign.Linker;
import java.lang.foreign.MemorySegment;
import java.lang.foreign.SymbolLookup;
import java.lang.invoke.MethodHandle;

import static java.lang.foreign.SegmentAllocator.implicitAllocator;
import static java.lang.foreign.ValueLayout.ADDRESS;
import static java.lang.foreign.ValueLayout.JAVA_LONG;

/**
* FFM API
* @author <a href="mailto:410486047@qq.com">Grey</a>
* @date 2022/9/22
* @since 19
*/
public class FFMTest {
public static void main(String[] args) throws Throwable {
// 1\. Get a lookup object for commonly used libraries
SymbolLookup stdlib = Linker.nativeLinker().defaultLookup();

// 2\. Get a handle to the "strlen" function in the C standard library
MethodHandle strlen = Linker.nativeLinker().downcallHandle(
stdlib.lookup("strlen").orElseThrow(),
FunctionDescriptor.of(JAVA_LONG, ADDRESS));

// 3\. Convert Java String to C string and store it in off-heap memory
MemorySegment str = implicitAllocator().allocateUtf8String("Happy Coding!");

// 4\. Invoke the foreign function
long len = (long) strlen.invoke(str);

System.out.println("len = " + len);
}
}

结构化并发(孵化器)

如果一个任务由不同的子任务组成,可以并行完成(例如,从数据库访问数据、调用远程 API 和加载文件),我们可以使用 Java 多线程的一些工具类来完成。

例如:

private final ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();

// jdk 19 之前
public Invoice createInvoice(int orderId, int customerId, String language) throws ExecutionException, InterruptedException {
Future<Order> orderFuture = executor.submit(() -> loadOrderFromOrderService(orderId));

Future<Customer> customerFuture = executor.submit(() -> loadCustomerFromDatabase(customerId));

Future<String> invoiceTemplateFuture = executor.submit(() -> loadInvoiceTemplateFromFile(language));

Order order = orderFuture.get();
Customer customer = customerFuture.get();
String invoiceTemplate = invoiceTemplateFuture.get();

return Invoice.generate(order, customer, invoiceTemplate);
}

但是:

如果一个子任务发生错误--我们如何取消其他子任务?

如果某个子任务不需要了,我们如何取消这个子任务呢?

这两种情况都可以,但需要相当复杂和难以维护的代码。

而如果我们想对这种类型的并发代码进行调试也非常麻烦。

JDK Enhancement Proposal 428为所谓的 "结构化并发 "引入了一个 API,这个概念旨在改善这种类型需求的代码的实现、可读性和可维护性。

使用 StructuredTaskScope,我们可以把这个例子改写成如下。

public Invoice createInvoiceSinceJava19(int orderId, int customerId, String language)
throws ExecutionException, InterruptedException {
try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
Future<Order> orderFuture =
scope.fork(() -> loadOrderFromOrderService(orderId));

Future<Customer> customerFuture =
scope.fork(() -> loadCustomerFromDatabase(customerId));

Future<String> invoiceTemplateFuture =
scope.fork(() -> loadInvoiceTemplateFromFile(language));

scope.join();
scope.throwIfFailed();

Order order = orderFuture.resultNow();
Customer customer = customerFuture.resultNow();
String invoiceTemplate = invoiceTemplateFuture.resultNow();

return new Invoice(order, customer, invoiceTemplate);
}
}

使用 StructuredTaskScope,我们可以将 ​​executor.submit()​​ 替换为 ​​scope.fork()​​ 。

使用 ​​scope.join()​​ ,我们等待所有任务完成--或者至少有一个任务失败或被取消。在后两种情况下,随后的 ​​throwIfFailed()​​ 会抛出一个 ​​ExecutionException​​ 或一个 ​​CancellationException​​ 。

与旧方法相比,新方法带来了以下改进。

  • 任务和子任务在代码中形成一个独立的单元,每个子任务都在一个新的虚拟线程中执行。
  • 一旦其中一个子任务发生错误,所有其他子任务都会被取消。
  • 当调用线程被取消时,子任务也会被取消。
  • 完整代码如下:

    package git.snippets.jdk19;

    import jdk.incubator.concurrent.StructuredTaskScope;

    import java.util.concurrent.ExecutionException;
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    import java.util.concurrent.Future;

    /**
    * 预览功能
    * 控制台运行
    * 1\. 配置Java运行环境是JDK 19
    * 2\. 注释掉 package 路径
    * 3\. 在本代码的目录下执行
    * 编译:javac --enable-preview -source 19 --add-modules jdk.incubator.concurrent StructuredConcurrencyTest.java
    *运行:java --enable-preview --add-modules jdk.incubator.concurrent StructuredConcurrencyTest
    * @author <a href="mailto:410486047@qq.com">Grey</a>
    * @date 2022/9/22
    * @since 19
    */
    public class StructuredConcurrencyTest {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
    new StructuredConcurrencyTest().createInvoiceSinceJava19(1, 2, "ZH");
    }

    private final ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();

    // jdk 19 之前
    public Invoice createInvoice(int orderId, int customerId, String language) throws ExecutionException, InterruptedException {
    Future<Order> orderFuture = executor.submit(() -> loadOrderFromOrderService(orderId));

    Future<Customer> customerFuture = executor.submit(() -> loadCustomerFromDatabase(customerId));

    Future<String> invoiceTemplateFuture = executor.submit(() -> loadInvoiceTemplateFromFile(language));

    Order order = orderFuture.get();
    Customer customer = customerFuture.get();
    String invoiceTemplate = invoiceTemplateFuture.get();

    return Invoice.generate(order, customer, invoiceTemplate);
    }

    // jdk 19 之后
    public Invoice createInvoiceSinceJava19(int orderId, int customerId, String language)
    throws ExecutionException, InterruptedException {
    try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
    Future<Order> orderFuture =
    scope.fork(() -> loadOrderFromOrderService(orderId));

    Future<Customer> customerFuture =
    scope.fork(() -> loadCustomerFromDatabase(customerId));

    Future<String> invoiceTemplateFuture =
    scope.fork(() -> loadInvoiceTemplateFromFile(language));

    scope.join();
    scope.throwIfFailed();

    Order order = orderFuture.resultNow();
    Customer customer = customerFuture.resultNow();
    String invoiceTemplate = invoiceTemplateFuture.resultNow();

    return new Invoice(order, customer, invoiceTemplate);
    }
    }

    private String loadInvoiceTemplateFromFile(String language) {
    return language;
    }

    private Customer loadCustomerFromDatabase(int customerId) {
    return new Customer(customerId);
    }

    private Order loadOrderFromOrderService(int orderId) {
    return new Order(orderId);
    }
    }

    class Invoice {
    // TODO
    public Invoice(Order order, Customer customer, String invoiceTemplate) {

    }

    public static Invoice generate(Order order, Customer customer, String invoiceTemplate) {
    return null;
    }
    }

    class Order {
    private int id;

    public Order(int orderId) {
    this.id = orderId;
    }
    }

    class Customer {
    private int id;

    public Customer(int customerId) {
    this.id = customerId;
    }
    }

    Vector API(第四次预览)

    新的 Vector API与 ​​java.util.Vector​​ 类没有关系。事实上,它是关于数学向量计算的新 API 及其与现代SIMD(单指令-多数据)CPU的映射。

    弃用和删除的一些 API

    在 Java SE 19 中,一些函数被标记为 "废弃 "或无法使用。

    废弃的 Locale 类构造函数

    在 Java SE 19 中,Locale 类的公共构造函数被标记为 "弃用"。

    相反,我们应该使用新的静态工厂方法 ​​Locale.of()​​ 。这可以确保每个 Locale 配置只有一个实例。

    下面的例子显示了与构造函数相比工厂方法的使用情况。

    示例代码如下

    package git.snippets.jdk19;

    import java.util.Locale;

    /**
    * @author <a href="mailto:410486047@qq.com">Grey</a>
    * @date 2022/9/22
    * @since 19
    */
    public class LocaleTest {
    public static void main(String[] args) {
    Locale german1 = new Locale("de"); // deprecated
    Locale germany1 = new Locale("de", "DE"); // deprecated

    Locale german2 = Locale.of("de");
    Locale germany2 = Locale.of("de", "DE");

    System.out.println("german1 == Locale.GERMAN = " + (german1 == Locale.GERMAN));
    System.out.println("germany1 == Locale.GERMANY = " + (germany1 == Locale.GERMANY));
    System.out.println("german2 == Locale.GERMAN = " + (german2 == Locale.GERMAN));
    System.out.println("germany2 == Locale.GERMANY = " + (germany2 == Locale.GERMANY));
    }
    }

    java.lang.ThreadGroup

    在 Java SE 14 和 Java SE 16 中,有几个 Thread 和 ThreadGroup 方法被标记为 "被废弃"

    以下这些方法在 Java 19 中已被停用。

    ThreadGroup.destroy(); //- 该方法的调用将被忽略。
    ThreadGroup.isDestroyed() ;//- 总是返回false。
    ThreadGroup.setDaemon() ; //- 设置守护者标志,但这已经没有效果了。
    ThreadGroup.suspend();//会抛出一个UnsupportedOperationException。
    ThreadGroup.resume();//会抛出一个UnsupportedOperationException。
    ThreadGroup.stop();//会抛出一个UnsupportedOperationException。
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