Java 21 新特性的扫盲级别初体验

news2024/11/24 7:28:46

一、前言

JDK 21 于 2023 年 9 月发布，作为目前讨论热度最高的JDK，虽然大家都开玩笑说你发任你发，我用Java8，但是作为一个Javaer，对JDK21的新特性还是要有所了解的。

以下是 JDK 21 的新功能列表：

  • 虚拟线程
  • 序列集合
  • 记录模式
  • 字符串模板（预览）
  • 未命名模式和变量（预览）
  • 未命名类和实例主要方法（预览）
  • 作用域值（预览）
  • 结构化并发（预览）

JDK21下载地址：JDK官网

在这里插入图片描述

安装过程在这里就不赘述了，正常【下一步】就行了。

二、新特性体验

1. switch 模式匹配

可以通过switch表达式和语句的模式匹配来增强Java编程语言，可以针对多个模式测试表达式，每个模式都有一个特定的操作，从而可以简洁、安全地表达复杂的面向数据的查询。

1.1 支持返回值，不用写break

示例代码：

public class SwitchTest {

    public static void main(String[] args) {
        String unit = "cm";
        String str = switch (unit) {
            case "cm" -> "厘米";
            case "m" -> "米";
            case "mm" -> "毫米";
            case "km" -> "千米";
            default -> "错误";
        };
        System.out.println(str);
    }
}

测试结果：

在这里插入图片描述

注意：如果执行结果乱码，可以参考如下操作进行：

  1. 增加VM参数

    在这里插入图片描述

  2. 修改文件编码

    在这里插入图片描述

1.2 如果需要执行多行代码再返回，可使用yield关键字

示例代码：

public class SwitchTest {

    public static void main(String[] args) {
        String unit = "cm";
        String str = switch (unit) {
            case "cm" -> {
                System.out.println("我在测试呢...");
                yield "厘米";
            }
            case "m" -> "米";
            case "mm" -> "毫米";
            case "km" -> "千米";
            default -> "错误";
        };
        System.out.println(str);
    }
}
1.3 多值匹配

示例代码：

public class SwitchTest {

    public static void main(String[] args) {
        String unit = "cm";
        String str = switch (unit) {
            case "cm", "m" -> "厘米";
            case "mm" -> "毫米";
            case "km" -> "千米";
            default -> "错误";
        };
        System.out.println(str);
    }
}
1.4 null值处理

示例代码：

public class SwitchTest {

    public static void main(String[] args) {
        String unit = null;
        String str = switch (unit) {
            case "cm", "m" -> "厘米";
            case "mm" -> "毫米";
            case "km" -> "千米";
            case null -> "未知";
            default -> "错误";
        };
        System.out.println(str);
    }
}
1.5 匹配增强

示例代码：

public class SwitchTest {

    public static void main(String[] args) {
        Double obj = 0.0d;
        String str = switch (obj) {
            case Integer i -> String.format("int %d", i);
            case Long l    -> String.format("long %d", l);
            case Double d  -> String.format("double %f", d);
            case String s  -> String.format("String %s", s);
                default        -> obj.toString();
        };
        System.out.println(str);
    }
}

2. 记录模式

记录模式，也就是记录模式匹配，英文为“Record Patterns”，记录模式匹配是指自动匹配Record记录类，从而简化代码。Record记录会自动生成了构造函数、getter、equals、hashCode、toString等方法，简化代码的编写，类似于lombok插件的@Data注解，但是对象属性只读，只有get方法，没有set方法。

  • 使用class

    public class User {
    private String name;

    private Integer age;

    public User(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }


    public Integer getAge() {
        return age;
    }
    
}

  • 使用record

    public record User(String name, Integer age) {
}

3. 字符串模板

示例代码：

public class StrTest {

    public static void main(String[] args) {
        String name = "JDK21";
        String message = STR."Hello \{name}!";
        System.out.println(message);
    }
}

注意这是预览功能，默认禁用，我们需要使用--enable-preview启用字符串模板。

在Idea中，我们需要额外设置：

在这里插入图片描述

--enable-preview --source 21 -Xlint:preview

4. 顺序集合

SequencedSet 接口对于具有有序元素的 Set 非常有用，特别是当您必须执行某些操作（例如检索或删除第一个或最后一个索引处的元素）时。它还提供了一种反转元素的方法。

  • List

    import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.SequencedSet;

public class ListTest {
    public static void main(String[] args) {
        SequencedSet<String> values = new LinkedHashSet<>();
        values.add("one");
        values.add("two");
        System.out.println(values); // [one, two]

        values.addFirst("zero");
        System.out.println(values); // [zero, one, two]
        values.addFirst("one");
        System.out.println(values); // [one, zero, two]

        values.addLast("three");
        System.out.println(values); // [one, zero, two, three]
        

        SequencedSet<String> reversedSet = values.reversed();
        System.out.println(reversedSet); // [three, two, zero, one]
    }
}

  • Map

    import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
import java.util.SequencedMap;

public class MapTest {
    public static void main(String[] args) {
        SequencedMap<String, Integer> myMap = new LinkedHashMap<>();
        myMap.put("one", 1);
        myMap.put("two", 2);
        System.out.println(myMap); // {one=1, two=2}

        Map.Entry<String, Integer> firstEntry = myMap.firstEntry();
        System.out.println(firstEntry); // one=1

        Map.Entry<String, Integer> lastEntry = myMap.lastEntry();
        System.out.println(lastEntry); // two=2

        myMap.putFirst("zero", 0);
        System.out.println(myMap); // {zero=0, one=1, two=2}
        myMap.putFirst("one", -1);
        System.out.println(myMap); // {one=-1, zero=0, two=2}

        Map.Entry<String, Integer> polledFirstEntry = myMap.pollFirstEntry();
        System.out.println(polledFirstEntry); // one=-1
        System.out.println(myMap); // {zero=0, two=2}

        SequencedMap<String, Integer> reversedMap = myMap.reversed();
        System.out.println(reversedMap); // {two=2, zero=0}
    }
}

5. 虚拟线程

虚拟线程是Jdk21的重头戏，从 Java 代码的角度来看，虚拟线程感觉就像普通线程，但它们没有 1:1 映射到操作系统/平台线程。它是从虚拟线程到载体线程进而到操作系统线程的M:N映射。

虚拟线程的一些优点：

  • 提高应用程序吞吐量

  • 提高应用程序可用性

  • 减少内存消耗

示例代码：

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

public class VirtualThreadsTest {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor =  Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int taskId = i;
            executor.execute(() -> {
                System.out.println("Task " + taskId + " is running on virtual thread: " + Thread.currentThread().getName());
            });
        }
        try {
            Thread.sleep(2000L);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        executor.shutdown();
    }

}

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