深度解析Java 11核心新特性

Java 11的发布，标志着这一成熟语言又向前迈进了一大步，它不仅继承了Java一贯的稳健与可靠，更在多个方面进行了创新与优化。

在Java 11中，我们可以看到对性能、安全性和易用性的全面提升。从增强的HTTP/2支持到改进的Java Compiler API，再到更加灵活的模块化系统和启动时间的优化，每一项改进都体现了Java团队对用户体验和开发者效率的深刻关注。

同时，Java 11还积极响应了开发社区的需求，移除了部分废弃的API，简化了文件I/O操作，并加强了错误处理和调试信息的清晰度，这些变化无疑将大大提升开发者的工作效率和代码质量。

本文详细记录了Java 11中的这些新特性和改进，为开发者提供一个全面而深入的指南。无论你是资深的Java工程师，还是刚刚踏入这个领域的新手，相信都能从本文中找到你需要的信息和灵感。

目录

• • • 1. 局部变量推断（Local Variable Syntax for Lambda Parameters）
    • 2. HTTP Client API
    • 3. Epsilon 垃圾收集器
    • 4. ZGC 垃圾收集器
    • 5. 新的字符串处理方法
    • 6. 动态类文件常量
    • 7. 嵌套访问控制
    • 8. 移除 Java EE 和 CORBA 模块
    • 9. 标准HTTP/2服务器推送
    • 10. 改进的文件和I/O操作
    • 11. 改进的Java Flight Recorder (JFR)
    • 12. 新的`Predicate`接口默认方法
    • 13. 新的`java.net.httpclient`包
    • 14. 模块化系统改进
    • 15. 启动时间改进
    • 16. 移除 Nashorn JavaScript 引擎
    • 17. 安全性改进
    • 18.Unicode 10支持
    • 19. 改进的Java Compiler API
    • 20. 移除JVMTI的本地方法前缀
    • 21. 废弃的部分API被移除
    • 22. JVM性能改进
    • 23. 增强的`ProcessHandle`类
    • 24. 更好的JShell支持
    • 25. 支持新的时间日期格式
    • 26. 改进的错误消息和调试信息

      1. 局部变量推断（Local Variable Syntax for Lambda Parameters）

      Java 11 允许我们在编写 Lambda 表达式时省略参数类型，编译器会根据上下文推断参数类型。

      List list = Arrays.asList("Apple", "Banana", "Cherry");
      list.forEach((s) -> System.out.println(s)); // Java 8 及之前需要明确类型，如 (String s)
      

      2. HTTP Client API

      Java 11 引入了一个新的 HTTP 客户端 API，它提供了对 HTTP/2 的支持，并允许更简单的异步请求处理。

      HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
      HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
              .uri(new URI("http://example.com"))
              .GET()
              .build();
      HttpResponse response = client.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
      System.out.println(response.body());
      

      3. Epsilon 垃圾收集器

      Java 11 引入了一个新的垃圾收集器 Epsilon，它是一个无操作的垃圾收集器，适用于短期任务或需要减少垃圾收集影响的场景。Epsilon GC 可以通过 JVM 参数 -XX:+UseEpsilonGC 来启用。

      java -XX:+UseEpsilonGC -jar your-application.jar
      

      4. ZGC 垃圾收集器

      ZGC 是一个可扩展的低延迟垃圾收集器，旨在处理大堆（TB 级别）并保持低延迟（小于 10 毫秒）。ZGC 可以通过 JVM 参数 -XX:+UseZGC 来启用。

      java -XX:+UseZGC -jar your-application.jar
      

      5. 新的字符串处理方法

      Java 11 添加了一些有用的字符串处理方法，例如 isBlank(), strip(), stripLeading(), stripTrailing(), lines(), repeat(int), 和 isAsciiPrintable()。

      String str = "   Hello, World!   ";
      System.out.println(str.strip()); // 输出 "Hello, World!"，去除前后空格
      System.out.println("   ".isBlank()); // 输出 true，检查字符串是否只包含空白字符
      System.out.println("abc".repeat(3)); // 输出 "abcabcabc"，重复字符串
      

      6. 动态类文件常量

      Java 11 允许在运行时动态生成和引用常量池中的常量，这有助于减少 JVM 类加载时的内存占用。此特性主要通过 java.lang.invoke.ConstantDescs 和相关的 JVM 指令来实现，通常对普通开发者不是直接使用，而是由 JVM 和高级库内部使用。

      7. 嵌套访问控制

      Java 11 改进了对嵌套类的访问控制，允许嵌套类访问外层类的私有成员，即使它们不在同一个模块中。这有助于简化模块系统中的封装和访问控制。

      8. 移除 Java EE 和 CORBA 模块

      Java 11 从标准库中移除了 Java EE 和 CORBA 的相关模块（如 javax.annotation, javax.transaction, javax.activation, javax.xml.bind 等），以简化 JDK 和减少其大小。如果需要这些功能，可以通过添加第三方库来恢复。

      9. 标准HTTP/2服务器推送

      Java 11改进了对HTTP/2的支持，允许服务器主动推送资源到客户端，这可以减少延迟并提高性能。

      10. 改进的文件和I/O操作

      Java 11对文件和I/O操作进行了一些改进，包括新的Files.readString和Files.writeString方法，用于简化文本文件的读写操作。

         Path path = Paths.get("example.txt");
         String content = Files.readString(path); // 读取文件内容
         Files.writeString(path, content + "\nNew line added."); // 写入文件内容
      

      11. 改进的Java Flight Recorder (JFR)

      Java Flight Recorder是一个用于收集、分析和导出JVM运行时数据的工具。在Java 11中，JFR得到了进一步的改进和优化，包括更多的事件类型、更低的开销以及更好的用户体验。

      12. 新的Predicate接口默认方法

      Predicate接口在Java 11中添加了新的默认方法，如negate(), and(), or()和isEqual()，这些方法可以帮助你更灵活地组合和使用谓词。

          Predicate isEven = num -> num % 2 == 0;
          Predicate isMultipleOf3 = num -> num % 3 == 0;
          Predicate combinedPredicate = isEven.and(isMultipleOf3); // 同时满足两个条件的数字
          boolean result = combinedPredicate.test(6); // 返回true，因为6既是偶数又是3的倍数
      

      

      13. 新的java.net.httpclient包

      前面已经提到了Java 11中新的HTTP客户端API，它位于java.net.httpclient包中。这个包提供了更现代、更灵活的HTTP客户端实现，支持异步请求、HTTP/2、WebSocket等。

      14. 模块化系统改进

      Java 9引入了模块化系统，Java 11继续对其进行了改进。模块化系统使得Java平台更加灵活，允许开发者只包含他们需要的模块，从而减少应用程序的大小和复杂性。

      15. 启动时间改进

      Java 11包含了对JVM启动时间的改进，特别是当使用AppCDS（Application Class Data Sharing）时。这可以加快应用程序的启动速度，特别是对于小型应用程序和微服务来说非常重要。

      16. 移除 Nashorn JavaScript 引擎

      由于性能问题和缺乏维护，Java 11中移除了Nashorn JavaScript引擎。如果需要执行JavaScript代码，建议使用其他JavaScript引擎，如GraalVM。

      17. 安全性改进

      Java 11包含多项安全性改进，包括更强的加密算法支持、更安全的随机数生成等。这些改进有助于保护Java应用程序免受各种安全威胁。

      18.Unicode 10支持

      11增加了对Unicode 10字符集的支持，这意味着它可以更好地处理和显示更多的字符和符号，包括新的表情符号和其他特殊字符。

      19. 改进的Java Compiler API

      Java 11对Java Compiler API进行了改进，提供了更多的编译选项和控制。这使得开发者能够更灵活地编译Java代码，并对其进行更精细的控制。

      20. 移除JVMTI的本地方法前缀

      11移除了JVMTI（Java Virtual Machine Tool Interface）的某些方法的本地（native）前缀，使得这些方法的调用更加方便和一致。

      21. 废弃的部分API被移除

      为了保持Java平台的清洁和一致性，Java 11移除了一些在之前版本中已经标记为废弃的API。这有助于减少不必要的复杂性和潜在的兼容性问题。

      22. JVM性能改进

      Java 11对JVM的性能进行了多项优化，包括内存管理、垃圾回收和即时编译器等方面的改进。这些改进有助于提高Java应用程序的性能和响应速度。

      23. 增强的ProcessHandle类

      ProcessHandle类在Java 9中被引入，用于管理和控制操作系统进程。Java 11进一步增强了这个类的功能，提供了更多的方法和属性来获取进程信息，如进程的ID、父进程ID、命令行参数等。

      24. 更好的JShell支持

      JShell（Java Shell）是Java 9中引入的一个交互式命令行工具，用于快速测试和探索Java代码片段。Java 11对JShell进行了改进，提供了更好的自动补全、命令历史和错误处理等功能。

      25. 支持新的时间日期格式

      11增加了对新的时间日期格式的支持，如ISO 8601扩展格式。这使得处理日期和时间更加灵活和国际化。

      26. 改进的错误消息和调试信息

      Java 11对错误消息和调试信息进行了改进，提供了更清晰、更详细的错误信息，帮助开发者更快地定位和解决问题。

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