深入理解JDK 8中Map接口的变更
JDK 8对Java集合框架进行了重要的增强,其中Map接口的变更尤为显著。本文将详细介绍这些变更,包括新增方法、Lambda表达式的应用以及性能优化。
JDK 8对Java集合框架进行了重要的增强,其中Map接口的变更尤为显著。本文将详细介绍这些变更,包括新增方法、Lambda表达式的应用以及性能优化。
ZGC(Z Garbage Collector)是JDK 11中推出的一款低延迟垃圾收集器,在JDK 15中已经成为正式特性。它的设计目标是在保证极低延迟(小于10ms)的同时,能够处理大内存(TB级别)的垃圾回收需求。
2018年9月:随JDK 11发布第一个实验版本
2019年:JDK 12-13期间的重要改进
2020年:JDK 14-15的突破
G1(Garbage First)收集器是在JDK 7中首次引入,并在JDK 9中成为默认垃圾收集器的一种面向服务端应用的垃圾收集器。它的设计目标是为了取代CMS收集器,同时兼顾吞吐量和停顿时间,特别适合堆内存大小在6GB及以上的应用程序。
HotSpot虚拟机是Java平台最重要的组成部分之一,它是Oracle JDK和OpenJDK中使用的默认Java虚拟机实现。本文将深入介绍HotSpot虚拟机的核心特性和工作原理。
HotSpot虚拟机最初由Longview Technologies开发,后来被Sun公司收购,现在则归属于Oracle公司。它之所以称为"HotSpot",是因为它能够通过实时监控和分析,找出应用程序中经常执行的"热点"代码,并对这些代码进行即时编译优化。
Java 23 预计将于2024年9月发布,作为一个非长期支持版本(non-LTS),它将继续改进一些重要的预览特性,并可能引入新的实验性功能。让我们一起预览这些可能的新特性。
字符串模板的进一步改进:
public class EnhancedStringTemplateDemo {
public static void main(String[] args) {
// 基本用法示例
String name = "张三";
int age = 25;
String info = STR."用户 \{name} 的年龄是 \{age}";
// 使用处理器
record Person(String name, int age, String city) {}
var person = new Person("李四", 30, "北京");
// JSON 处理器
String json = JSON."""
{
"name": "\{person.name()}",
"age": \{person.age()},
"city": "\{person.city()}",
"timestamp": "\{java.time.LocalDateTime.now()}",
"tags": [
"用户",
"活跃",
"VIP"
]
}
""";
// SQL 处理器
String tableName = "users";
List<String> conditions = List.of(
"status = 'active'",
"age >= 18",
"city = '北京'"
);
String sql = SQL."""
SELECT
id,
name,
age,
city
FROM \{tableName}
WHERE \{String.join(" AND ", conditions)}
ORDER BY created_at DESC
LIMIT 10
""";
// HTML 处理器
var title = "用户档案";
var items = List.of("基本信息", "订单历史", "积分记录");
String html = HTML."""
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>\{title}</title>
<style>
.container { padding: 20px; }
.item { margin: 10px 0; }
</style>
</head>
<body>
<div class="container">
<h1>\{title}</h1>
<ul>
\{items.stream()
.map(item -> STR."<li class='item'>\{item}</li>")
.collect(Collectors.joining("\n "))}
</ul>
</div>
</body>
</html>
""";
// 自定义处理器
String log = LogTemplate."""
[\{java.time.LocalDateTime.now()}] [\{getLogLevel()}] \{formatMessage()}
""";
}
// 自定义模板处理器
static class LogTemplate {
public static String process(StringTemplate template) {
return template.interpolate();
}
}
private static String getLogLevel() {
return "INFO";
}
private static String formatMessage() {
return "这是一条日志消息";
}
}
改进特性:
Java 22 作为一个非长期支持版本(non-LTS),于2024年3月19日正式发布。这个版本继续改进了一些预览特性,并带来了一些新的改进。让我们一起来了解这些新特性。
字符串模板的改进版本:
public class StringTemplateDemo {
public static void main(String[] args) {
// 基本用法
String name = "张三";
int age = 25;
String info = STR."用户 \{name} 的年龄是 \{age}";
System.out.println(info);
// 使用 JSON 处理器
record Person(String name, int age, String city) {}
var person = new Person("李四", 30, "北京");
String json = JSON."""
{
"name": "\{person.name()}",
"age": \{person.age()},
"city": "\{person.city()}",
"timestamp": "\{java.time.LocalDateTime.now()}"
}
""";
System.out.println(json);
// 使用 SQL 处理器
String tableName = "users";
String condition = "active = 1";
int limit = 10;
String sql = SQL."""
SELECT *
FROM \{tableName}
WHERE \{condition}
LIMIT \{limit}
""";
System.out.println(sql);
// 使用 FMT 处理器进行格式化
double price = 12345.6789;
String formatted = FMT."价格:%.2f 元\{price}";
System.out.println(formatted);
// 嵌套模板
var items = List.of("苹果", "香蕉", "橙子");
String html = STR."""
<ul>
\{items.stream()
.map(item -> STR."<li>\{item}</li>")
.collect(Collectors.joining("\n "))}
</ul>
""";
System.out.println(html);
// 条件模板
boolean isAdmin = true;
String role = STR."用户角色:\{isAdmin ? "管理员" : "普通用户"}";
System.out.println(role);
// 使用自定义处理器
String log = LogTemplate."""
[%level] \{LocalDateTime.now()}: \{message}
""";
}
// 自定义模板处理器
static class LogTemplate {
public static String process(StringTemplate template) {
return template.interpolate()
.replace("%level", "INFO");
}
}
}
改进特性:
Java 21 是继 JDK 17 之后的又一个长期支持版本(LTS),于2023年9月19日正式发布。这个版本带来了多个重要特性的正式发布,以及一些新的预览特性。让我们一起深入了解这些新特性。
虚拟线程终于在 JDK 21 中正式发布,这是 Java 并发编程的一个重大突破:
public class VirtualThreadDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建单个虚拟线程
Thread vThread = Thread.startVirtualThread(() -> {
System.out.println("在虚拟线程中运行");
});
// 使用虚拟线程执行器
try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
// 提交大量任务
IntStream.range(0, 10_000).forEach(i -> {
executor.submit(() -> {
// 模拟数据库操作
processDatabase(i);
return i;
});
});
}
// 使用结构化并发
try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
// 并行执行多个微服务调用
Future<String> service1 = scope.fork(() -> callMicroservice("service1"));
Future<String> service2 = scope.fork(() -> callMicroservice("service2"));
Future<String> service3 = scope.fork(() -> callMicroservice("service3"));
try {
scope.join(); // 等待所有任务完成
scope.throwIfFailed(); // 如果有任务失败则抛出异常
// 处理结果
processResults(
service1.resultNow(),
service2.resultNow(),
service3.resultNow()
);
} catch (Exception e) {
System.err.println("服务调用失败:" + e.getMessage());
throw e;
}
}
}
// 模拟数据库操作
private static void processDatabase(int id) {
try {
// 模拟网络延迟
Thread.sleep(Duration.ofMillis(100));
System.out.printf("处理数据库记录 %d%n", id);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
throw new RuntimeException(e);
}
}
// 模拟微服务调用
private static String callMicroservice(String name) throws Exception {
// 模拟网络延迟
Thread.sleep(Duration.ofMillis(200));
return name + " 响应";
}
// 处理微服务结果
private static void processResults(String... results) {
System.out.println("处理服务响应:" + String.join(", ", results));
}
// 展示虚拟线程与平台线程的区别
static void threadComparison() throws Exception {
// 使用平台线程
try (var executor = Executors.newFixedThreadPool(100)) {
// 提交任务...
}
// 使用虚拟线程
try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
// 提交任务...
}
// 虚拟线程的线程本地变量
ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();
Thread.startVirtualThread(() -> {
threadLocal.set("虚拟线程的值");
System.out.println(threadLocal.get());
}).join();
}
}
主要特点:
Java 20 作为一个非长期支持版本(non-LTS),于2023年3月21日正式发布。这个版本继续改进了一些重要的预览特性,让我们一起来了解这些新特性。
虚拟线程的第二次预览版本带来了一些改进:
public class EnhancedVirtualThreadExample {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建虚拟线程
Thread.Builder.OfVirtual builder = Thread.ofVirtual();
Thread vThread = builder.start(() -> {
System.out.println("在虚拟线程中运行");
});
// 使用虚拟线程执行器处理大量任务
try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
List<Future<String>> futures = new ArrayList<>();
// 提交多个任务
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
final int taskId = i;
futures.add(executor.submit(() -> {
// 模拟 IO 操作
Thread.sleep(Duration.ofMillis(100));
return "任务 " + taskId + " 完成";
}));
}
// 收集结果
for (Future<String> future : futures) {
System.out.println(future.get());
}
}
// 使用结构化并发
try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
// 并行执行多个操作
Future<String> auth = scope.fork(() -> authenticateUser("user123"));
Future<List<String>> perms = scope.fork(() -> fetchPermissions("user123"));
Future<UserProfile> profile = scope.fork(() -> loadUserProfile("user123"));
scope.join(); // 等待所有任务完成
scope.throwIfFailed(); // 检查失败
// 处理结果
processUserData(
auth.resultNow(),
perms.resultNow(),
profile.resultNow()
);
}
}
// 模拟用户认证
private static String authenticateUser(String userId) throws Exception {
Thread.sleep(100);
return "TOKEN_" + userId;
}
// 模拟权限获取
private static List<String> fetchPermissions(String userId) throws Exception {
Thread.sleep(150);
return List.of("READ", "WRITE", "EXECUTE");
}
// 模拟用户档案加载
private static UserProfile loadUserProfile(String userId) throws Exception {
Thread.sleep(200);
return new UserProfile(userId, "张三", "zhang@example.com");
}
// 处理用户数据
private static void processUserData(
String token,
List<String> permissions,
UserProfile profile
) {
System.out.printf(
"用户 %s 已认证,权限:%s,邮箱:%s%n",
profile.name(),
String.join(",", permissions),
profile.email()
);
}
record UserProfile(String id, String name, String email) {}
}
改进特性:
Java 19 作为一个非长期支持版本(non-LTS),于2022年9月20日正式发布。这个版本带来了一些重要的预览特性和改进,特别是在并发编程方面有重大突破。让我们一起来了解这些新特性。
虚拟线程是 Java 19 中最引人注目的新特性:
// 创建并启动一个虚拟线程
Thread.startVirtualThread(() -> {
System.out.println("在虚拟线程中运行");
});
// 使用虚拟线程执行器
try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
IntStream.range(0, 10_000).forEach(i -> {
executor.submit(() -> {
Thread.sleep(Duration.ofSeconds(1));
return i;
});
});
}
主要优点:
Java 18 作为一个非长期支持版本(non-LTS),于2022年3月22日正式发布。这个版本带来了一些实用的新特性和改进,让我们一起来了解这些新特性。
JDK 18 将 UTF-8 设置为所有 Java API 的默认字符集:
// 在 JDK 18 之前
System.out.println(Charset.defaultCharset()); // 可能输出 windows-1252、GBK 等
// 在 JDK 18 中
System.out.println(Charset.defaultCharset()); // 始终输出 UTF-8
主要优点: