Java 9 新特性学习

在Java 8 发布3年多后,Java 9 终于在2017年9月21日正式发布。Java 9 提供了超过150项新功能特性,包括备受期待的模块化系统、 可交互的REPL工具jShell、JDK编译工具、Java公共API和私有代码,以及安全增强、扩展提升和性能管理改善等。在学习这些新特性之前,我们得先安装好JDK 9,JDK 9 下载地址:https://www.oracle.com/technetwork/cn/java/javase/downloads/jdk9-downloads-3848520-zhs.html

模块化

Java 9 中的模块化(Module)类似于ES6中的模块化,都是为了解决项目中减少内存的开销,提供可维护性和系统性能而提出的。通俗地说,Java 9 的模块化本质上就是在包(package)上再包裹一层(Module),默认模块里的内容都是隐藏的,只能通过(exports)关键字来暴露模块里的内容,而别的模块需要用到这些内容则需要使用(requires)关键字来导入。

下面我们用代码来演示这一个新特性。

新建一个Java 工程,然后在工程下面创建一个名为ModuleOne的模块:

QQ截图20190213094527.png

同样的,我们再创建一个ModuleTwo模块,创建完后项目目录如下所示:

QQ截图20190213094722.png

接着我们在ModuleOne的src目录下创建cc.mrbird.domain包,并创建一个名为Person的类:

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package cc.mrbird.domain;

public class Person {
private String name;
private int age;

public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}

然后在ModuleTwo的src目录下创建一个cc.mrbid.test包,并且创建一个Test类,用于待会测试。

至此,工程目录结构如下所示:

QQ截图20190213095358.png

我们在ModuleTwo的Test类下试图引入ModuleOne的Person类,会发现是行不通的:

QQ截图20190213095624.png

正如上面所说,模块里的东西默认都是隐藏的,要让其可以被别的模块使用,需要通过exports关键字来暴露它们。

在ModuleOne模块下的src上右键,新建一个module-info.java:

QQ截图20190213095840.png

代码如下所示:

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module ModuleOne {
// 导出包
exports cc.mrbird.domain;
}

上面代码中导出了cc.mrbird.domain包下的所有内容,对别的模块来说,它们是可见的了。

然后同样地在ModuleTwo模块下的src上右键,也新建一个module-info.java,代码如下所示:

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module ModuleTwo {
// 导入模块
requires ModuleOne;
}

这里我们主要做的是将ModuleOne导入进来,所以其暴露的cc.mrbird.domain包下的内容就可以在ModuleTwo下被使用了。

这时候回到ModuleTwo模块下的Test类,IDEA会自动帮我们导入需要的类,代码就不会报错了:

QQ截图20190213100532.png

我们继续在Test类中加入一些内容:

QQ截图20190213101203.png

上面我们使用了java.util.logging.Logger来打印日志,但是代码编译是不通过的,使用Alt+Enter快捷键后选择第一项,IDEA会自动帮我们在module-info.java文件中导入需要的包,非常方便。

导入后,module-info.java下的代码如下所示:

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module ModuleTwo {
// 导入模块
requires ModuleOne;
requires java.logging;
}

总的来说,通过模块化来构建项目可以带来以下好处:

  1. 减少内存的开销;

  2. 简化各种类库和大型应用的开发和维护;

  3. 改进其安全性,可维护性,提高性能。

jshell命令

在Java 9 之前,我们要想使用Java来输出一句hello world或者计算两个数的和都必须创建一个Java项目,然后创建类在里面写main方法来运行。Java 9 后就不必这样了,其提供了REPL工具:jshell。利用 jshell 在没有创建类的情况下直接声明变量,计算表达式,执行语句。即开发时可以在命令行里直接运行 Java 的代码,而无需创建 Java 文件。

在JDK 9 的bin目录下有个jshell.exe文件,我们运行它:

QQ截图20190213103825.png

下面演示一些jshell的常用操作。

基本使用

QQ截图20190213104253.png

在jshell中,代码末尾的;是可选的。

导包操作

QQ截图20190213104534.png

查看所有已经导入的包

QQ截图20190213104610.png

使用Tab键补全代码

QQ截图20190213104732.png

查看当前环境下所有有效代码

QQ截图20190213104840.png

查看当前环境下所有变量

QQ截图20190213104941.png

查看当前环境下所有方法

QQ截图20190213105231.png

使用外部代码编辑器来修改add方法

QQ截图20190213105412.png

界面弹出:

QQ截图20190213105500.png

修改完毕点击Accept和Exit按钮即可:

QQ截图20190213105553.png

加载外部代码

在桌面新建一个Hello.java文件:

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public void hello() {
System.out.println("hello world");
}
hello();

然后使用/open命令执行这个文件:

QQ截图20190213110050.png

更多关于jshell的功能介绍,可以使用/help命令来查看。

接口中的私有方法

我们都知道,在JDK 8之前,接口只能包含public static final的成员变量和public abstract修饰的抽象方法;而在JDK 8中,接口中可以定义静态方法和默认方法了;JDK 9的接口又加了新的特性,其允许接口中包含私有的方法,下面这个接口定义在JDK 9 中是合法的:

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public interface TestInterface {
// before jdk 7 :
void method1();

// jdk 8:
static void method2() {
System.out.println("mehtod2");
}

default void method3() {
System.out.println("mehtod3");
}

// jdk 9:
private void method4() {
System.out.println("mehtod4");
}
}

Diamond Operator使用升级

在Java 9 之前的版本中,我们不能将钻石操作符(Diamond Operator)和匿名实现类放在一起使用,比如下面这个例子在Java 9 之前的版本中编译是不通过的:

QQ截图20190214091025.png

而在Java 9中取消了这个限制,我们可以通过这个特性来进行一些初始化操作:

QQ截图20190214091154.png

try使用升级

在Java 9 之前,我们可以使用下面这种优雅的方式来进行流的关闭操作:

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try (InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in)) {
reader.read();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}

try后面的括号中声明初始化的流Java会自动帮我们进行关闭操作。Java 9 对这个特性进行了升级,我们可以在try后面的括号中使用已经初始化过的资源,此时的资源是final的:

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InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in);
try (reader) {
reader.read();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}

如果对reader再次进行赋值操作,编译将不通过:

QQ截图20190214093344.png

下划线标识符的限制

Java 8 中,我们可以使用下划线_作为标识符使用,比如下面这段代码是合法的:

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String _ = "mrbird";
System.out.println(_);

而在Java 9 中,下划线_已经不能用于标识符了:

QQ截图20190214094709.png

String存储结构变更

Java 9 之前,字符串的底层是用char[]进行存储的,Java 9 中,字符串改用成了byte[]进行存储:

QQ截图20190214101945.png

之所以做出这个改变是因为:大多数String类型对象存储的都是拉丁字符,这些字符只占一个字节,而char能够存储两个字节,所以大部分情况下都浪费了一半的存储空间。Java 9 将String类的内部表示从UTF-16char数组更改为byte数组加上encoding-flag字段。新String类将根据字符串的内容存储编码为ISO-8859-1 / Latin-1(每个字符一个字节)或UTF-16(每个字符两个字节)的字符。encoding-flag编码标志将指示使用哪种编码。

基于String的类如StringBufferStringBuilder等也是做出了相同的改变。

具体可参考:http://openjdk.java.net/jeps/254

集合的of方法

Java 9 之前我们可以使用下面的方式来创建不可变集合:

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List<Integer> list = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(1, 2, 3));

Set<Integer> set = Collections.unmodifiableSet(new HashSet<>(Arrays.asList(1, 2, 3)));

Map<String, Object> map = new HashMap<>();
map.put("mrbird", 18);
map.put("kangkang", 20);
Map<String, Object> map1 = Collections.unmodifiableMap(map);

Java 9 中的集合类都添加了一个of方法,可以快速的构造不可变集合:

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List<Integer> list = List.of(1, 2, 3);
Set<Integer> set = Set.of(1, 2, 3);
Map<String, Object> map1 = Map.of("mrbird", 18, "kangkang", 20);

对不可变集合进行赋值操作将抛出异常:

QQ截图20190214112738.png

增强的Steam API

在 Java 9 中,Stream API变得更好,Stream接口中添加了 4 个新的方法:dropWhile, takeWhile, ofNullable,还有个 iterate方法的新重载方法,可以让你提供一个Predicate(判断条件)来指定什么时候结束迭代。

下面举例来演示这几个的用法:

takeWhile

takeWhile用于从Stream中获取一部分数据,接收一个Predicate来进行选择。在有序的Stream中,takeWhile返回从开头开始的尽量多的元素。

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List<Integer> list = Arrays.asList(45, 43, 76, 87, 42, 77, 90, 73, 67, 88);
list.stream().takeWhile(x -> x < 50).forEach(System.out::println);

结果输出:

QQ截图20190214135831.png

程序从头开始判断当前值是否小于50,当判断到第三个元素76时,发现不满足,于是程序就结束了。所以takeWhile不同于过滤器。

dropWhile

dropWhile的行为与takeWhile相反,返回剩余的元素:

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List<Integer> list = Arrays.asList(45, 43, 76, 87, 42, 77, 90, 73, 67, 88);
list.stream().dropWhile(x -> x < 50).forEach(System.out::println);

程序输出:

QQ截图20190214140313.png

ofNullable

Java 8 中Stream不能完全为null(只有一个元素,且为null),否则会报空指针异常。而Java 9 中的ofNullable 方法允许我们创建一个单元素 Stream,可以包含一个非空元素,也可以创建一个空 Stream:

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// 报 NullPointerException
// Stream<Object> stream1 = Stream.of(null);
// System.out.println(stream1.count());

// 不报异常,允许通过
Stream<String> stringStream = Stream.of("AA", "BB", null);
System.out.println(stringStream.count()); // 3

// 不报异常,允许通过
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("AA");
list.add(null);
System.out.println(list.stream().count()); // 2

// ofNullable():允许值完全为 null
Stream<Object> stream1 = Stream.ofNullable(null);
System.out.println(stream1.count()); // 0

Stream<String> stream = Stream.ofNullable("hello world");
System.out.println(stream.count()); // 1

Steam iterator的重载方法

QQ截图20190214141552.png

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// Java 8 中的
Stream.iterate(0, x -> x + 1).limit(10).forEach(System.out::println);
// 等价于 Java 9 中的
Stream.iterate(0, x -> x < 10, x -> x + 1).forEach(System.out::println);

除了上面几个新特性外,Java 9 还支持将optional转换为流的操作:

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List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("mrbird");
list.add("kangkang");
list.add("maria");

Optional<List<String>> optional = Optional.of(list);

// 流中的元素为 list
Stream<List<String>> stream = optional.stream();
stream.forEach(System.out::println);

// 流中的元素为 list中的每个元素
Stream<String> stringStream = optional.stream().flatMap(Collection::stream);
stringStream.forEach(System.out::println);

程序输出:

QQ截图20190214143228.png

HTTP Client

Java 9 中新增了全新的HttpClient来替代HttpURLConnection,其可以从jdk.incubator.httpclient模块中获取。因为在默认情况下,这个模块是不能根据classpath获取的,需要使用add modules命令选项配置这个模块,将这个模块添加到 classpath中。

我们在src下的module-info.java中引入这个模块:

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requires jdk.incubator.httpclient;

写个基于HttpClient的例子:

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HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
HttpRequest req = HttpRequest.newBuilder(URI.create("https://mrbird.cc"))
.GET()
.build();
HttpResponse<String> response = client.send(req, HttpResponse.BodyHandler.asString());
System.out.println(response.statusCode());
System.out.println(response.version().name());
System.out.println(response.body());

输出结果:

QQ截图20190214145555.png

参考自:https://www.jianshu.com/u/5f70a16b98e7

请作者喝瓶肥宅水~

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