Java 9 新特性学习

|   Visit count

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：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
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:

1
2
3
4
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:

1
2
3
4
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：

1
2
3
4
5
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：

1
2
3
4
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：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
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：

1
2
3
4
5
try (InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in)) {
    reader.read();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

在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：

1
2
3
4
5
6
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：

1
2
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-16的char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StringBuffer和StringBuilder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：

1
2
3
4
5
6
7
8
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：

1
2
3
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。

1
2
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：

1
2
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：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
// 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

1
2
3
4
// 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：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
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：

1
requires jdk.incubator.httpclient;

写个基于HttpClient的例子:

1
2
3
4
5
6
7
8
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🥤
0