** Java 8 特性清单

下列Java增强建议(JEP)已经实现。在本文中，我们将从开发人员的角度来仔细研究感兴趣的主题。

JEP 305: Pattern Matching for instanceof (Preview)
JEP 343: Packaging Tool (Incubator)
JEP 345: NUMA-Aware Memory Allocation for G1
JEP 349: JFR Event Streaming
JEP 352: Non-Volatile Mapped Byte Buffers
JEP 358: Helpful NullPointerExceptions
JEP 359: Records (Preview)
JEP 361: Switch Expressions (Standard)
JEP 362: Deprecate the Solaris and SPARC Ports
JEP 363: Remove the Concurrent Mark Sweep (CMS) Garbage Collector
JEP 364: ZGC on macOS
JEP 365: ZGC on Windows
JEP 366: Deprecate the ParallelScavenge + SerialOld GC Combination
JEP 367: Remove the Pack200 Tools and API
JEP 368: Text Blocks (Second Preview)
JEP 370: Foreign-Memory Access API (Incubator)

JEP 305: Pattern matching for instanceof

自20世纪60年代以来，模式匹配语言的概念已经在各种编程语言中得到了应用。其中最现代的例子是 Haskell 和 Scala。模式是一个谓词的组合，该谓词匹配目标结构和该模式中的一组变量。如果这些变量匹配，则为它们分配相应的内容。其目的是破坏对象，也就是将它们分解为它们的组件。

到目前为止，Java 只能区分 switch 语句中的数据类型 integer、 string 和 enum。然而，随着 Java 12中开关表达式的引入，迈向模式匹配的第一步已经迈出。使用 Java 14，我们现在可以额外地使用模式匹配操作符 instanceof。避免了不必要的强制转换，减少的冗余提高了可读性。
例如，在此之前，必须按照以下步骤检查空字符串或空集合:

boolean isNullOrEmpty( Object o ) {
  return == null ||
    instanceof String && ((String) o).isBlank() ||
    instanceof Collection && ((Collection) o).isEmpty();
}

现在您可以在使用 instanceof 检查时直接将值赋给变量，并对其执行进一步调用:

boolean isNullOrEmpty( Object o ) {
  return o == null ||
    o instanceof String s && s.isBlank() ||
    o instanceof Collection c && c.isEmpty();
}

这种区别似乎微不足道，然而，Java 开发人员中的纯粹主义者节省了一个小而烦人的冗余。
开关表达式最早是在 Java 12和13中引入的，在这两种情况下都是作为一个预览特性。它们现已在 jep361中最后确定。这为开发人员提供了两种新的语法变体，它们具有更短、更清晰和更不容易出错的语义。表达式的结果可以分配给变量，或者作为方法的值返回(清单1)。

JEP 358: Helpful NullPointerExceptions

对空引用的无意访问也是 Java 开发人员所担心的。根据托尼•霍尔爵士(Sir Tony Hoare)自己的说法，他发明的零Y引用是一个错误，其后果高达数十亿美元。这仅仅是因为在20世纪60年代阿尔戈语的发展过程中，它是如此容易实现。
在 Java 中，编译器和运行时环境都不支持处理零引用。这些恼人的异常可以通过各种变通方法来避免。最简单的方法是将检查设置为零。不幸的是，这个过程非常繁琐，当我们需要它的时候我们往往会忘记它。
使用自 JDK 8以来包含的包装器类 Optional，您可以通过 API 显式地告诉调用者，一个值可以为零，并且它必须对此进行响应。因此，您不能再意外地遇到空引用，而必须显式地处理可能为空的值。这个过程对于公共接口的返回值非常有用，但是也会消耗额外的间接层，因为您总是需要解压实际值。
在其他语言中，辅助工具早已构建到语法和编译器中，比如Groovy中 NullObjectPattern 和 Safe Navigation 操作符(some?.method())。在 Kotlin，可以明确区分可能不为空的类型和可能作为引用为 null 的类型。我们将来也必须使用 Java 中的 nullpointerexception。
但是，作为预览特性引入的有用的NullPointerExceptions可以简化异常的故障排除。为了在抛出 NullPointerException 时插入必要的信息，必须在启动时激活选项 -XX: + ShowCodeDetailsInExceptionMessages。如果调用链中的一个值为零，那么您将收到一条有用的消息:

man.partner().name()
Result: java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "Person.name()" because the return value of "Person.partner()" is null

Lambda表达式需要特殊处理。例如，如果lambda函数的参数为零，则默认情况下将收到清单2所示的错误消息。要显示正确的参数名称，必须使用-g：vars选项编译源代码。结果如下：

java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "Person.name()" because "p" is null

Listing 2 清单2

Stream.of( man, woman )
  .map( p -> p.partner() )
.map( p -> p.name() )
.collect( Collectors.toUnmodifiableList() );
Result: java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "Person.name()" because "<parameter1>" is null

不幸的是，当一个空参数时，目前没有方法引用的指示:

Stream.of( man, woman )
  .map( Person::partner )
  .map( Person::name )
  .collect( Collectors.toUnmodifiableList() )
Result: java.lang.NullPointerException

但是，如本例所示，如果将每个流方法调用放在新行中，那么麻烦的代码行可以很快地缩小范围。NullPointerExceptions在自动装箱/拆箱中也具有挑战性。如果在这里也激活了编译器参数-g：vars，您还将收到新的有用的错误消息（清单3）。
Listing 3 清单3

int calculate() {
  Integer a = 2, b = 4, x = null;
  return a + b * x;
}
calculate();
Result: java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "java.lang.Integer.intValue()" because "x" is null

JEP 359: Records

也许最令人兴奋的同时也是最令人惊讶的创新是记录类型的引入 。它们是在Java 14发行中相对较晚实现的，是一种类声明的限制形式，类似于枚举。
记录是在Valhalla项目中开发的。与Kotlin中的Data Classes和Scala中的Case Classes有某些相似之处。紧凑的语法可能会使Lombok之类的库在将来过时。
Kevlin Henney还看到了以下优点：“我认为Java记录功能的有趣的副作用之一是，实际上，它将帮助揭示多少Java代码实际上是面向 getter / setter而非面向对象的。” 一个人有两个字段的简单定义可以在这里看到 ：

public record Person( String name, Person partner ) {}

一个带有附加构造函数的扩展变量，因此只有字段name 是强制的，也可以实现:

public record Person( String name, Person partner ) {
  public Person( String name ) { this( name, null ); }
  public String getNameInUppercase() { return name.toUpperCase(); }
}

编译器生成一个不可变类，除了这两个属性和它自己的方法之外，它还包含访问器的实现(没有 getter!) 、构造函数 equals / hashcode 和 toString (清单4)。
Listing 4 清单4

public final class Person extends Record {
  private final String name;
  private final Person partner;
  public Person(String name) { this(name, null); }
  public Person(String name, Person partner) { this.name = name; this.partner = partner; }
  public String getNameInUppercase() { return name.toUpperCase(); }
  public String toString() { /* ... */ }
  public final int hashCode() { /* ... */ }
  public final boolean equals(Object o) { /* ... */ }
  public String name() { return name; }
  public Person partner() { return partner; }
}

使用的行为符合预期，您无法从调用方判断记录类型是实例化的(清单5)。
Listing 5 清单5

var man = new Person("Adam");
var woman = new Person("Eve", man);
woman.toString(); // ==> "Person[name=Eve, partner=Person[name=Adam, partner=null]]"
woman.partner().name(); // ==> "Adam"
woman.getNameInUppercase(); // ==> "EVE"
// Deep equals
new Person("Eve", new Person("Adam")).equals( woman ); // ==> true

顺便说一下，records 不是经典的 javabean，因为它们不包含真正的 getter。但是，您可以使用相同名称的方法访问成员变量。记录也可以包含注释或 Javadocs。
此外，还可以在主体中声明静态字段、方法、构造函数或实例方法。不允许在记录头之外定义其他实例字段。

JEP 368: Text Blocks

最初计划作为 java12的原始字符串，java13引入了一个更轻量级的版本，称为文本块的多行字符串的形式。特别是对于 HTML 模板和 SQL 脚本，它们极大地提高了可读性(清单6)。
Listing 6 清单6

// 未使用 Text Blocks
String html = "<html>\n" +
              " <body>\n" +
              "
Hello, Escapes
\n" +
              " </body>\n" +
              "</html>\n";
// With Text Blocks
String html = """
              <html>
                  <body>
Hello, Text Blocks
                  </body>
              </html>""";Listing 6 清单6
// Without Text Blocks
String html = "<html>\n" +
              " <body>\n" +
              "
Hello, Escapes
\n" +
              " </body>\n" +
              "</html>\n";
// 使用 Text Blocks
String html = """
              <html>
                  <body>
Hello, Text Blocks
                  </body>
              </html>""";

还添加了两个新的转义序列，您可以使用它们调整文本块的格式。例如，如果要使用不应在输出中显式出现的换行符，则只需在行尾插入\（反斜杠）即可。这为您提供了一个带有长行的字符串，但是为了清楚起见，您可以在源代码中使用换行符（清单7）。
Listing 7 清单7

String text = """
                Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing \
                elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore \
                et dolore magna aliqua.\
                """;
// 代替+
String literal = "Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing " +
                 "elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore " +
                 "et dolore magna aliqua.";

新的转义序列\ s被转换为空格。例如，这可以用于确保行尾的空白不会被自动截断（修剪），并获得每行固定的字符宽度：

String colors = """
    red \s
    green\s
    blue \s
    """;

还有什么新鲜事吗？

除了所描述的功能（对于开发人员来说主要是有趣的）之外，还有其他一些更改。在JEP 352中，对FileChannel API进行了扩展，以允许创建MappedByteBuffer实例。与易失性存储器（RAM）不同，它们在非易失性数据存储（NVM，非易失性存储器）上工作。
但是，目标平台是Linux x64。关于垃圾收集也发生了很多事情。并发标记扫描（CMS）垃圾收集器已被删除。因此，ZGC现在也可用于macOS和Windows。
对于关键的Java应用程序，建议在生产中激活飞行记录功能。以下命令使用Flight Recording启动Java应用程序，并将信息写入record.jfr，并始终保留一天的数据：

java \
-XX:+FlightRecorder \
-XX:StartFlightRecording=disk=true, \
filename=recording.jfr,dumponexit=true,maxage=1d \
-jar application.jar

通常，您随后可以使用工具JDK Mission Control（JMC）读取和分析数据。JDK 14的另一个新功能是，您还可以从应用程序异步查询事件（清单8）。
Listing 8 清单8

import jdk.jfr.consumer.RecordingStream;
import java.time.Duration;
try ( var rs = new RecordingStream() ) {
  rs.enable( "jdk.CPULoad" ).withPeriod( Duration.ofSeconds( 1 ) );
  rs.onEvent( "jdk.CPULoad", event -> {
    System.out.printf( "%.1f %% %n", event.getFloat( "machineTotal" ) * 100 );
  });
  rs.start();
}

在JDK 8中，我们拥有工具javapackager，但是不幸的是，它在版本11中与JavaFX一起从Java中删除。现在，在Java 14中引入了后继jpackage（JEP 343：打包工具），利用它我们可以再次创建独立的Java安装文件。
它们的基础是包括运行时环境的Java应用程序。该工具使用此输入来构建包含所有依赖项的可执行二进制工件（格式：dmg中的msi，exe，pkg，dmg中的app，deb和rpm）。

总结

Java没有死，Java万岁！半年两次的OpenJDK版本使语言和平台都受益。这次，新功能比Java 12和13还要多。而且，仍有许多功能需要在将来的版本中实现。
因此，我们的Java开发人员不会感到无聊，并且未来的前景仍然一片光明。到2020年9月，我们可以预见Java 15的到来。当然不无论，新版任你发，我用 Java 8.