一、模块化系统

1.1 产生背景及意义

  • 谈到 Java 9 大家往往第一个想到的就是 Jigsaw 项目。众所周知，Java 已经发展超过 20 年(95 年最初发布)，Java和相关生态在不断丰富的同时也越来越暴露出一些问题:
    • Java 运行环境的膨胀和臃肿。每次JVM启动的时候，至少会有30~60MB的内存加载，主要原因是JVM需要加载rt.jar，不管其中的类是否被classloader加载，第一步整个jar都会被JVM加载到内存当中去(而模块化可以根据模块的需要加载程序运行需要的class)
    • 当代码库越来越大，创建复杂，盘根错节的“意大利面条式代码”的几率呈指数级的增长。不同版本的类库交叉依赖导致让人头疼的问题，这些都阻碍了 Java 开发和运行效率的提升。
    • 很难真正地对代码进行封装, 而系统并没有对不同部分(也就是 JAR 文件)之间的依赖关系有个明确的概念。每一个公共类都可以被类路径之下任何其它的公共类所访问到，这样就会导致无意中使用了并不想被公开访问API。
    • 类路径本身也存在问题: 你怎么知晓所有需要的 JAR 都已经有了, 或者是不是会有重复的项呢?
  • 同时，由于兼容性等各方面的掣肘，对 Java 进行大刀阔斧的革新越来越困难，Jigsaw 从 Java 7 阶段就开始筹备，Java 8 阶段进行了大量工作，终于在 Java 9 里落地，一种千呼万唤始出来的意味。
  • Jigsaw项目(后期更名为Modularity)的工作量和难度大大超出了初始规划。JSR 376 Java 平台模块化系统(JPMS, Java Platform Module System)作为 Jigsaw 项目的核心, 其主体部分被分解成6 个 JEP(JDK Enhancement Proposals)。
  • 作为java 9 平台最大的一个特性，随着 Java 平台模块化系统的落地，开发人员无需再为不断膨胀的 Java 平台苦恼，例如，您可以使用 jlink 工具，根据需要定制运行时环境。这对于拥有大量镜像的容器应用场景或复杂依赖关系的大型应用等，都具有非常重要的意义。

  • 本质上讲，模块(module)的概念，其实就是package外再裹一层，也就是说，用模块来管理各个package，通过声明某个package暴露，不声明默认就是隐藏。因此，模块化使得代码组织上更安全，因为它可以指定哪些部分可以暴露，哪些部分隐藏。

    1.2 设计理念

    模块独立、化繁为简
    模块化(以 Java 平台模块系统的形式)将 JDK 分成一组模块，可以在编译时，运行时或者构建时进行组合。

    1.3 实现目标

  • 主要目的在于减少内存的开销

  • 只须必要模块，而非全部jdk模块，可简化各种类库和大型应用的开发和维护
  • 改进 Java SE 平台，使其可以适应不同大小的计算设备
  • 改进其安全性，可维护性，提高性能

    1.4 使用举例

    模块将由通常的类和新的模块声明文件(module-info.java)组成。该文件是位于 java 代码结构的顶层，该模块描述符明确地定义了我们的模块需要什么依赖关系，以及哪些模块被外部使用。在 exports 子句中未提及的所有包默认情况下将封装在模块中，不能在外部使用。
    image.png
    java 9demo 模块中的 ModuleTest 类使用如下: 
    1. public class ModuleTest {
    2.   private static final Logger LOGGER = Logger.getLogger("java9test");
    3.   public static void main(String[] args) {
    4.       Person p = new Person("马云",40); 
    5.       System.out.println(p);
    6.       LOGGER.info("aaaaaa"); 
    7.   }
    8. }

对应在 java 9demo 模块的 src 下创建 module-info.java 文件:

  1. module java9demo {
  2.     requires java9test; 
  3.     requires java.logging; 
  4.     requires junit;
  5. }

requires:指明对其它模块的依赖。
在 java9test 模块的指定包下提供类 Person:

public class Person { 
    private String name;
    private int age;
    // 其他代码省略
}

要想在 java9demo 模块中调用 java9test 模块下包中的结构，需要在 java9test 的 module-info.java 中声明:

module java9test { 
    //package we export
    exports com.atguigu.bean; 
}

exports:控制着哪些包可以被其它模块访问到。所有不被导出的包 默认都被封装在模块里面。

二、Java的REPL工具：jshell

  • jshell命令Java 9 中终于拥有了 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，无需跟 人解释”public static void main(String[]args)”这句废话。
  • jShell 也可以从文件中加载语句或者将语句保存到文件中。

  • jShell 也可以是 tab键进行自动补全和自动添加分号。

    三、多版本兼容jar包

    四、语法改进：接口的私有方法

    接口中可以定义私有方法。

    五、语法改进：钻石操作符

    private List<String> flattenStrings(List<String>... lists) {
  //jdk9之前会报错：anonymous classes can now use type inference
  Set<String> set = new HashSet<>(){}; 
  for(List<String> list : lists) {
     set.addAll(list);
  }
  return new ArrayList<>(set); 
}

    六、语法改进：try语句

    java 9 中，用资源语句编写 try 将更容易，我们可以在 try 子句中使用已经初始化过的资源，此时的资源是 final 的:

    InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in); 
OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(System.out); 
try(reader;writer){
  //reader 是 final 的，不可再被赋值
  // reader = null;
}catch (IOException e){
   e.printStackTrace();
}

    七、语法改进：UnderScore(下划线)使用的限制

    在 java 9 中规定“_”不再可以单独命名标识符了。

    八、String存储结构变更

    结论:String 再也不用 char[] 来存储啦，改成了 byte[] 加上编码标 记，节约了一些空间。

    九、集合工厂方法：快速创建只读集合

    Java9中引入了更方便的方法创建只读集合。
    image.png
    List firsnamesList = List.of(“Joe”,”Bob”,”Bill”);
    调用集合中静态方法 of()，可以将不同数量的参数传输到此工厂方法中。此功能可用于 Set 和 List，也可用于 Map 的类似形式。此时得到的集合，是不可变的:在创建后，继续添加元素到这些集合会导致“UnsupportedOperationException” 。
    由于Java 8中接口方法的实现，可以直接在List，Set和Map的接口 内定义这些方法，便于调用。

    十、增强Stream 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。
    除了对 Stream 本身的扩展，Optional 和 Stream 之间的结合也 得到了改进。现在可以通过 Optional 的新方法 stream() 将一个 Optional 对象转换为一个(可能是空的) Stream 对象。

    十一、多分辨率图像API

    在 Mac 上，JDK 已经支持视网膜显示，但在 Linux 和 Windows 上， 它并没有。在那里，Java 程序在当前的高分辨率屏幕上可能看起来很小，不能使用它们。这是因为像素用于这些系统的大小计算(无论像 素实际有多大)。毕竟，高分辨率显示器的有效部分是像素非常小。
    使用说明：

  • 新的 API 定义在 java.awt.image 包下

  • 将不同分辨率的图像封装到一张(多分辨率的)图像中，作为它的变体
  • 获取这个图像的所有变体
  • 获取特定分辨率的图像变体-表示一张已知分辨率单位为 DPI 的特定尺寸大小的逻辑图像，并且这张图像是最佳的变体。
  • 基于当前屏幕分辨率大小和运用的图像转换算法， java.awt.Graphics 类可以从接口 MultiResolutionImage 获取所需的 变体。

MultiResolutionImage 的基础实现是 java.awt.image.BaseMultiResolutionImage。

十二、全新HTTP客户端API

Java 9中有新的方式来处理HTTP调用。它提供了一个新的HTTP 客户端(HttpClient)，它将替代仅适用于 blocking 模式的 HttpURLConnection(HttpURLConnection是在HTTP 1.0的时代创建的， 并使用了协议无关的方法)，并提供对 WebSocket 和 HTTP/2 的支持。
此外，HTTP 客户端还提供 API 来处理 HTTP/2 的特性，比如流和 服务器推送等功能。
全新的 HTTP 客户端 API 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。

HttpClient client = HttpClient.newHttpClient(); 
HttpRequest req = HttpRequest.newBuilder(URI.create("http://www.atguigu.com")).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());