JDK 21 已經(jīng)于 2023 年 9 月 19 日正式發(fā)布。本文總結(jié)了 JDK 21 發(fā)布的新特性。

發(fā)布版本說明

根據(jù)發(fā)布的規(guī)劃，這次發(fā)布的 JDK 21 將是一個(gè)長期支持版（LTS 版）。LTS 版每 2 年發(fā)布一個(gè)，上一次長期支持版是 21 年 9 月發(fā)布的 JDK 17。

本版本是 Java SE 平臺 21 版的參考實(shí)現(xiàn)，由 Java 社區(qū)流程中的 JSR 396 指定。

安裝包下載

主要分為 OpenJDK 版本和 Oracle 版本，下載地址如下：

• OpenJDK 版本：https://jdk.java.net/21/
• Oracle 版本：https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/

上述版本，如果是個(gè)人學(xué)習(xí)用途，則差異不大。但如果是用于商業(yè)用途，則需要仔細(xì)看好相關(guān)的授權(quán)。Oracle JDK 商用需要遵循 Oracle No-Fee Terms and Conditions (NFTC) 協(xié)議，而 OpenJDK 根據(jù) GPL v2 許可獲得許可。

更多有關(guān) Java 的基本知識，可以參閱《Java 核心編程》這本書，描述的非常詳細(xì)。

JDK 21 新特性說明

正式穩(wěn)定功能

JEP 431：序列集合

序列集合（Sequenced Collections）在 core-libs/java.util:collections 包中。

該 JEP 提議引入 “一個(gè)新的接口族，用于表示集合的概念，這些集合的元素按照預(yù)定義的序列或順序排列，它們是作為集合的結(jié)構(gòu)屬性。” 這一提案的動(dòng)機(jī)是由于集合框架中缺乏預(yù)定義的順序和統(tǒng)一的操作集。

JEP 439：分代 ZGC

分代 ZGC（Generational ZGC）在 hotspot/gc 包中。

通過擴(kuò)展 Z 垃圾回收器（ZGC）來維護(hù)年輕對象和年老對象的獨(dú)立生成，從而提高應(yīng)用程序性能。這將使 ZGC 能夠更頻繁地收集年輕對象 —— 這些對象往往英年早逝。

JEP 440：記錄模式

使用記錄模式（Record Patterns）增強(qiáng) Java 編程語言，以解構(gòu)記錄值。可以嵌套記錄模式和類型模式，以實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大、聲明性和可組合形式的數(shù)據(jù)導(dǎo)航和處理。

JEP 441：switch 模式匹配

通過 switch 表達(dá)式和語句的模式匹配來增強(qiáng) Java 編程語言。通過將模式匹配擴(kuò)展到 switch，可以針對多個(gè)模式測試表達(dá)式，每個(gè)模式都有一個(gè)特定的操作，從而可以簡潔、安全地表達(dá)復(fù)雜的面向數(shù)據(jù)的查詢。

JEP 444：虛擬線程

將虛擬線程（Virtual Threads）引入 Java 平臺。虛擬線程是輕量級線程，可以顯著減少編寫、維護(hù)和觀察高吞吐量并發(fā)應(yīng)用程序的工作量。

詳見《Java 下一代高并發(fā)技術(shù) —— 虛擬線程（Virtual Threads）》。

JEP 449：棄用 Windows 32 位 x86 移植

棄用 Windows 32 位 x86 移植，并打算在將來的版本中將其刪除。

JEP 451：準(zhǔn)備禁止動(dòng)態(tài)加載代理

將代理動(dòng)態(tài)加載到正在運(yùn)行的 JVM 中時(shí)發(fā)出警告。這些警告旨在讓用戶為將來的版本做好準(zhǔn)備，該版本默認(rèn)情況下不允許動(dòng)態(tài)加載代理，以提高默認(rèn)情況下的完整性。在啟動(dòng)時(shí)加載代理的可服務(wù)性工具不會導(dǎo)致在任何版本中發(fā)出警告。

JEP 452：密鑰封裝機(jī)制 API

介紹一種用于密鑰封裝機(jī)制（Key Encapsulation Mechanism，簡稱 KEM）的 API，這是一種使用公鑰加密來保護(hù)對稱密鑰的加密技術(shù)。

預(yù)覽階段功能

JEP 430：字符串模板（預(yù)覽）

使用字符串模板（String Templates）增強(qiáng) Java 編程語言。字符串模板通過將文本與嵌入的表達(dá)式和模板處理器耦合來生成專門的結(jié)果，從而補(bǔ)充 Java 現(xiàn)有的字符串文本和文本塊。這是一個(gè)預(yù)覽語言功能和 API。

JEP 442：外部函數(shù)和內(nèi)存 API（第三次預(yù)覽）

引入 API，Java 程序可以通過該 API 與 Java 運(yùn)行時(shí)之外的代碼和數(shù)據(jù)進(jìn)行互操作。通過有效地調(diào)用外部函數(shù)（即 JVM 外部的代碼），并通過安全地訪問外部內(nèi)存（即不受 JVM 管理的內(nèi)存），API 使 Java 程序能夠調(diào)用本機(jī)庫并處理本機(jī)數(shù)據(jù)，而不會出現(xiàn) JNI 的脆弱性和危險(xiǎn)性。這是一個(gè)預(yù)覽 API。

JEP 443：未命名模式和變量（預(yù)覽）

使用未命名模式和未命名變量來增強(qiáng) Java 語言，未命名模式匹配記錄組件而不說明組件的名稱或類型，未命名變量可以初始化但不使用。兩者都用下劃線字符_表示。這是一個(gè)預(yù)覽語言功能。

JEP 445：未命名類和實(shí)例主方法（預(yù)覽）

發(fā)展 Java 語言，使學(xué)生無需理解為大型程序設(shè)計(jì)的語言功能即可編寫第一個(gè)程序。學(xué)生們不用使用單獨(dú)的 Java 方言，就可以為單類程序編寫精簡的聲明，然后隨著技能的發(fā)展，無縫地?cái)U(kuò)展程序，使用更高級的功能。這是一個(gè)預(yù)覽語言功能。

JEP 446：作用域值（預(yù)覽）

引入作用域值，這些值可以在不使用方法參數(shù)的情況下安全有效地共享給方法。它們優(yōu)先于線程化局部變量，尤其是在使用大量虛擬線程時(shí)。這是一個(gè)預(yù)覽 API。

實(shí)際上，作用域值是一個(gè)隱式方法參數(shù)。這 “就好像” 一系列調(diào)用中的每個(gè)方法都有一個(gè)額外的、不可見的參數(shù)。沒有任何方法聲明此參數(shù)，只有能夠訪問作用域值對象的方法才能訪問其值（數(shù)據(jù)）。通過作用域值，可以通過一系列中間方法將數(shù)據(jù)從調(diào)用者安全地傳遞給遙遠(yuǎn)的被調(diào)用者，這些中間方法不聲明數(shù)據(jù)的參數(shù)，也無法訪問數(shù)據(jù)。

JEP 453：結(jié)構(gòu)化并發(fā)（預(yù)覽）

通過引入用于結(jié)構(gòu)化并發(fā)（Structured Concurrency）的 API 來簡化并發(fā)編程。結(jié)構(gòu)化并發(fā)將在不同線程中運(yùn)行的相關(guān)任務(wù)組視為單個(gè)工作單元，從而簡化錯(cuò)誤處理和消除，提高可靠性，并增強(qiáng)可觀察性。這是一個(gè)預(yù)覽 API。

孵化階段功能

JEP 448：Vector API（孵化器第六階段）

引入 API 來表示向量計(jì)算，這些向量計(jì)算在運(yùn)行時(shí)可靠地編譯為支持的 CPU 架構(gòu)上的最佳向量指令，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)于等效標(biāo)量計(jì)算的性能。

參考引用

• 本文同步至: https://waylau.com/jdk-21-released/
• https://waylau.com/jdk-17-released/
• https://waylau.com/jdk-16-released/
• https://waylau.com/jdk-15-released/
• https://waylau.com/jdk-14-released/
• 《Java 核心編程》
• 開源項(xiàng)目 “現(xiàn)代 Java 案例大全” https://github.com/waylau/modern-java-demos