Java 8 到 Java 17 主要新特性

Java 8 到 Java 17 是 Java 语言的多个重要版本，其中每个版本都引入了新的特性和改进。下面是 Java 8 到 Java 17 中主要的新特性概览。

Java 8 新特性

1. Lambda 表达式

Lambda 表达式是 Java 8 的一个重要特性，它使得 Java 支持函数式编程，可以以更加简洁的方式表示匿名函数。

// 传统方式
new Thread(new Runnable() {
    public void run() {
        System.out.println("Hello from thread");
    }
}).start();

// Lambda 表达式方式
new Thread(() -> System.out.println("Hello from thread")).start();

2. Stream API

Stream API 提供了高效的、可组合的数据处理方式，可以简化集合的操作，比如过滤、映射、排序等。

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c", "d");
list.stream()
    .filter(s -> s.equals("b"))
    .forEach(System.out::println);

3. 接口默认方法和静态方法

接口可以有默认方法（default）和静态方法，这意味着接口可以提供方法的实现，而不必依赖于实现类。

interface MyInterface {
    default void print() {
        System.out.println("Default Method");
    }
    static void staticPrint() {
        System.out.println("Static Method");
    }
}

4. Optional 类

Optional 类用来避免空指针异常（NullPointerException），通过容器封装可能为空的值。

Optional<String> name = Optional.ofNullable("John");
name.ifPresent(n -> System.out.println(n.length())); // 计算字符串长度

5. 新的日期时间 API (java.time)

Java 8 引入了全新的日期和时间 API，提供了更强大、更容易使用的日期时间操作方法。

LocalDate date = LocalDate.now();
LocalDate dateOfBirth = LocalDate.of(1990, 12, 15);
System.out.println(dateOfBirth.getDayOfWeek());  // SATURDAY

6. 方法引用和构造器引用

方法引用和构造器引用使得 Lambda 表达式更加简洁。

// 方法引用
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
names.forEach(System.out::println);

// 构造器引用
List<String> names2 = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
names2.stream().map(String::new).forEach(System.out::println);

Java 9 新特性

1. 模块化系统 (Jigsaw)

Java 9 引入了模块系统（Jigsaw），允许开发者将大型应用程序拆分成多个模块，提高可维护性和性能。

module com.example.myapp {
    requires java.base;
    exports com.example.myapp.util;
}

2. JShell (交互式 Shell)

JShell 是 Java 提供的交互式命令行工具，可以快速测试代码片段，不需要编写完整的类和方法。

jshell> String message = "Hello, World!"
jshell> System.out.println(message)

3. 私有接口方法

Java 9 允许在接口中定义私有方法，用来简化代码和避免重复的实现。

interface MyInterface {
    private void privateMethod() {
        System.out.println("Private method");
    }
}

4. 集合工厂方法

Java 9 引入了集合工厂方法，使得创建集合变得更加简洁。

List<String> list = List.of("a", "b", "c");
Set<String> set = Set.of("a", "b", "c");
Map<String, String> map = Map.of("key1", "value1", "key2", "value2");

Java 10 新特性

1. 局部变量类型推断 (var)

Java 10 引入了 var 关键字，允许局部变量在声明时推断类型，简化代码。

var list = new ArrayList<String>();  // 编译器会推断出类型为 ArrayList<String>

2. 垃圾回收改进

Java 10 提供了 JEP 307（Parallel Full GC）的改进，增加了对垃圾回收性能的优化，特别是在多核机器上的表现更佳。

3. JDK Docker 支持

Java 10 增强了对 Docker 容器的支持，使得在容器环境中运行 Java 程序更加高效。

Java 11 新特性

1. 字符串 API 增强

Java 11 增强了对字符串的操作方法，如 isBlank(), lines(), strip() 等。

String str = "  Hello Java  ";
System.out.println(str.strip()); // "Hello Java"

2. 新的 HTTP Client API

Java 11 引入了新的 HTTP Client API，用于替代旧的 HttpURLConnection，更现代和功能强大。

HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
    .uri(URI.create("https://example.com"))
    .build();
HttpResponse<String> response = client.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());

3. 异常处理的改进

Java 11 引入了 var 支持的多行异常处理语法，简化了异常处理。

try (var reader = Files.newBufferedReader(Path.of("file.txt"))) {
    // 操作文件
}

Java 12 新特性

1. Shenandoah 垃圾回收器

Java 12 引入了 Shenandoah 垃圾回收器，它是一种低延迟的垃圾回收器，旨在减少 GC 暂停时间。

2. Switch 表达式（预览）

Java 12 引入了 switch 表达式（预览特性），增强了 switch 语法，使其支持返回值。

int dayOfWeek = 3;
String dayType = switch (dayOfWeek) {
    case 1 -> "Monday";
    case 2 -> "Tuesday";
    case 3 -> "Wednesday";
    default -> "Unknown";
};

Java 13 新特性

1. 文本块（预览）

文本块使得多行字符串变得更加简洁，避免了长时间的转义字符。

String json = """
    {
        "name": "John",
        "age": 30
    }
    """;

2. 动态 CDS 归档

Java 13 允许将类的元数据存档并重用，减少启动时间，提高性能。

Java 14 新特性

1. 记录类（预览）

记录类（record）简化了不可变数据对象的创建。

record Point(int x, int y) {}
Point p = new Point(1, 2);

2. NullPointerException 改进

Java 14 引入了更详细的 NullPointerException 错误信息，指出具体的变量是哪一部分为 null。

Java 15 新特性

1. 隐式类型转换的增强（JEP 367）

Java 15 引入了对隐藏类型转换的支持，使得代码更简洁。

Java 16 新特性

1. JEP 396: 强封装 JDK 内部 API

Java 16 提高了 JDK 内部 API 的封装，使得开发者不容易访问到内部 API。

Java 17 新特性

1. 密封类（Sealed Classes）

密封类允许开发者指定哪些类可以继承某个类，增强了类的设计安全性。

sealed class Shape permits Circle, Rectangle {}
final class Circle extends Shape {}
final class Rectangle extends Shape {}

2. JEP 356: 强化对 macOS ARM 架构的支持

Java 17 增强了对 macOS ARM 架构的支持，特别是在 Apple Silicon 上的优化。

3. JEP 382: 新的 JDK 发行方式

Java 17 引入了长期支持（LTS）版本，并更新了 JDK 的发布机制，以更好地支持用户。

总结

从 Java 8 到 Java 17，每个版本都带来了新的特性和改进，特别是在 函数式编程、性能优化 和 新 API 方面。Lambda 表达式、Stream API、模块系统、var 关键字等特性，使得 Java 成为更加灵活、现代化的编程语言。随着每个版本的发布，Java 越来越适应现代开发需求，并不断增强对开发者的支持。