Java 9 逆天的十大新特性

作者简介：互扯程序，某互联网公司 P8 级专家攻城狮，曾参与过央视全台网的研发工作。目前正在做车联网项目的云平台的架构设计与研发工作。平时喜欢打球游泳，偶尔发表一些技术文章，有个公众号叫「互扯程序」。

在介绍 Java 9 之前，我们先来看看 Java 成立到现在的所有版本。

1990 年初，最初被命名为 Oak；

1995 年 5 月 23 日，Java 语言诞生；

1996 年 1 月，第一个 JDK-JDK 1.0 诞生；

1996 年 4 月，10 个最主要的操作系统供应商申明将在其产品中嵌入 Java 技术；

1996 年 9 月，约 8.3 万个网页应用了 Java 技术来制作；

1997 年 2 月 18 日，JDK 1.1 发布；

1997 年 4 月 2 日，JavaOne 会议召开，参与者逾一万人，创当时全球同类会议纪录；

1997 年 9 月，JavaDeveloperConnection 社区成员超过十万；

1998 年 2 月，JDK1.1 被下载超过 2,000,000 次；

1998 年 12 月 8 日，Java 2 企业平台 J2EE 发布；

1999 年 6 月，SUN 公司发布 Java 三个版本：标准版（J2SE）、企业版（J2EE）和微型版（J2ME）；

2000 年 5 月 8 日，JDK 1.3 发布；

2000 年 5 月 29 日，JDK 1.4 发布；

2001 年 6 月 5 日，Nokia 宣布到 2003 年将出售 1 亿部支持 Java 的手机；

2001 年 9 月 24 日，J2EE 1.3 发布；

2002 年 2 月 26 日，J2SE1.4 发布，此后 Java 的计算能力有了大幅提升；

2004 年 9 月 30 日，J2SE1.5 发布，成为 Java 语言发展史上的又一里程碑。为了表示该版本的重要性，J2SE1.5 更名为 Java SE 5.0；

2005 年 6 月，JavaOne 大会召开，SUN 公司公开 Java SE 6。此时，Java 的各种版本已经更名，以取消其中的数字“2”：J2EE 更名为 Java EE，J2SE 更名为 Java SE，J2ME 更名为 Java ME；

2006 年 12 月，SUN 公司发布 JRE6.0；

2009 年 4 月 20 日，甲骨文以 74 亿美元的价格收购 SUN 公司，取得 java 的版权，业界传闻说这对 Java 程序员是个坏消息（其实恰恰相反）；

2010 年 11 月，由于甲骨文对 Java 社区的不友善，因此 Apache 扬言将退出 JCP；

2011 年 7 月 28 日，甲骨文发布 Java SE 7；

2014 年 3 月 18 日，甲骨文发表 Java SE 8；

2017 年 7 月，甲骨文发表 Java SE 9。

写在前面

按照 Java 1995 年正式诞生起到现在，已经快 23 年了。比我年龄都大（我今天刚满 18 岁）。Java 已经陪我走过了十几个年头了，当年我用的第一个版本应该是 J2SE1.4（完了，暴露了）。其实现在好多人还在用 Java SE 6，还有一部分人 Java SE 8 还没玩明白呢，Java SE 9 已经粉末登场了。在 Open JDK 的官网上看到了 Java 10 的标准也在制定当中，Java 的发展真的越来越快了。

modularity System 模块系统

Java 9 中主要的变化是已经实现的模块化系统。

Modularity 提供了类似于 OSGI 框架的功能，模块之间存在相互的依赖关系，可以导出一个公共的 API，并且隐藏实现的细节，Java 提供该功能的主要的动机在于，减少内存的开销，在 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，模块化可以根据模块的需要加载程序运行需要的 class。

在引入了模块系统之后，JDK 被重新组织成 94 个模块。Java 应用可以通过新增的 jlink 工具，创建出只包含所依赖的 JDK 模块的自定义运行时镜像。这样可以极大的减少 Java 运行时环境的大小。使得 JDK 可以在更小的设备中使用。采用模块化系统的应用程序只需要这些应用程序所需的那部分 JDK 模块，而非是整个 JDK 框架了。

HTTP/2

JDK9 之前提供 HttpURLConnection API 来实现 HTTP 访问功能，但是这个类基本很少使用，一般都会选择 Apache 的 HttpClient，此次在 Java 9 的版本中引入了一个新的 package:java.net 链接 HTTP 访问很好的支持，不仅支持 HTTP 1.1 而且还支持 HTTP 2（什么是 HTTP2？请参见 HTTP2 的时代来了...），以及 WebSocket，据说性能特别好。

注意：新的 HttpClient API 在 Java 9 中以所谓的孵化器模块交付。也就是说，这套 API 不能保证 100% 完成。

JShell

用过 Python 的童鞋都知道，Python 中的读取-求值-打印循环（ Read-Evaluation-Print Loop ）很方便。它的目的在于以即时结果和反馈的形式。

Java9 引入了 JShell 这个交互性工具，让 Java 也可以像脚本语言一样来运行，可以从控制台启动 JShell ，在 JShell 中直接输入表达式并查看其执行结果。当需要测试一个方法的运行效果，或是快速的对表达式进行求值时，JShell 都非常实用。

除了表达式之外，还可以创建 Java 类和方法。jshell 也有基本的代码完成功能。我们在教人们如何编写 Java 的过程中，不再需要解释 “public static void main（String [] args）” 这句废话。

不可变集合工厂方法

Java 9 增加了 List.of()、Set.of()、Map.of()和 Map.ofEntries()等工厂方法来创建不可变集合。

List strs = List.of("Hello", "World");
List strs List.of(1, 2, 3);
Set strs = Set.of("Hello", "World");
Set ints = Set.of(1, 2, 3);
Map maps = Map.of("Hello", 1, "World", 2);

除了更短和更好阅读之外，这些方法也可以避免您选择特定的集合实现。在创建后，继续添加元素到这些集合会导致 “UnsupportedOperationException”。

私有接口方法

Java 8 为我们提供了接口的默认方法和静态方法，接口也可以包含行为，而不仅仅是方法定义。

默认方法和静态方法可以共享接口中的私有方法，因此避免了代码冗余，这也使代码更加清晰。如果私有方法是静态的，那这个方法就属于这个接口的。并且没有静态的私有方法只能被在接口中的实例调用。

interface InterfaceWithPrivateMethods {
   private static String staticPrivate() {
      return "static private";
   }

   private String instancePrivate() {
      return "instance private";
   }
   default void check() {
      String result = staticPrivate();
      InterfaceWithPrivateMethods pvt = new InterfaceWithPrivateMethods() {
      // anonymous class 匿名类
      ;
      result = pvt.instancePrivate();
   }
}

HTML5 风格的 Java 帮助文档

Java 8 之前的版本生成的 Java 帮助文档是在 HTML 4 中。在 Java 9 中，Javadoc 的输出现在符合兼容 HTML5 标准。现在 HTML 4 是默认的输出标记语言，但是在之后发布的 JDK 中，HTML 5 将会是默认的输出标记语言。

Java 帮助文档还是由三个框架组成的结构构成，这是不会变的，并且以 HTML 5 输出的 Java 帮助文档也保持相同的结构。每个 Javadoc 页面都包含有关 JDK 模块类或接口来源的信息。

多版本兼容 JAR

当一个新版本的 Java 出现的时候，你的库用户要花费很长时间才会切换到这个新的版本。这就意味着库要去向后兼容你想要支持的最老的 Java 版本 (许多情况下就是 Java 6 或者 7)。这实际上意味着未来的很长一段时间，你都不能在库中运用 Java 9 所提供的新特性。幸运的是，多版本兼容 JAR 功能能让你创建仅在特定版本的 Java 环境中运行库程序时选择使用的 class 版本：

multirelease.jar
├── META-INF
│ └── versions
│ └── 9
│ └── multirelease
│ └── Helper.class
├── multirelease
├── Helper.class
└── Main.class

在上述场景中，multirelease.jar 可以在 Java 9 中使用, 不过 Helper 这个类使用的不是顶层的 multirelease.Helper 这个 class, 而是处在“META-INF/versions/9”下面的这个。这是特别为 Java 9 准备的 class 版本，可以运用 Java 9 所提供的特性和库。同时，在早期的 Java 诸版本中使用这个 JAR 也是能运行的，因为较老版本的 Java 只会看到顶层的这个 Helper 类。

统一 JVM 日志

Java 9 中 ，JVM 有了统一的日志记录系统，可以使用新的命令行选项-Xlog 来控制 JVM 上 所有组件的日志记录。该日志记录系统可以设置输出的日志消息的标签、级别、修饰符和输出目标等。

Java 9 的垃圾收集机制

Java 9 移除了在 Java 8 中 被废弃的垃圾回收器配置组合，同时把 G1 设为默认的垃圾回收器实现。替代了之前默认使用的 Parallel GC，对于这个改变，evens 的评论是酱紫的：这项变更是很重要的，因为相对于 Parallel 来说，G1 会在应用线程上做更多的事情，而 Parallel 几乎没有在应用线程上做任何事情，它基本上完全依赖 GC 线程完成所有的内存管理。这意味着切换到 G1 将会为应用线程带来额外的工作，从而直接影响到应用的性能。

I/O 流新特性

java.io.InputStream 中增加了新的方法来读取和复制 InputStream 中包含的数据。

readAllBytes：读取 InputStream 中的所有剩余字节；

readNBytes： 从 InputStream 中读取指定数量的字节到数组中；

transferTo：读取 InputStream 中的全部字节并写入到指定的 OutputStream 中。

除了上面这些以外，还有以下这么多的新特性，不再一一介绍。

102: Process API Updates

110: HTTP 2 Client

143: Improve Contended Locking

158: Unified JVM Logging

165: Compiler Control

193: Variable Handles

197: Segmented Code Cache

199: Smart Java Compilation, Phase Two

200: The Modular JDK

201: Modular Source Code

211: Elide Deprecation Warnings on Import Statements

212: Resolve Lint and Doclint Warnings

213: Milling Project Coin

214: Remove GC Combinations Deprecated in JDK 8

215: Tiered Attribution for javac

216: Process Import Statements Correctly

217: Annotations Pipeline 2.0

219: Datagram Transport Layer Security (DTLS)

220: Modular Run-Time Images

221: Simplified Doclet API

222: jshell: The Java Shell (Read-Eval-Print Loop)

223: New Version-String Scheme

224: HTML5 Javadoc

225: Javadoc Search

226: UTF-8 Property Files

227: Unicode 7.0

228: Add More Diagnostic Commands

229: Create PKCS12 Keystores by Default

231: Remove Launch-Time JRE Version Selection

232: Improve Secure Application Performance

233: Generate Run-Time Compiler Tests Automatically

235: Test Class-File Attributes Generated by javac

236: Parser API for Nashorn

237: Linux/AArch64 Port

238: Multi-Release JAR Files

240: Remove the JVM TI hprof Agent

241: Remove the jhat Tool

243: Java-Level JVM Compiler Interface

244: TLS Application-Layer Protocol Negotiation Extension

245: Validate JVM Command-Line Flag Arguments

246: Leverage CPU Instructions for GHASH and RSA

247: Compile for Older Platform Versions

248: Make G1 the Default Garbage Collector

249: OCSP Stapling for TLS

250: Store Interned Strings in CDS Archives

251: Multi-Resolution Images

252: Use CLDR Locale Data by Default

253: Prepare JavaFX UI Controls & CSS APIs for Modularization

254: Compact Strings

255: Merge Selected Xerces 2.11.0 Updates into JAXP

256: BeanInfo Annotations

257: Update JavaFX/Media to Newer Version of GStreamer

258: HarfBuzz Font-Layout Engine

259: Stack-Walking API

260: Encapsulate Most Internal APIs

261: Module System

262: TIFF Image I/O

263: HiDPI Graphics on Windows and Linux

264: Platform Logging API and Service

265: Marlin Graphics Renderer

266: More Concurrency Updates

267: Unicode 8.0

268: XML Catalogs

269: Convenience Factory Methods for Collections

270: Reserved Stack Areas for Critical Sections

271: Unified GC Logging

272: Platform-Specific Desktop Features

273: DRBG-Based SecureRandom Implementations

274: Enhanced Method Handles

275: Modular Java Application Packaging

276: Dynamic Linking of Language-Defined Object Models

277: Enhanced Deprecation

278: Additional Tests for Humongous Objects in G1

279: Improve Test-Failure Troubleshooting

280: Indify String Concatenation

281: HotSpot C++ Unit-Test Framework

282: jlink: The Java Linker

283: Enable GTK 3 on Linux

284: New HotSpot Build System

285: Spin-Wait Hints

287: SHA-3 Hash Algorithms

288: Disable SHA-1 Certificates

289: Deprecate the Applet API

290: Filter Incoming Serialization Data

292: Implement Selected ECMAScript 6 Features in Nashorn

294: Linux/s390x Port

295: Ahead-of-Time Compilation