該博客將為您提供自Java 7以來增加得很棒的新功能的示例。我將展示每個(gè)Java版本的至少一項(xiàng)重大改進(jìn)，一直到2020年秋季發(fā)布的Java 15都有。Java現(xiàn)在完全支持lambda，函數(shù)式編程。，通過var，具有簡單構(gòu)造函數(shù)的不可變集合以及多行字符串進(jìn)行類型推斷。此外，還有令人興奮的新實(shí)驗(yàn)功能，例如數(shù)據(jù)類(記錄)和密封類。最后，我將討論Java REPL，它為快速實(shí)驗(yàn)提供了很高的價(jià)值。

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函數(shù)式編程(Java 8)

在Java 8中，功能編程和lambda被添加為語言功能。函數(shù)式編程的兩個(gè)核心范例是不變的值和將函數(shù)提升為一等公民的方法。數(shù)據(jù)經(jīng)過一系列修改步驟，其中每個(gè)步驟都需要一些輸入并將其映射到新的輸出。函數(shù)式編程可與Java中的Streams和null安全monad(可選)一起使用，如下所示…

List<String> stringList = Arrays.asList("Hello", "World", "How", "Are", "You", "Today"); 
 
//functional style 
stringList.stream() 
  .filter(s -> s.equals("Hello") || s.equals("Are")) 
  .map(s -> s + " String") 
  .forEach(System.out::println); 

流(Java 8)

對于一般的計(jì)算機(jī)程序，通常必須使用值列表，并對每個(gè)值執(zhí)行給定的轉(zhuǎn)換。在Java 8之前，您必須使用for循環(huán)進(jìn)行此轉(zhuǎn)換，但是從現(xiàn)在開始，您可以按以下方式使用Streams：

Stream.of("hello", "great") 
    .map(s -> s + " world") 
    .forEach(System.out::println); 
> hello world 
> great world 

map函數(shù)將一個(gè)lambda作為輸入，它將應(yīng)用于流中的所有元素。

流可以在列表，集合和地圖上工作(通過轉(zhuǎn)換)。多虧了Streams，您可以擺脫代碼中幾乎所有的循環(huán)!

可選項(xiàng)(Java 8)

Java中的另一個(gè)常見問題是空指針異常。因此，Java引入了Optional —一個(gè)monad，它包裝了一個(gè)可能為null或不為null的引用?？梢酝ㄟ^功能性方式將更新應(yīng)用于此Optional：

Optional.of(new Random().nextInt(10)) 
    .filter(i -> i % 2 == 0) 
    .map(i -> "number is even: " + i) 
    .ifPresent(System.out::println); 
> number is even: 6 

在上面的代碼段中，我們創(chuàng)建一個(gè)隨機(jī)數(shù)，將其包裝在Optional對象中，然后僅打印偶數(shù)。

JShell(Java 9)

最后，我們有一個(gè)Java的REPL，它的名字叫JShell!相反，您可以一次執(zhí)行一個(gè)命令，然后立即看到結(jié)果。這是一個(gè)簡單的示例：

$ <JDK>/bin/jshell 
jshell> System.out.println("hello world") 
hello world 

長期以來，熟悉JavaScript或Python之類的解釋語言的人們都對REPL感到滿意，但到目前為止，Java中缺少此功能。JShell允許定義變量，但也可以定義更復(fù)雜的實(shí)體，例如多行函數(shù)，類和執(zhí)行循環(huán)。此外，JShell支持自動(dòng)完成功能，如果您不知道給定Java類提供的確切方法，該功能會(huì)派上用場。

不可變集合的工廠方法(Java 9)

很長時(shí)間以來，Java中缺少對列表進(jìn)行簡單初始化的操作，但是現(xiàn)在已經(jīng)過去了。以前，您必須執(zhí)行以下操作：

jshell> List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4) 
list ==> [1, 2, 3, 4] 

現(xiàn)在將其簡化如下：

jshell> List<Integer> list = List.of(1, 2, 3, 4) 
b ==> [1, 2, 3, 4] 

列表，集合和映射存在這種(…)方法。它們都只用一行簡單的代碼就創(chuàng)建了一個(gè)不變的對象。

使用var進(jìn)行類型推斷(Java 10)

Java 10引入了新的var關(guān)鍵字，該關(guān)鍵字允許省略變量的類型。

jshell> var x = new HashSet<String>() 
x ==> [] 
 
jshell> x.add("apple") 
$1 ==> true 

在上面的代碼段中，編譯器可以將x的類型推斷為HashSet。

此功能有助于減少樣板代碼并提高可讀性。不過，它有一些限制：您只能在方法主體內(nèi)部使用var，并且編譯器會(huì)在編譯時(shí)推斷類型，因此所有內(nèi)容仍為靜態(tài)類型。

單一源文件啟動(dòng)(Java 11)

以前，編寫一個(gè)包含一個(gè)文件的簡單Java程序時(shí)，必須首先使用javac編譯該文件，然后使用Java運(yùn)行它。在Java 11中，您可以使用一個(gè)命令完成兩個(gè)步驟。

首先，定義單個(gè)源文件Main.java：

public class Main { 
  public static void main(String[] args) { 
    System.out.println("hello world"); 
  } 
} 

現(xiàn)在，您可以一步編譯并運(yùn)行它：

$ java ./Main.java 
hello world 

對于僅由一個(gè)Java類組成的簡單啟動(dòng)程序或?qū)嶒?yàn)，此用于啟動(dòng)單個(gè)源文件的功能將使您的生活更輕松。

Switch 表達(dá)式(Java 12)

Java 12為我們帶來了Switch表達(dá)式?？焖僬故玖嗽摫磉_(dá)式與舊的switch語句有何不同。

舊的switch語句定義程序的流程：

jshell> var i = 3 
jshell> String s; 
jshell> switch(i) { 
   ...>     case 1: s = "one"; break; 
   ...>     case 2: s = "two"; break; 
   ...>     case 3: s = "three"; break; 
   ...>     default: s = "unknown number"; 
   ...> } 
jshell> s 
s ==> "three" 

相反，新的switch表達(dá)式返回一個(gè)值：

jshell> var i = 3; 
jshell> var x = switch(i) { 
   ...>     case 1 -> "one"; 
   ...>     case 2 -> "two"; 
   ...>     case 3 -> "three"; 
   ...>     default -> "unknown number"; 
   ...> }; 
x ==> "three" 

總而言之，舊的switch語句用于程序流，新的switch表達(dá)式解析為一個(gè)值。

請注意，這個(gè)新的switch語句是一種映射功能：只有一個(gè)輸入(在上述情況下為i)，而只有一個(gè)輸出(此處為x)。實(shí)際上，這是一種模式匹配功能，有助于使Java與函數(shù)編程原理更加兼容。類似的switch語句在Scala中已有一段時(shí)間了。

需要注意的幾件事：

• 代替雙點(diǎn)，我們使用箭頭->
• 無需Break
• 當(dāng)考慮所有可能的情況時(shí)，可以省略默認(rèn)情況
• 要在Java 12中啟用此功能，請使用–enable-preview –source 12

多行字符串(Java 13)

您是否曾經(jīng)定義過長的多行字符串，例如JSON或XML?到目前為止，您可能已經(jīng)將所有內(nèi)容都壓縮了一行并使用換行符 n，但這使String更加難以閱讀。Java 13帶有多行字符串!

樣例：

public class Main {  
  public static void main(String [] args) { 
    var s = """ 
        { 
            "recipe": "watermelon smoothie", 
            "duration": "10 mins", 
            "items": ["watermelon", "lemon", "parsley"] 
        }"""; 
    System.out.println(s); 
  } 
} 

現(xiàn)在，我們通過單文件啟動(dòng)運(yùn)行main方法：

java --enable-preview --source 13 Main.java 
 
{ 
    "recipe": "watermelon smoothie", 
    "duration": "10 mins", 
    "items": ["watermelon", "lemon", "parsley"] 
} 

結(jié)果字符串跨越多行，引號“”保留完整，甚至制表符 t也被保留!

數(shù)據(jù)類：Record 記錄(Java 14)

在本文的所有新功能中，這可能是我最興奮的功能：最后，Java中有數(shù)據(jù)類!這些類使用record關(guān)鍵字聲明，并具有自動(dòng)Getter，構(gòu)造函數(shù)和equals()方法等?？傊?，您可以擺脫大量的樣板代碼!

jshell> record Employee (String name, int age, String department) {} 
|  created record Employee 
 
jshell> var x = new Employee("Anne", 25, "Legal"); 
x ==> Employee[name=Anne, age=25, department=Legal] 
 
jshell> x.name() 
$2 ==> "Anne" 

Scala對于案例類具有類似的功能，對于Kotlin具有數(shù)據(jù)類具有類似的功能。到目前為止，在Java中，許多開發(fā)人員都使用Lombok，它提供了許多功能，這些功能現(xiàn)在啟發(fā)了Java 14的記錄。有關(guān)詳細(xì)信息，請參見Baeldung這篇文章。

不帶Cast的instanceof(Java 14)

Java的早期版本已經(jīng)包含instanceof關(guān)鍵字：

Object obj = new String("hello"); 
if (obj instanceof String) { 
  System.out.println("String length: " + ((String)obj).length()); 
} 
view raw 

不幸的是：首先，我們檢查s是否為String類型，然后再次對其進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)換以獲取其長度。

現(xiàn)在使用Java 14，編譯器足夠聰明，可以在instanceof檢查之后自動(dòng)推斷類型：

Object obj = new String("hello"); 
if (obj instanceof String mystr) { 
  System.out.println("String length: " + mystr.length()); 
} 

密封的類(Java 15)

使用sealed關(guān)鍵字，您可以限制哪些類可以擴(kuò)展給定的類或接口。這是一個(gè)例子：

public sealed interface Fruit permits Apple, Pear { 
    String getName(); 
} 
 
public final class Apple implements Fruit { 
    public String getName() { return "Apple"; } 
} 
 
public final class Pear implements Fruit { 
    public String getName() { return "Pear"; } 
} 

那么這對我們有什么幫助呢?好吧，現(xiàn)在您知道有多少種水果了。實(shí)際上，這是朝著完全支持的模式匹配的方向邁出的重要一步，在此模式中，您可以像對待枚舉一樣對待類。該密封功能與前面介紹的新開關(guān)表達(dá)式很好地結(jié)合在一起。

獎(jiǎng)勵(lì)：從Java 8開始更新的許可條款

本文的最后一個(gè)主題：許可。你們大多數(shù)人都聽說Oracle停止了Java 8(免費(fèi)商業(yè)版)的更新。所以這是您的選擇：

• 使用較新的Oracle JDK版本(每個(gè)發(fā)行版后的6個(gè)月內(nèi)，Oracle提供免費(fèi)的安全更新)
• 使用舊版本的JDK后果自負(fù)
• 使用舊的OpenJDK Java版本，那些版本仍會(huì)從開源社區(qū)或第三方供應(yīng)商處獲得安全更新。
• 向Oracle支付主要支持費(fèi)用(例如Java 8：直到2030年的支持)

在下面，您可以查看每個(gè)JDK的暫定Oracle支持期限：

> Oracle support timeline per JDK

Oracle的新許可模式受新發(fā)布周期的影響：Oracle將每6個(gè)月發(fā)布一個(gè)新的Java版本。這個(gè)新的發(fā)行周期有助于Oracle更快地改進(jìn)Java，通過實(shí)驗(yàn)性功能獲得更快的反饋，并趕上Scala，Kotlin和Python等更現(xiàn)代的語言。

總結(jié)

在過去的6年中，Java取得了長足的發(fā)展，此后實(shí)際上已經(jīng)發(fā)布了8個(gè)新的Java版本!與其他基于JVM的競爭對手(Scala和Kotlin)相比，所有這些令人敬畏的新功能有助于使Java成為競爭選擇。