JDK11新特性 - 技术栈

一、JShell

[二、Dynamic Class-File Constants类文件新添的一种结构](#二、Dynamic Class-File Constants类文件新添的一种结构)

[三、局部变量类型推断（var "关键字"）](#三、局部变量类型推断（var ”关键字”）)

四、新加的一些实用API

[1. 新的本机不可修改集合API](#1. 新的本机不可修改集合API)

[2. Stream 加强](#2. Stream 加强)

[3. String 加强](#3. String 加强)

[4. Optional 加强](#4. Optional 加强)

[5. 改进的文件API](#5. 改进的文件API)

五、移除的一些其他内容

六、标准Java异步HTTP客户端

七、更简化的编译运行程序

[八、Unicode 10](#八、Unicode 10)

[九、Remove the JavaEE and CORBA Moudles](#九、Remove the JavaEE and CORBA Moudles)

[十、JEP : 335 : Deprecate the Nashorn JavaScript Engine](#十、JEP : 335 : Deprecate the Nashorn JavaScript Engine)

[十一、JEP : 336 : Deprecate the Pack200 Tools and API](#十一、JEP : 336 : Deprecate the Pack200 Tools and API)

十二、新的Epsilon垃圾收集器

十三、ZGC

十四、支持G1上的并行完全垃圾收集

[十五、JEP 331 : Low-Overhead Heap Profiling免费的低耗能飞行记录仪和堆分析仪](#十五、JEP 331 : Low-Overhead Heap Profiling免费的低耗能飞行记录仪和堆分析仪)

**Oracle 表示会对 Java 11 提供大力支持，这一支持将会持续至 2026 年 9 月。这是据 Java 8 以后支持的首个长期版本。**jdk9和jdk10不是，所以接下来介绍的有一些可能是在jdk9或者jdk10就已经支持的。

下面介绍的重点关注以下几个新特性即可：

一、JShell

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。

把环境变量换成Jdk9，然后打开cmd，查看jdk版本为11，输入jshell就可以开启

尝试使用

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。

二、Dynamic Class-File Constants 类文件新添的一种结构

Java的类型文件格式将被拓展，支持一种新的常量池格式：CONSTANT_Dynamic，加载CONSTANT_Dynamic会将创建委托给bootstrap方法。

其目标是降低开发新形式的可实现类文件约束带来的成本和干扰。

三、局部变量类型推断（var "关键字"）

java 复制代码

var javastack = "javastack";

System.out.println(javastack);

局部变量类型推断就是左边的类型直接使用 var 定义，而不用写具体的类型，编译器能根据右边的表达式自动推断类型，如上面的 String 。

java 复制代码

var javastack = "javastack";

就等于：

java 复制代码

String javastack = "javastack";

在声明隐式类型的lambda表达式的形参时允许使用var

使用var的好处是在使用lambda表达式时给参数加上注解

java 复制代码

(@Deprecated var x, @Nullable var y) -> x.process(y);

四、新加的一些实用API

1. 新的本机不可修改集合API

自 Java 9 开始，Jdk 里面为集合（List/ Set/ Map）都添加了 of 和 copyOf 方法，它们两个都用来创建不可变的集合，来看下它们的使用和区别。

示例1：

java 复制代码

var list = List.of("Java", "Python", "C");

var copy = List.copyOf(list);

System.out.println(list == copy); // true

示例2：

java 复制代码

var list = new ArrayList<String>();

var copy = List.copyOf(list);

System.out.println(list == copy); // false

示例1和2代码差不多，为什么一个为true,一个为false?

来看下它们的源码：

java 复制代码

static <E> List<E> of(E... elements) {
  switch (elements.length) { // implicit null check of elements
    case 0:
        return ImmutableCollections.emptyList();
    case 1:
        return new ImmutableCollections.List12<>(elements[0]);
    case 2:
        return new ImmutableCollections.List12<>(elements[0], elements[1]);
    default:
        return new ImmutableCollections.ListN<>(elements);
  }
}
static <E> List<E> copyOf(Collection<? extends E> coll) {
    return ImmutableCollections.listCopy(coll);
}
static <E> List<E> listCopy(Collection<? extends E> coll) {
    if (coll instanceof AbstractImmutableList && coll.getClass() != SubList.class) {
        return (List<E>)coll;
    } else {
        return (List<E>)List.of(coll.toArray());
    }
}

可以看出 copyOf 方法会先判断来源集合是不是 AbstractImmutableList 类型的，如果是，就直接返回，如果不是，则调用 of 创建一个新的集合。

示例2因为用的 new 创建的集合，不属于不可变 AbstractImmutableList 类的子类，所以 copyOf 方法又创建了一个新的实例，所以为false.

注意：使用of和copyOf创建的集合为不可变集合，不能进行添加、删除、替换、排序等操作，不然会报 java.lang.UnsupportedOperationException 异常。

上面演示了 List 的 of 和 copyOf 方法，Set 和 Map 接口都有。

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"

2. Stream 加强

Stream 是 Java 8 中的新特性，Java 9 开始对 Stream 增加了以下 4 个新方法。

增加单个参数构造方法，可为null

java 复制代码

Stream.ofNullable(null).count(); // 0

增加 takeWhile 和 dropWhile 方法

java 复制代码

Stream.of(1, 2, 3, 2, 1)

.takeWhile(n -> n < 3)

.collect(Collectors.toList()); // [1, 2]

从第一个元素开始计算，将n<3的元素留下，当 n > 3 时就截止。

java 复制代码

Stream.of(1, 2, 3, 2, 1)

.dropWhile(n -> n < 3)

.collect(Collectors.toList()); // [3, 2, 1]

这个和上面的相反，一旦 n < 3 不成立就开始计算。

3）iterate重载

这个 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。

3. String 加强

如以下所示。

java 复制代码

// 判断字符串是否为空白

" ".isBlank(); // true

// 去除首尾空白

" Javastack ".strip(); // "Javastack"

// 去除尾部空格

" Javastack ".stripTrailing(); // " Javastack"

// 去除首部空格

" Javastack ".stripLeading(); // "Javastack "

// 复制字符串

"Java".repeat(3);// "JavaJavaJava"

// 行数统计

"A\nB\nC".lines().count(); // 3

4. Optional 加强

Opthonal 也增加了几个非常酷的方法，现在可以很方便的将一个 Optional 转换成一个 Stream, 或者当一个空 Optional 时给它一个替代的。

java 复制代码

Optional.of("javastack").orElseThrow(); // javastack

Optional.of("javastack").stream().count(); // 1

Optional.ofNullable(null)

.or(() -> Optional.of("javastack"))

.get(); // javastack

5. 改进的文件API

InputStream 终于有了一个非常有用的方法：transferTo，可以用来将数据直接传输到 OutputStream，这是在处理原始数据流时非常常见的一种用法，如下示例。

java 复制代码

var classLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();

var inputStream = classLoader.getResourceAsStream("javastack.txt");

var javastack = File.createTempFile("javastack2", "txt");

try (var outputStream = new FileOutputStream(javastack)) {

    inputStream.transferTo(outputStream);

}

五、移除的一些其他内容

1、移除项

移除了com.sun.awt.AWTUtilities
移除了sun.misc.Unsafe.defineClass，
使用java.lang.invoke.MethodHandles.Lookup.defineClass来替代
移除了Thread.destroy()以及 Thread.stop(Throwable)方法
移除了sun.nio.ch.disableSystemWideOverlappingFileLockCheck、sun.locale.formatasdefault属性
移除了jdk.snmp模块
移除了javafx，openjdk估计是从java10版本就移除了，oracle jdk10还尚未移除javafx，而java11版本则oracle的jdk版本也移除了javafx
移除了Java Mission Control，从JDK中移除之后，需要自己单独下载
移除了这些Root Certificates ：Baltimore Cybertrust Code Signing CA，SECOM ，AOL and Swisscom

2、废弃项

-XX+AggressiveOpts选项
-XX:+UnlockCommercialFeatures
-XX:+LogCommercialFeatures选项也不再需要

六、标准Java异步HTTP客户端

这是 Java 9 开始引入的一个处理 HTTP 请求的的 HTTP Client API，该 API 支持同步和异步，而在 Java 11 中已经为正式可用状态，你可以在 java.net 包中找到这个 API。

来看一下 HTTP Client 的用法：

java 复制代码

public class HTTPClientTest {
	
	@Test
	public void testName2() throws Exception {
		HttpClient client = HttpClient.newHttpClient(); // 创建Http客户端
		// 工厂模式，通过build获得HttpRequest对象
		HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder(URI.create("http://127.0.0.1:8080/test/")).build();
		// 返回内容的解析器，将返回内容转化为String
		BodyHandler<String> responseBodyHandler = BodyHandlers.ofString();
		// 异步请求，非阻塞式
		CompletableFuture<HttpResponse<String>> sendAsync = client.sendAsync(request, responseBodyHandler);
		sendAsync.thenApply(t -> t.body()).thenAccept(System.out::println);

		
		//HttpResponse<String> response = sendAsync.get();
		//String body = response.body();
		//System.out.println(body);
		
	}
	
	@Test
	public void testName() throws Exception {
		HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
		HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder(URI.create("http://127.0.0.1:8080/test/")).build();
		BodyHandler<String> responseBodyHandler = BodyHandlers.ofString();
		// 同步请求，阻塞式
		HttpResponse<String> response = client.send(request, responseBodyHandler);
		String body = response.body();
		System.out.println(body);
	}
}

上面的 .GET() 可以省略，默认请求方式为 Get！

七、更简化的编译运行程序

JEP 330 : 增强java启动器支持运行单个java源代码文件的程序.

一个命令编译运行源代码，看下面的代码。

java 复制代码

// 编译

javac Javastack.java

// 运行

java Javastack

在我们的认知里面，要运行一个 Java 源代码必须先编译，再运行，两步执行动作。而在未来的 Java 11 版本中，通过一个 java 命令就直接搞定了，如以下所示。

java 复制代码

java Javastack.java

注意点 :

执行源文件中的第一个类, 第一个类必须包含主方法

并且不可以使用别源文件中的自定义类, 本文件中的自定义类是可以使用的.

八、Unicode 10

Unicode 10 增加了8518个字符, 总计达到了136690个字符. 并且增加了4个脚本.同时还有56个新的emoji表情符号

九、Remove the JavaEE and CORBA Moudles

在java11中移除了不太使用的JavaEE模块和CORBA技术

CORBA来自于二十世纪九十年代，Oracle说，现在用CORBA开发现代Java应用程序已经没有意义了，维护CORBA的成本已经超过了保留它带来的好处。

但是删除CORBA将使得那些依赖于JDK提供部分CORBA API的CORBA实现无法运行。目前还没有第三方CORBA版本，也不确定是否会有第三方愿意接手CORBA API的维护工作。

在java11中将java9标记废弃的Java EE及CORBA模块移除掉，具体如下：

1、xml相关的，

java.xml.ws,

java.xml.bind，

java.xml.ws，

java.xml.ws.annotation，

jdk.xml.bind，

jdk.xml.ws被移除，

只剩下java.xml，java.xml.crypto,jdk.xml.dom这几个模块；

2、java.corba，

java.se.ee，

java.activation，

java.transaction被移除，

但是java11新增一个java.transaction.xa模块

十、 JEP : 335 : Deprecate the Nashorn JavaScript Engine

废除Nashorn javascript引擎，在后续版本准备移除掉，有需要的可以考虑使用GraalVM

十一、JEP : 336 : Deprecate the Pack200 Tools and API

Java5中带了一个压缩工具:Pack200，这个工具能对普通的jar文件进行高效压缩。其实现原理是根据Java类特有的结构，合并常数池，去掉无用信息等来实现对java类的高效压缩。由于是专门对Java类进行压缩的，所以对普通文件的压缩和普通压缩软件没有什么两样，但是对于Jar 文件却能轻易达到10-40%的压缩率。这在Java应用部署中很有用，尤其对于移动Java计算，能够大大减小代码下载量。

Java5中还提供了这一技术的API接口，你可以将其嵌入到你的程序中使用。使用的方法很简单，下面的短短几行代码即可以实现jar的压缩和解压：

压缩

java 复制代码

Packer packer=Pack200.newPacker();

OutputStream output=new BufferedOutputStream(new  FileOutputStream(outfile));

packer.pack(new JarFile(jarFile), output);

output.close();

解压

java 复制代码

Unpacker unpacker=Pack200.newUnpacker();

output=new JarOutputStream(new FileOutputStream(jarFile));

unpacker.unpack(pack200File, output);

output.close();

Pack200的压缩和解压缩速度是比较快的，而且压缩率也是很惊人的，在我是使用的包4.46MB压缩后成了1.44MB（0.322%），而且随着包的越大压缩率会根据明显，据说如果jar包都是class类可以压缩到1/9的大小。其实JavaWebStart还有很多功能，例如可以按不同的jar包进行lazy下载和单独更新，设置可以根据jar中的类变动进行class粒度的下载。

但是在java11中废除了pack200以及unpack200工具以及java.util.jar中的Pack200 API。因为Pack200主要是用来压缩jar包的工具，由于网络下载速度的提升以及java9引入模块化系统之后不再依赖Pack200，因此这个版本将其移除掉。

十二、新的Epsilon垃圾收集器

A NoOp Garbage Collector

JDK上对这个特性的描述是: 开发一个处理内存分配但不实现任何实际内存回收机制的GC, 一旦可用堆内存用完, JVM就会退出.

如果有System.gc()调用, 实际上什么也不会发生(这种场景下和-XX:+DisableExplicitGC效果一样), 因为没有内存回收, 这个实现可能会警告用户尝试强制GC是徒劳.

用法 : -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseEpsilonGC

java 复制代码

class Garbage {
	int n = (int)(Math.random() * 100);
	@Override
	public void finalize() {
		System.out.println(this + " : " + n + " is dying");
	}
}
public class EpsilonTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		boolean flag = true;
		List<Garbage> list = new ArrayList<>();
		long count = 0;
		while (flag) {
			list.add(new Garbage());
			if (list.size() == 1000000 && count == 0) {
				list.clear();
				count++;
			}
		}
		System.out.println("程序结束");
	}
}

如果使用选项**-XX:+UseEpsilonGC**, 程序很快就因为堆空间不足而退出

使用这个选项的原因 :

提供完全被动的GC实现, 具有有限的分配限制和尽可能低的延迟开销,但代价是内存占用和内存吞吐量.

众所周知, java实现可广泛选择高度可配置的GC实现. 各种可用的收集器最终满足不同的需求, 即使它们的可配置性使它们的功能相交. 有时更容易维护单独的实现, 而不是在现有GC实现上堆积另一个配置选项.

主要用途如下 :

1、性能测试(它可以帮助过滤掉GC引起的性能假象)
2、内存压力测试(例如,知道测试用例应该分配不超过1GB的内存, 我们可以使用-Xmx1g --XX:+UseEpsilonGC, 如果程序有问题, 则程序会崩溃)

非常短的JOB任务(对象这种任务, 接受GC清理堆那都是浪费空间)

1、VM接口测试

2、Last-drop 延迟&吞吐改进

十三、ZGC

ZGC, A Scalable Low-Latency Garbage Collector(Experimental)

ZGC, 这应该是JDK11最为瞩目的特性, 没有之一. 但是后面带了Experimental, 说明这还不建议用到生产环境.

1、GC暂停时间不会超过10ms
1. 2、既能处理几百兆的小堆, 也能处理几个T的大堆(OMG)
  1. 3、和G1相比, 应用吞吐能力不会下降超过15%
    1. 4、为未来的GC功能和利用colord指针以及Load barriers优化奠定基础
      1. 5、初始只支持64位系统

ZGC的设计目标是：支持TB级内存容量，暂停时间低（<10ms），对整个程序吞吐量的影响小于15%。将来还可以扩展实现机制，以支持不少令人兴奋的功能，例如多层堆（即热对象置于DRAM和冷对象置于NVMe闪存），或压缩堆。

GC是java主要优势之一. 然而, 当GC停顿太长, 就会开始影响应用的响应时间.消除或者减少GC停顿时长, java将对更广泛的应用场景是一个更有吸引力的平台. 此外, 现代系统中可用内存不断增长,用户和程序员希望JVM能够以高效的方式充分利用这些内存, 并且无需长时间的GC暂停时间.

ZGC是一个并发, 基于region, 压缩型的垃圾收集器, 只有root扫描阶段会STW, 因此GC停顿时间不会随着堆的增长和存活对象的增长而变长.

用法 :-XX:+UnlockExperimentalVMOptions****-- XX:+UseZGC, 因为ZGC还处于实验阶段, 所以需要通过JVM参数来解锁这个特性

详细可看：新一代垃圾回收器ZGC的探索与实践 - 美团技术团队 (meituan.com)

十四、支持G1上的并行完全垃圾收集

对于 G1 GC，相比于 JDK 8，升级到 JDK 11 即可免费享受到：并行的 Full GC，快速的 CardTable 扫描，自适应的堆占用比例调整（IHOP），在并发标记阶段的类型卸载等等。这些都是针对 G1 的不断增强，其中串行 Full GC 等甚至是曾经被广泛诟病的短板，你会发现 GC 配置和调优在 JDK11 中越来越方便。

十五、JEP 331 : Low-Overhead Heap Profiling免费的低耗能飞行记录仪和堆分析仪

通过JVMTI的SampledObjectAlloc回调提供了一个开销低的heap分析方式

提供一个低开销的, 为了排错java应用问题, 以及JVM问题的数据收集框架, 希望达到的目标如下 :
- 提供用于生产和消费数据作为事件的API
  - 提供缓存机制和二进制数据格式
    - 允许事件配置和事件过滤
      - 提供OS,JVM和JDK库的事件