Java 25 中值得关注的新特性

JDK 25 为 Java 和 JVM 开发者带来了强大的新特性。以下是七个新功能或更新，它们或许能说服你进行切换（一大波 Java 8 爱好者正在靠近）。

Java 继续保持其快速且功能丰富的发布节奏，JDK 25 带来了语法改进、简化和性能提升。本文将探讨 Java 25 中的核心更新，并附有代码和使用示例。

JDK 25 现已成为最新的长期支持（LTS）版本，它包含了大量值得探索的新功能。

更简单的源文件和实例 main 方法

多年来，Java 一直致力于从冗长的语法转向更简洁的表达方式。对于 Java 新手来说，一个长期存在的障碍就是，即使是定义一个简单的 "Hello World" 程序，也需要写很多代码：

java 复制代码

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

一个初学者在接触 Java 语法基础之前，要么必须忽略 public、class 和 static 这些令人困惑的关键字，要么就得先去了解可见性、类和静态成员这些概念。

Java 25 通过 JEP 512: Compact Source Files and Instance Main Methods 解决了这个问题，它让我们可以将同样的程序写成如下形式：

java 复制代码

void main() {
    IO.println("Hello, World!");
}

最明显的一点是，所有面向对象的语法都消失了。当然，你可以根据需要重新添加这些代码。但请注意 IO.println() 这个调用。基础的 IO 库已经被移动到了 Java IO 包中，它是 java.lang 的一部分，不需要显式导入。这解决了 Java 开发者长期以来的一个痛点，即仅仅为了向控制台输出内容就需要编写大量的代码。

新的灵活构造函数

在灵活性战胜形式主义方面又取得一项成果。经过长时间的酝酿，JEP 513: Flexible Constructor Bodies 将会纳入 Java 25。顾名思义，灵活构造函数让构造函数不再那么死板。具体来说，在 Java 中，构造函数不再要求必须首先调用 super() 或 this()。

以前，即使你没有显式调用 super() 或 this()，编译器也会替你调用。而且，如果你试图在其他地方调用它们，就会出错。现在这些限制都变得更加灵活了。

当然了，仍然会有一些规则必须遵守，但现在可以在调用 super() 之前在类自身上运行初始化代码。这样可以避免出现因为子类初始化使父类初始化变得多余，从而可能需要做额外工作的情况。

为了充分理解灵活构造函数的好处，可以考虑这样一个示例：假设有一个 Shape 超类，并且希望构造函数接受一个面积参数：

java 复制代码

class Shape {
    final int area;
    public Shape(int area) {
        if (area <= 0) throw new IllegalArgumentException("Area must be positive.");
        this.area = area;
    }
}

现在假设有一个 Rectangle 类。在 JDK 25 之前的 Java 中，你必须想办法提取计算过程，以便在 super() 调用中使用，通常会使用一个静态方法：

java 复制代码

// 老方法
class Rectangle extends Shape {
    private static int checkAndCalcArea(int w, int h) {
        if (w <= 0 || h <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Dimensions must be positive.");
        }
        return w * h;
    }

    public Rectangle(int width, int height) {
        super(checkAndCalcArea(width, height)); // super() 必须在第一位
        // 构建逻辑
    }
}

这段代码相当繁琐。但在 Java 25 中，更容易按照你的意图，在 Rectangle 构造函数中进行面积计算：

java 复制代码

// Java 25 的方式，我们可以在构造函数中编写验证逻辑
class Rectangle extends Shape {
    final int width;
    final int height;

    public Rectangle(int width, int height) {
        if (width <= 0 || height <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Dimensions must be positive.");
        }
        int area = width * height;

        super(area); // 在 Java 25 之前，这里会报告一个错误

        this.width = width;
        this.height = height;
    }
}

批量模块导入

在 JDK 25 中确定的另一项特性，即 JEP 511: Module Import Declarations，它允许你导入整个模块，而不必逐个导入每个包。

虽然存在一些细微差别（比如需要显式解决包名冲突），但其基本思路是，你无需逐个导入模块中的每个包，而是可以直接导入包含其所有包的整个模块。JEP 中的这个示例展示了导入模块内容的旧方法：

java 复制代码

import java.util.Map;                   // or import java.util.*;
import java.util.function.Function;     // or import java.util.function.*;
import java.util.stream.Collectors;     // or import java.util.stream.*;
import java.util.stream.Stream;         // 因为 import java.util.stream.*，这行代码可以删除

String[] fruits = new String[] { "apple", "berry", "citrus" };
Map<String, String> m =
    Stream.of(fruits)
          .collect(Collectors.toMap(s -> s.toUpperCase().substring(0,1),
                                    Function.identity()));

现在你只需要输入：

java 复制代码

import java.base; // 导入包含所需包的模块

作用域值

作用域值是线程局部变量的一种便捷且高效的替代方案，尤其适用于虚拟线程和结构化并发。

使用线程局部变量的一个常见示例是在 Web 应用程序中，在这种情况下，你只想将数据存储在特定线程的内存中。例如，你可能会获取用户数据并将其存储在内存中，以便沿途执行的任何业务逻辑使用。

对于虚拟线程而言，线程局部变量的缺点更加明显。使用虚拟线程的应用程序可能会生成数百甚至数千个并发虚拟线程，而父线程会与所有这些虚拟线程共享线程局部变量。线程局部变量的生命周期也与线程的整个生命周期相同，并且完全可变。

JDK 25 中的作用域值（JEP 506: Scoped Values）是不可变的，其生命周期仅存在于调用方法期间。这意味着它们可以在任意数量的虚拟线程之间高效共享，而且开发人员可以很方便地定义它们的生命周期。

作用域值允许你声明共享值，并传入一个启动所有后续工作的函数：

java 复制代码

ScopedValue.where(NAME, <value>).run(() -> { 
//... NAME.get() ... call methods using NAME ... 
});

在这种情况下，NAME 本身就是作用域值：

java 复制代码

static final ScopedValue<...> NAME = ScopedValue.newInstance();

模式中的基本类型

在 Java 25 中仍处于预览阶段的 JEP 507: Primitive Types in Patterns, instanceof, and switch (Third Preview) 允许我们在模式、instanceof 和 switch 中使用 int 和 double 等基本类型。尽管这看起来只是一个小改进，但它是朝着最终在 Project Valhalla 中统一基本类型和对象迈出的又一步。

紧凑对象头

紧凑对象头（JEP 519: Compact Object Headers）可提升 Java 虚拟机（JVM）的内存性能。当你更新到 Java 25 时，无需额外操作就能获得此功能。它降低了内存开销，这对某些应用程序来说可以带来显著的性能提升。

对象头存储着 JVM 用于在内存中描述对象元数据的信息。这一改进采用了巧妙的编码方式，将对象头压缩到更小的空间占用。内存效率的提高也降低了垃圾回收的频率。

分代垃圾回收

虽然 G1 垃圾回收器仍然是标准选择，但对于服务器应用中的低延迟需求来说，Shenandoah 垃圾回收器很受欢迎。它可以避免垃圾回收过程中可能出现的延迟，并且最近进行了更新，纳入了分代垃圾回收功能。现在使用 Shenandoah 时，此功能已是标配。

虽然大多数堆对象的分配和释放都很快，但生命周期较长的对象不太常见。分代垃圾回收利用了这一事实，在堆中分配内存，然后在短时间后进行清理以释放未使用的对象。之后，它会将生命周期较长的对象转移到较长期的回收空间。

根据经验，如果你需要最大吞吐量（即整体性能），可继续使用 G1 默认设置。如果你需要最低延迟，即尽可能减少垃圾回收的暂停次数，可考虑使用 Shenandoah。

要使用 Shenandoah，请在运行Java时添加以下参数：

sh 复制代码

java -XX:+UseShenandoahGC

总结

我刚开始使用 Java 的时候，它还是一门崭露头角的语言，我欣赏它的强大功能，尤其是在 Web 应用程序开发方面。虽然我也涉猎一些 JVM 语言，如 Kotlin 和 Clojure，但我对 Java 仍然怀有深厚的感情。很高兴看到 Java 团队致力于让 Java 与时俱进，即便这意味着要对该语言的核心部分进行重构。

原文
www.infoworld.com/article/407...