Java基础篇——JDK新特性总结

Java 近几十年的版本迭代中，一直围绕两个核心目标：

提升开发效率 （语法更干净、API更强）
提升性能和可扩展性（线程、IO、JVM 更高效）

下面按时代划分，总结最重要且最常用的特性。

JDK 5 新特性（最重要：泛型）

JDK 5 是 Java 历史上一个"大升级"。

1. 泛型（Generics）

核心作用：

• 在编译期保证类型安全

• 避免强制类型转换

• 让集合等 API 更易用

示例：

List<String> list = new ArrayList<>();
String s = list.get(0);  // 不需要 (String)

泛型在 编译期有效，运行期擦除。

（具体见上一篇泛型文章）

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JDK 8 新特性（Java 的第二次飞跃）

JDK 8 是最最常用的 Java 版本，关键之处在于：

正式把 Java 带入了"函数式编程时代"。

包含 3 个核心特性：

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1. Lambda 表达式（函数式编程核心）

本质就是对匿名内部类的一个简化，不再需要去new抽象类或者接口去写实体了，而是直接指定参数函数以及对应函数执行的代码。

本质：
把"一个函数"当成值传递，让代码更简洁。

例子：

list.forEach(s -> System.out.println(s));

匿名内部类不再成为噩梦。

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2. Stream API

简单来说就是它不需要中间操作变量了，例如下面的list（res），而是直接通过流的形式，惰性计算，让代码更简洁。

本质：
让你用类似 SQL 的声明式方式处理集合数据。

示例：

不用流：

List<String> list = ...
List<String> res = new ArrayList<>();
for(String s : list) {
    if(s.startsWith("a")){
        res.add(s.toUpperCase());
    }
}

用流：

list.stream()
    .filter(s -> s.startsWith("a"))
    .map(String::toUpperCase)
    .toList();

它做了三件事：

1. 把 list 转成"流"

2. 过滤所有不以 "a" 开头的字符串

3. 把剩下的字符串全部转大写

4. 收集成一个新的 List 返回

看它是不是像 SQL：

SELECT UPPER(name)
FROM list
WHERE name LIKE 'a%';

优点：

• 流式链式写法优雅

• 支持并行 .parallelStream()

• 异常强大：filter/map/reduce/grouping... 全都有

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3. Optional（避免 NullPointerException）

传统写法：

if(x != null) x.getName();

Optional：

Optional.ofNullable(x).map(User::getName).orElse("default");
// 获取对象 x 的 name 属性，如果 x 为 null 或 name 为 null，则返回默认值 "default"。

→ 本质：强迫你显式处理 null，减少 NPE（NullPointerException ）

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JDK 21 新特性（虚拟线程的重要性）

形象理解：

• 虚拟线程 就像一个"挡灾难的小兵"------它发现即将遭遇阻塞（IO 等待）时，先 挂起自己，把操作系统线程让出来，让其他虚拟线程继续干活。

• 真正处理灾难的人 还是 操作系统线程，它在内核层处理 IO 的等待、读写等工作。

JDK21 是 长期支持版本（LTS），真正的大亮点就是：

虚拟线程（Virtual Thread）

Java 终于拥有像 Go 协程一样的能力。

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为什么需要虚拟线程（Virtual Thread）？

传统线程（Platform Thread）的问题：

• 1 个 JVM 线程 = 1 个操作系统线程

• 一个进程最多大约 6 万个线程（OS 限制）

• 创建/切换线程开销大（系统调用 + 内核态切换）

• BIO 阻塞会导致线程被挂起 → 高并发时线程耗尽

典型场景：Tomcat，一个请求一个线程模型

比如：

• 10000 个请求

• 每个请求阻塞 100ms 等数据库

传统做法：要创建 10000 个线程

→ 线程太多 CPU 反而闲着，但线程资源耗尽。

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虚拟线程如何解决？

虚拟线程由 JVM 管理，不依赖 OS。

特点：

1. 超轻量

百万级虚拟线程不是问题。

2. 不需要线程池（池化也没意义）

创建一个虚拟线程几乎零成本。

3. 由少量平台线程承载

很多虚拟线程复用少量 OS 线程。

4. 阻塞不再昂贵

虚拟线程阻塞时，不会阻塞 OS 线程。

→ 可以安全使用同步阻塞 I/O（BIO）

→ 开发体验更简单，性能又高

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虚拟线程如何切换？

就像 Go 协程：

• 虚拟线程有自己的 栈 和 程序计数器

• 阻塞时，JVM 会保存状态并切换到其他虚拟线程（无需 OS 参与）

• 切换成本极低，因为不进入内核态

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生态支持

目前：

• Spring Boot

• Tomcat

• Jetty

• Netty（部分）

• 数据库驱动（部分）

• Loom 项目本体

均已支持或计划全面支持。

Java 的并发模型正在被彻底改变。

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总结一句话

版本	关键词	改变了什么
JDK5	泛型	静态类型安全
JDK8	Lambda + Stream + Optional	现代化语法、函数式编程
JDK21	虚拟线程	高并发性能革命，能开百万线程

如果要一句最简单的记忆方式：

JDK5 解决类型安全，JDK8 解决开发效率，JDK21 解决并发性能瓶颈。