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• 「MoreThanJava」 宣揚(yáng)的是 「學(xué)習(xí)，不止 CODE」，本系列 Java 基礎(chǔ)教程是自己在結(jié)合各方面的知識(shí)之后，對(duì) Java 基礎(chǔ)的一個(gè)總回顧，旨在 「幫助新朋友快速高質(zhì)量的學(xué)習(xí)」。
• 當(dāng)然 不論新老朋友 我相信您都可以 從中獲益。如果覺(jué)得 「不錯(cuò)」 的朋友，歡迎 「關(guān)注 + 留言 + 分享」，文末有完整的獲取鏈接，您的支持是我前進(jìn)的最大的動(dòng)力！

特性總覽

以下是 Java 9 中的引入的部分新特性。關(guān)于 Java 9 新特性更詳細(xì)的介紹可參考這里。

• REPL（JShell）
• 不可變集合的工廠方法
• 模塊系統(tǒng)
• 接口支持私有化
• 鉆石操作符升級(jí)
• Optional 改進(jìn)
• Stream API 改進(jìn)
• 反應(yīng)式流（Reactive Streams）
• 進(jìn)程 API
• 升級(jí)的 Try-With-Resources
• HTTP / 2
• 多版本兼容 Jar 包
• 其他
  • 改進(jìn)應(yīng)用安全性能
  • 統(tǒng)一 JVM 日志
  • G1 設(shè)為默認(rèn)垃圾回收器
  • String 底層存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)更改
  • CompletableFuture API 改進(jìn)
  • I/O 流新特性
  • JavaScript 引擎 Nashorn 改進(jìn)
  • 標(biāo)識(shí)符增加限制
  • 改進(jìn)的 Javadoc
  • 改進(jìn)的 @Deprectaed 注解
  • 多分辨率圖像 API
  • 變量句柄
  • 改進(jìn)方法句柄（Method Handle）
  • 提前編譯 AOT

一. Java 9 REPL（JShell）

什么是 REPL 以及為什么引入

REPL，即 Read-Evaluate-Print-Loop 的簡(jiǎn)稱。由于 Scala 語(yǔ)言的特性和優(yōu)勢(shì)在小型應(yīng)用程序到大型應(yīng)用程序市場(chǎng)大受追捧，于是引來(lái) Oracle 的關(guān)注，并嘗試將大多數(shù) Scala 功能集成到 Java 中。這在 Java 8 中已經(jīng)完成一部分，比如 Lambda 表達(dá)式。

Scala 的最佳功能之一就是 REPL，這是一個(gè)命令行界面和 Scala 解釋器，用于執(zhí)行 Scala 程序。由于并不需要開啟額外的 IDE (就是一個(gè)命令行)，它在減少學(xué)習(xí)曲線和簡(jiǎn)化運(yùn)行測(cè)試代碼方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

于是在 Java 9 中引入了 Java REPL，也稱為 JShell。

JShell 基礎(chǔ)

打開命令提示符，確保您具有 Java 9 或更高版本，鍵入 jshell，然后我們就可以開心的使用了。

下面是簡(jiǎn)單示范：

wmyskxz:~ wmyskxz$ jshell 
|  Welcome to JShell -- Version 9
|  For an introduction type: /help intro

jshell> 

jshell> System.out.println("Hello World");
Hello World

jshell> String str = "Hello JShell!"
str ==> "Hello JShell!"

jshell> str
str ==> "Hello JShell!"

jshell> System.out.println(str)
Hello JShell!

jshell> int counter = 0
counter ==> 0

jshell> counter++
$6 ==> 0

jshell> counter
counter ==> 1

jshell> counter+5
$8 ==> 6

也可以在 Java Shell 中定義和執(zhí)行類方法：

jshell> class Hello {
   ...> public static void sayHello() {
   ...> System.out.print("Hello");
   ...> }
   ...> }
|  created class Hello

jshell> Hello.sayHello()
Hello
jshell> 

Java REPL - 幫助和退出

要獲得 jshell 工具的幫助部分，請(qǐng)使用/help命令。要從 jshell 退出，請(qǐng)使用 /exit 命令 (或者直接使用 Ctrl + D 命令退出)。

jshell> /help
|  Type a Java language expression, statement, or declaration.
|  Or type one of the following commands:
|  /list [<name or id>|-all|-start]
|   list the source you have typed
|  /edit <name or id>
...

jshell> /exit
|  Goodbye
wmyskxz:~ wmyskxz$ 

二. 不可變集合的工廠方法

Java 9 中增加了一些便捷的工廠方法用于創(chuàng)建 不可變 List、Set、Map 以及 Map.Entry 對(duì)象。

在 Java SE 8 和更早的版本中，如果我們要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)空的 不可變 或 不可修改 的列表，需要借助 Collections 類的 unmodifiableList() 方法才可以：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("公眾號(hào)");
list.add("我沒(méi)有三顆心臟");
list.add("關(guān)注走起來(lái)");
List<String> immutableList = Collections.unmodifiableList(list);

可以看到，為了創(chuàng)建一個(gè)非空的不可變列表，我們需要經(jīng)歷很多繁瑣和冗長(zhǎng)的步驟。為了克服這一點(diǎn)，Java 9 在 List 接口中引入了以下有用的重載方法：

static <E> List<E> of(E e1)
static <E> List<E> of(E e1,E e2)    
static <E> List<E> of(E e1,E e2,E e3)
static <E> List<E> of(E e1,E e2,E e3,E e4)
static <E> List<E> of(E e1,E e2,E e3,E e4,E e5) 
static <E> List<E> of(E e1,E e2,E e3,E e4,E e5,E e6)    
static <E> List<E> of(E e1,E e2,E e3,E e4,E e5,E e6,E e7)   
static <E> List<E> of(E e1,E e2,E e3,E e4,E e5,E e6,E e7,E e8)  
static <E> List<E> of(E e1,E e2,E e3,E e4,E e5,E e6,E e7,E e8,E e9) 
static <E> List<E> of(E e1,E e2,E e3,E e4,E e5,E e6,E e7,E e8,E e9,E e10)

以及可變參數(shù)數(shù)目的方法：

static <E> List<E> of(E... elements)  

可以看到 Java 9 前后的對(duì)比：

// Java 9 之前
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("公眾號(hào)");
list.add("我沒(méi)有三顆心臟");
list.add("關(guān)注走起來(lái)");
List<String> unmodifiableList = Collections.unmodifiableList(list);
// 或者使用 {{}} 的形式
List<String> list = new ArrayList<>() {{
    add("公眾號(hào)");
    add("我沒(méi)有三顆心臟");
    add("關(guān)注走起來(lái)");
}};
List<String> unmodifiableList = Collections.unmodifiableList(list);

// Java 9 便捷的工廠方法
List<String> unmodifiableList = List.of("公眾號(hào)", "我沒(méi)有三顆心臟", "關(guān)注走起來(lái)");

(ps: Set、Map 類似，Map 有兩組方法：of() 和 ofEntries() 分別用于創(chuàng)建 Immutable Map 對(duì)象和 Immutable Map.Entry 對(duì)象)

另外 Java 9 可以直接輸出集合的內(nèi)容，在此之前必須遍歷集合才能全部獲取里面的元素，這是一個(gè)很大的改進(jìn)。

不可變集合的特征

不可變即不可修改。它們通常具有以下幾個(gè)特征：

1、我們無(wú)法添加、修改和刪除其元素；

2、如果嘗試對(duì)它們執(zhí)行添加/刪除/更新操作，將會(huì)得到 UnsupportedOperationException 異常，如下所示：

jshell> immutableList.add("Test")
|  java.lang.UnsupportedOperationException thrown: 
|        at ImmutableCollections.uoe (ImmutableCollections.java:68)
|        at ImmutableCollections$AbstractImmutableList.add (ImmutableCollections.java:74)
|        at (#2:1)

3、不可變集合不允許 null 元素；

4、如果嘗試使用 null 元素創(chuàng)建，則會(huì)報(bào)出 NullPointerException 異常，如下所示：

jshell> List>String> immutableList = List.of("公眾號(hào)","我沒(méi)有三顆心臟","關(guān)注走起來(lái)", null)
|  java.lang.NullPointerException thrown: 
|        at Objects.requireNonNull (Objects.java:221)
|        at ImmutableCollections$ListN. (ImmutableCollections.java:179)
|        at List.of (List.java:859)
|        at (#4:1)

5、如果嘗試添加 null 元素，則會(huì)得到 UnsupportedOperationException 異常，如下所示：

jshell> immutableList.add(null)
|  java.lang.UnsupportedOperationException thrown: 
|        at ImmutableCollections.uoe (ImmutableCollections.java:68)
|        at ImmutableCollections$AbstractImmutableList.add (ImmutableCollections.java:74)
|        at (#3:1)

6、如果所有元素都是可序列化的，那么集合是可以序列化的；

三. 模塊系統(tǒng)

Java 模塊系統(tǒng)是 Oracle 在 Java 9 引入的全新概念。最初，它作為 Java SE 7 Release 的一部分啟動(dòng)了該項(xiàng)目，但是由于進(jìn)行了很大的更改，它被推遲到了 Java SE 8，然后又被推遲了。最終隨著 2017 年 9 月發(fā)布的 Java SE 9 一起發(fā)布。

為什么需要模塊系統(tǒng)？

當(dāng)代碼庫(kù)變得更大時(shí)，創(chuàng)建復(fù)雜、糾結(jié)的 “意大利面條代碼” 的幾率成倍增加。在 Java 8 或更早版本交付 Java 應(yīng)用時(shí)存在幾個(gè)基本問(wèn)題：

1. 難以真正封裝代碼，并且在系統(tǒng)的不同部分（JAR 文件）之間沒(méi)有顯式依賴關(guān)系的概念。每個(gè)公共類都可以由 classpath 上的任何其他公共類訪問(wèn)，從而導(dǎo)致無(wú)意中使用了本不應(yīng)該是公共 API 的類。
2. 再者，類路徑本身是有問(wèn)題的：您如何知道是否所有必需的 JAR 都存在，或者是否存在重復(fù)的條目？
3. 另外，JDK 太大了，rt.jar （rt.jar 就是 Java 基礎(chǔ)類庫(kù)——也就是 Java Doc 里面看到的所有類的 class 文件）等 JAR 文件甚至無(wú)法在小型設(shè)備和應(yīng)用程序中使用：因此我們的應(yīng)用程序和設(shè)備無(wú)法支持更好的性能——打包之后的應(yīng)用程序太大了——也很難測(cè)試和維護(hù)應(yīng)用程序。

模塊系統(tǒng)解決了這幾個(gè)問(wèn)題。

什么是 Java 9 模塊系統(tǒng)？

模塊就是代碼、數(shù)據(jù)和一些資源的自描述集合。它是一組與代碼、數(shù)據(jù)和資源相關(guān)的包。

每個(gè)模塊僅包含一組相關(guān)的代碼和數(shù)據(jù)，以支持單一職責(zé)原則（SRP)。

image

Java 9 模塊系統(tǒng)的主要目標(biāo)就是支持 Java 模塊化編程。（我們將在下面??體驗(yàn)一下模塊化編程）

比較 JDK 8 和 JDK 9

我們知道 JDK 軟件包含什么。安裝 JDK 8 軟件后，我們可以在 Java Home 文件夾中看到幾個(gè)目錄，例如 bin，jre，lib 等。

但是，Oracle 在 Java 9 中對(duì)該文件夾結(jié)構(gòu)的更改有些不同，如下所示。

image

這里的 JDK 9 不包含 JRE。在 JDK 9 中，JRE 分為一個(gè)單獨(dú)的分發(fā)文件夾。JDK 9 軟件包含一個(gè)新文件夾 “ jmods”，它包含一組 Java 9 模塊。在 JDK 9 中，沒(méi)有 rt.jar 和 tools.jar。（如下所示）

image

注意： 截止今天， jmods 包含了 95 個(gè)模塊。（最終版可能更多）

比較 Java 8 和 Java 9 應(yīng)用程序

我們已經(jīng)使用 Java 5、Java 6、Java 7 或 Java 8 開發(fā)了許多 Java 應(yīng)用程序了，我們知道 Java 8 或更早版本的應(yīng)用程序，頂級(jí)組件是 Package：

image

Java 9 應(yīng)用程序與此沒(méi)有太大的區(qū)別。它剛剛引入了稱為 "模塊" 和稱為模塊描述符（module-info.java）的新組件：

image

像 Java 8 應(yīng)用程序?qū)?Packages 作為頂級(jí)組件一樣，Java 9 應(yīng)用程序?qū)?Module 作為頂級(jí)組件。

注意：每個(gè) Java 9 模塊只有一個(gè)模塊和一個(gè)模塊描述符。與 Java 8 包不同，我們不能在一個(gè)模塊中創(chuàng)建多個(gè)模塊。

HelloModule 示例程序

作為開發(fā)人員，我們首先從 “HelloWorld” 程序開始學(xué)習(xí)新的概念或編程語(yǔ)言。以同樣的方式，我們開始通過(guò) “ HelloModule” 模塊開發(fā)來(lái)學(xué)習(xí) Java 9 新概念“ 模塊化編程 ”。

第一步：創(chuàng)建一個(gè)空的 Java 項(xiàng)目

如果不想額外命名的話一路 Next 就好了：

image

第二步：創(chuàng)建 HelloModule 模塊

右鍵項(xiàng)目，創(chuàng)建一個(gè)新的【Module】，命名為：com.wmyskxz.core

image

并在新 Module 的 src 文件夾下新建包 module.hello，此時(shí)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)：

.
└── com.wmyskxz.core
    └── src
        └── module
            └── hello

第三步：編寫 HelloModule.java

在剛才創(chuàng)建的包下新建 HelloModule 文件，并編寫測(cè)試用的代碼：

package module.hello;

public class HelloModule {
  
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello Module!");
    }
}

第四步：為 Module 編寫模塊描述符

在 IDEA 中，我們可以直接右鍵 src 文件夾，快捷創(chuàng)建 module-info.java 文件：

image

編寫 module-info.java 文件，將我們剛才的包 module.hello 里面的內(nèi)容暴露出去（給其他 Module 使用）：

module com.wmyskxz.core {
    exports module.hello;
}

module 關(guān)鍵字后面是我們的模塊名稱，里面的 exports 寫明了我們想要暴露出去的包。此時(shí)的文件目錄結(jié)構(gòu)：

.
└── com.wmyskxz.core
    └── src
        ├── module
        │   └── hello
        │       └── HelloModule.java
        └── module-info.java

第五步：同樣的方法編寫客戶端

用上面同樣的方法，我們?cè)陧?xiàng)目根目錄創(chuàng)建一個(gè) com.wmyskxz.client 的 Module，并新建 module.client 包目錄，并創(chuàng)建好我們的 HelloModuleClient 文件的大概樣子：

// HelloModuleClient.java
package module.client;

public class HelloModuleClient {

    public static void main(String[] args) {

    }
}

如果我們想要直接調(diào)用 HelloModule 類，會(huì)發(fā)現(xiàn) IDEA 并沒(méi)有提示信息，也就是說(shuō)我們無(wú)法直接引用了..

我們需要先在模塊描述符（同樣需要在 src 目錄創(chuàng)建 module-info.java 文件）中顯式的引入我們剛才暴露出來(lái)的 com.wmyskxz.core 模塊：

module com.wmyskxz.client {
    requires com.wmyskxz.core;
}

（ps：在 IDEA 中編寫完成之后需要手動(dòng) alt + enter 引入模塊依賴）

這一步完成之后，我們就可以在剛才的 HelloModuleClient 中愉快的使用 HelloModule 文件了：

package module.client;

import module.hello.HelloModule;

public class HelloModuleClient {

    public static void main(String[] args) {
        HelloModule helloModule = new HelloModule();
        helloModule.sayHello();
    }
}

此時(shí)的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)：

.
├── com.wmyskxz.client
│   └── src
│       ├── module
│       │   └── client
│       │       └── HelloModuleClient.java
│       └── module-info.java
└── com.wmyskxz.core
    └── src
        ├── module
        │   └── hello
        │       └── HelloModule.java
        └── module-info.java

第六步：運(yùn)行測(cè)試

運(yùn)行代碼：

Hello Module!

成功！

模塊系統(tǒng)小結(jié)

我們從上面的例子中可以看到，我們可以指定我們想要導(dǎo)出和引用的軟件包，沒(méi)有人可以不小心地使用那些不想被導(dǎo)出的軟件包中的類。

Java 平臺(tái)本身也已經(jīng)使用其自己的模塊系統(tǒng)對(duì) JDK 進(jìn)行了模塊化。啟動(dòng)模塊化應(yīng)用程序時(shí)，JVM 會(huì)根據(jù) requires 語(yǔ)句驗(yàn)證是否可以解析所有模塊，這比脆弱的類路徑要安全得多。模塊使您能夠通過(guò)強(qiáng)力執(zhí)行封裝和顯式依賴來(lái)更好地構(gòu)建應(yīng)用程序。

四. 接口支持私有方法

在 Java 8 中，我們可以使用 default 和 static 方法在 Interfaces 中提供方法實(shí)現(xiàn)。但是，我們不能在接口中創(chuàng)建私有方法。

為了避免冗余代碼和提高重用性，Oracle Corp 將在 Java SE 9 接口中引入私有方法。從 Java SE 9 開始，我們就可以使用 private 關(guān)鍵字在接口中編寫私有和私有靜態(tài)方法。

這些私有方法僅與其他類私有方法一樣，它們之間沒(méi)有區(qū)別。以下是演示：

public interface FilterProcess<T> {

    // java 7 及以前 特性  全局常量 和抽象方法
    public static final String a ="22";
    boolean process(T t);

    // java 8 特性 靜態(tài)方法和默認(rèn)方法
    default void love(){
        System.out.println("java8 特性默認(rèn)方法");
    }
    static void haha(){
        System.out.println("java8 特性靜態(tài)方法");
    }

    // java 9 特性 支持私有方法
    private void java9(){}
}

五. 鉆石操作符升級(jí)

我們知道，Java SE 7 引入了一項(xiàng)新功能：Diamond 運(yùn)算符可避免多余的代碼和冗長(zhǎng)的內(nèi)容，從而提高了可讀性。但是，在 Java SE 8 中，Oracle Corp（Java庫(kù)開發(fā)人員）發(fā)現(xiàn)將 Diamond 運(yùn)算符與匿名內(nèi)部類一起使用時(shí)存在一些限制。他們已解決了這些問(wèn)題，并將其作為 Java 9 的一部分發(fā)布。

// java6 及以前
Map<String,String> map7 = new HashMap<String,String>();
// java7 和 8 <> 沒(méi)有了數(shù)據(jù)類型
Map<String,String> map8 = new HashMap<>();
// java9 添加了匿名內(nèi)部類的功能 后面添加了大括號(hào) {}  可以做一些細(xì)節(jié)的操作
Map<String,String> map9 = new HashMap<>(){};

六. Optional 改進(jìn)

在 Java SE 9 中，Oracle Corp 引入了以下三種方法來(lái)改進(jìn) Optional 功能。

• stream()；
• ifPresentOrElse()；
• or()

可選 stream() 方法

如果給定的 Optional 對(duì)象中存在一個(gè)值，則此 stream() 方法將返回一個(gè)具有該值的順序 Stream。否則，它將返回一個(gè)空流。

Java 9 中添加的stream() 方法允許我們延遲地處理可選對(duì)象，下面是演示：

jshell> long count = Stream.of(
   ...>     Optional.of(1),
   ...>     Optional.empty(),
   ...>     Optional.of(2)
   ...> ).flatMap(Optional::stream)
   ...>     .count();
   ...> System.out.println(count);
   ...>
count ==> 2
2

(Optiona l 流中包含 3 個(gè) 元素，其中只有 2 個(gè)有值。在使用 flatMap 之后，結(jié)果流中包含了 2 個(gè)值。)

可選 ifPresentOrElse() 方法

我們知道，在 Java SE 8 中，我們可以使用 ifPresent()、isPresent() 和 orElse() 方法來(lái)檢查 Optional 對(duì)象并對(duì)其執(zhí)行功能。這個(gè)過(guò)程有些繁瑣，Java SE 9 引入了一種新的方法來(lái)克服此問(wèn)題。

下面是示例：

jshell> Optional<Integer> opt1 = Optional.of(4)
opt1 ==> Optional[4]

jshell> opt1.ifPresentOrElse( x -> System.out.println("Result found: " + x), () -> System.out.println("Not Found."))
Result found: 4

jshell> Optional<Integer> opt2 = Optional.empty()
opt2 ==> Optional.empty

jshell> opt2.ifPresentOrElse( x -> System.out.println("Result found: " + x), () -> System.out.println("Not Found."))
Not Found.

可選 or() 方法

在 Java SE 9 中，使用 or() 方法便捷的返回值。如果 Optional 包含值，則直接返回原值，否則就返回指定的值。or() 方法將 Supplier 作為參數(shù)指定默認(rèn)值。下面是 API 的定義：

public Optional<T> or(Supplier<? extends Optional<? extends T>> supplier)

下面是有值情況的演示：

jshell> Optional<String> opStr = Optional.of("Rams")
opStr ==> Optional[Rams]

jshell> import java.util.function.*

jshell> Supplier<Optional<String>> supStr = () -> Optional.of("No Name")
supStr ==> $Lambda$67/222624801@23faf8f2

jshell> opStr.or(supStr)
$5 ==> Optional[Rams]

下面是為空情況的演示：

jshell> Optional<String> opStr = Optional.empty()
opStr ==> Optional.empty

jshell> Supplier<Optional<String>> supStr = () -> Optional.of("No Name")
supStr ==> $Lambda$67/222624801@23faf8f2

jshell> opStr.or(supStr)
$7 ==> Optional[No Name]

七. Stream API 改進(jìn)

長(zhǎng)期以來(lái)，Streams API 可以說(shuō)是對(duì) Java 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的最佳改進(jìn)之一。在 Java 9 中，Stream 接口新增加了四個(gè)有用的方法：dropWhile、takeWhile、ofNullable 和 iterate。下面我們來(lái)分別演示一下。

takeWhile() 方法

在 Stream API 中，takeWhile() 方法返回與 Predicate 條件匹配的最長(zhǎng)前綴元素。

它以 Predicate 接口作為參數(shù)。Predicate 是布爾表達(dá)式，它返回 true 或 false。對(duì)于有序和無(wú)序流，其行為有所不同。讓我們通過(guò)下面的一些簡(jiǎn)單示例對(duì)其進(jìn)行探討。

Stream API 定義：

default Stream<T> takeWhile(Predicate<? super T> predicate)

有序流示例： -

jshell> Stream<Integer> stream = Stream.of(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
stream ==> java.util.stream.ReferencePipeline$Head@55d56113

jshell> stream.takeWhile(x -> x < 4).forEach(a -> System.out.println(a))
1
2
3

無(wú)序流示例： -

jshell> Stream<Integer> stream = Stream.of(1,2,4,5,3,6,7,8,9,10)
stream ==> java.util.stream.ReferencePipeline$Head@55d56113

jshell> stream.takeWhile(x -> x < 4).forEach(a -> System.out.println(a))
1
2

從上面的例子中我們可以看出，takeWhile() 方法在遇到第一個(gè)返回 false 的元素時(shí)，它將停止向下遍歷。

dropWhile() 方法

與 takeWhile() 相對(duì)應(yīng)，dropWhile() 用于刪除與條件匹配的最長(zhǎng)前綴元素，并返回其余元素。

Stream API 定義：

default Stream<T> dropWhile(Predicate<? super T> predicate)

有序流示例： -

jshell> Stream<Integer> stream = Stream.of(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
stream ==> java.util.stream.ReferencePipeline$Head@55d56113

jshell> stream.dropWhile(x -> x < 4).forEach(a -> System.out.println(a))
4
5
6
7
8
9
10

無(wú)序流示例： -

jshell> Stream<Integer> stream = Stream.of(1,2,4,5,3,6,7,8,9,10)
stream ==> java.util.stream.ReferencePipeline$Head@55d56113

jshell> stream.dropWhile(x -> x < 4).forEach(a -> System.out.println(a))
4
5
3
6
7
8
9
10

iterate() 方法

在 Stream API 中，iterate() 方法能夠返回以 initialValue（第一個(gè)參數(shù)）開頭，匹配 Predicate（第二個(gè)參數(shù)），并使用第三個(gè)參數(shù)生成下一個(gè)元素的元素流。

Stream API 定義：

static <T> Stream<T> iterate(T seed, Predicate<? super T> hasNext, UnaryOperator<T> next)

IntStream 迭代示例： -

jshell> IntStream.iterate(2, x -> x < 20, x -> x * x).forEach(System.out::println)
2
4
16

這里，整個(gè)元素流以數(shù)字 2 開始，結(jié)束條件是 < 20，并且在下一次迭代中，遞增值是自身值的平方。

而這在 Java SE 8 中需要輔助 filter 條件才能完成：

jshell> IntStream.iterate(2, x -> x * x).filter(x -> x < 20).forEach(System.out::println)
2
4
16

ofNullable() 方法

在 Stream API 中，ofNullable() 返回包含單個(gè)元素的順序 Stream（如果非null），否則返回空 Stream。

Java SE 9 示例： -

jshell> Stream<Integer> s = Stream.ofNullable(1)
s ==> java.util.stream.ReferencePipeline$Head@1e965684

jshell> s.forEach(System.out::println)
1

jshell> Stream<Integer> s = Stream.ofNullable(null)
s ==> java.util.stream.ReferencePipeline$Head@3b088d51

jshell> s.forEach(System.out::println)

jshell>

注意：Stream 的子接口（如 IntStream、LongStream 等..）都繼承了上述的 4 種方法。

八. 反應(yīng)式流（Reactive Streams）

反應(yīng)式編程的思想最近得到了廣泛的流行。在 Java 平臺(tái)上有流行的反應(yīng)式庫(kù) RxJava 和 Reactor。反應(yīng)式流規(guī)范的出發(fā)點(diǎn)是提供一個(gè)帶非阻塞負(fù)壓（ non-blocking backpressure ） 的異步流處理規(guī)范。

Java SE 9 Reactive Streams API 是一個(gè)發(fā)布/訂閱框架，用于實(shí)現(xiàn) Java 語(yǔ)言非常輕松地實(shí)現(xiàn)異步操作，可伸縮和并行應(yīng)用程序。

image

（從上圖中可以很清楚地看到，Processor既可以作為訂閱服務(wù)器，也可以作為發(fā)布服務(wù)器。）

反應(yīng)式流規(guī)范的核心接口已經(jīng)添加到了 Java9 中的 java.util.concurrent.Flow 類中。

反應(yīng)流示例

讓我們從一個(gè)簡(jiǎn)單的示例開始，在該示例中，我們將實(shí)現(xiàn) Flow API Subscriber 接口并使用 SubmissionPublisher 創(chuàng)建發(fā)布者并發(fā)送消息。

流數(shù)據(jù)

假設(shè)我們有一個(gè) Employee 類，它將用于創(chuàng)建要從發(fā)布者發(fā)送到訂閱者的流消息。

package com.wmyskxz.reactive.beans;

public class Employee {

    private int id;
    private String name;

    public int getId() { return id; }
    public void setId(int id) { this.id = id; }
    public String getName() { return name; }
    public void setName(String name) { this.name = name; }

    public Employee(int i, String s) {
        this.id = i;
        this.name = s;
    }

    public Employee() {
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "[id=" + id + ",name=" + name + "]";
    }
}

我們還有一個(gè)實(shí)用的工具類，可以為我們創(chuàng)建一個(gè)雇員列表：

package com.wmyskxz.reactive.streams;

import com.wmyskxz.reactive.beans.Employee;
import java.util.List;

public class EmpHelper {

    public static List<Employee> getEmps() {
        return List.of(
            new Employee(1, "我沒(méi)有三顆心臟"),
            new Employee(2, "三顆心臟"),
            new Employee(3, "心臟")
        );
    }
}

訂閱者

package com.wmyskxz.reactive.streams;

import com.wmyskxz.reactive.beans.Employee;
import java.util.concurrent.Flow.Subscriber;
import java.util.concurrent.Flow.Subscription;

public class MySubscriber implements Subscriber<Employee> {

    private Subscription subscription;

    private int counter = 0;

    @Override
    public void onSubscribe(Subscription subscription) {
        System.out.println("Subscribed");
        this.subscription = subscription;
        this.subscription.request(1); // requesting data from publisher
        System.out.println("onSubscribe requested 1 item");
    }

    @Override
    public void onNext(Employee item) {
        System.out.println("Processing Employee " + item);
        counter++;
        this.subscription.request(1);
    }

    @Override
    public void onError(Throwable e) {
        System.out.println("Some error happened");
        e.printStackTrace();
    }

    @Override
    public void onComplete() {
        System.out.println("All Processing Done");
    }

    public int getCounter() {
        return counter;
    }
}

• Subscription變量以保留引用，以便可以在onNext方法中提出請(qǐng)求。
• counter變量以保持已處理項(xiàng)目數(shù)的計(jì)數(shù)，請(qǐng)注意，其值在 onNext 方法中增加了。在我們的 main 方法中將使用它來(lái)等待執(zhí)行完成，然后再結(jié)束主線程。
• 在onSubscribe方法中調(diào)用訂閱請(qǐng)求以開始處理。還要注意，onNext在處理完項(xiàng)目后再次調(diào)用該方法，要求發(fā)布者處理下一個(gè)項(xiàng)目。
• onError并onComplete在這里沒(méi)有太多作用，但在現(xiàn)實(shí)世界中的場(chǎng)景，他們應(yīng)該被使用時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤或資源的清理成功處理完成時(shí)進(jìn)行糾正措施。

反應(yīng)式流測(cè)試程序

我們將SubmissionPublisher作為示例使用 Publisher，因此讓我們看一下反應(yīng)流實(shí)現(xiàn)的測(cè)試程序：

package com.wmyskxz.reactive.streams;

import com.wmyskxz.reactive.beans.Employee;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.SubmissionPublisher;

public class MyReactiveApp {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        // Create Publisher
        SubmissionPublisher<Employee> publisher = new SubmissionPublisher<>();

        // Register Subscriber
        MySubscriber subs = new MySubscriber();
        publisher.subscribe(subs);

        List<Employee> emps = EmpHelper.getEmps();

        // Publish items
        System.out.println("Publishing Items to Subscriber");
        for (Employee employee : emps) {
            publisher.submit(employee);
            Thread.sleep(1000);// simulate true environment
        }

        // logic to wait till processing of all messages are over
        while (emps.size() != subs.getCounter()) {
            Thread.sleep(10);
        }
        // close the Publisher
        publisher.close();

        System.out.println("Exiting the app");
    }
}

上面代碼中最重要的部分就是 subscribe 和 submit 方法的調(diào)用了。另外，我們應(yīng)該在使用完之后關(guān)閉發(fā)布者，以避免任何內(nèi)存泄漏。

當(dāng)執(zhí)行上述程序時(shí)，我們將得到以下輸出：

Subscribed
onSubscribe requested 1 item
Publishing Items to Subscriber
Processing Employee [id=1,name=我沒(méi)有三顆心臟]
Processing Employee [id=2,name=三顆心臟]
Processing Employee [id=3,name=心臟]
Exiting the app
All Processing Done

以上所有代碼均可以在「MoreThanJava」項(xiàng)目下的 demo-project 下找到：傳送門

另外，如果您想了解更多內(nèi)容請(qǐng)?jiān)L問(wèn)：https://www.journaldev.com/20723/java-9-reactive-streams

九. 進(jìn)程 API

Java 9 增加了 ProcessHandle 接口，可以對(duì)原生進(jìn)程進(jìn)行管理，尤其適合于管理長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的進(jìn)程。

在使用 ProcessBuilder 來(lái)啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程之后，可以通過(guò) Process.toHandle() 方法來(lái)得到一個(gè) ProcessHandle 對(duì)象的實(shí)例。通過(guò) ProcessHandle 可以獲取到由 ProcessHandle.Info 表示的進(jìn)程的基本信息，如命令行參數(shù)、可執(zhí)行文件路徑和啟動(dòng)時(shí)間等。ProcessHandle 的 onExit() 方法返回一個(gè) CompletableFuture 對(duì)象，可以在進(jìn)程結(jié)束時(shí)執(zhí)行自定義的動(dòng)作。

下面是進(jìn)程 API 的使用示例：

final ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder("top")
    .inheritIO();
final ProcessHandle processHandle = processBuilder.start().toHandle();
processHandle.onExit().whenCompleteAsync((handle, throwable) -> {
    if (throwable == null) {
        System.out.println(handle.pid());
    } else {
        throwable.printStackTrace();
    }
});

十. 升級(jí)的 Try-With-Resources

我們知道，Java SE 7 引入了一種新的異常處理結(jié)構(gòu)：Try-With-Resources 以自動(dòng)管理資源。這一新聲明的主要目標(biāo)是 “自動(dòng)的更好的資源管理”。

Java SE 9 將對(duì)該語(yǔ)句進(jìn)行一些改進(jìn)，以避免更多的冗長(zhǎng)和提高可讀性。

Java SE 7示例

void testARM_Before_Java9() throws IOException{
   BufferedReader reader1 = new BufferedReader(new FileReader("journaldev.txt"));
   try (BufferedReader reader2 = reader1) {
     System.out.println(reader2.readLine());
   }
}

Java SE 9示例：

void testARM_Java9() throws IOException{
   BufferedReader reader1 = new BufferedReader(new FileReader("journaldev.txt"));
   try (reader1) {
     System.out.println(reader1.readLine());
   }
}

十一. HTTP / 2

Java 9 提供了一種執(zhí)行 HTTP 調(diào)用的新方法。這種過(guò)期過(guò)期的替代方法是舊的HttpURLConnection。API 也支持 WebSockets 和 HTTP / 2。需要注意的是：新的 HttpClient API 在 Java 9 中以所謂的 incubator module 的形式提供。這意味著該API尚不能保證最終實(shí)現(xiàn) 100％。盡管如此，隨著Java 9的到來(lái)，您已經(jīng)可以開始使用此API：

HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();

HttpRequest req =
   HttpRequest.newBuilder(URI.create("http://www.google.com"))
              .header("User-Agent","Java")
              .GET()
              .build();


HttpResponse<String> resp = client.send(req, HttpResponse.BodyHandler.asString());

十二. 多版本兼容 Jar 包

多版本兼容 JAR 功能能讓你創(chuàng)建僅在特定版本的 Java 環(huán)境中運(yùn)行庫(kù)程序時(shí)選擇使用的 class 版本。

通過(guò) --release 參數(shù)指定編譯版本。

具體的變化就是 META-INF 目錄下 MANIFEST.MF 文件新增了一個(gè)屬性：

Multi-Release: true

然后 META-INF 目錄下還新增了一個(gè) versions 目錄，如果是要支持 Java 9，則在 versions 目錄下有 9 的目錄。

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

具體的例子可以在這里查看到：https://www.runoob.com/java/java9-multirelease-jar.html，這里不做贅述。

其他更新

改進(jìn)應(yīng)用安全性能

Java 9 新增了 4 個(gè) SHA-3 哈希算法，SHA3-224、SHA3-256、SHA3-384 和 SHA3-512。另外也增加了通過(guò) java.security.SecureRandom 生成使用 DRBG 算法的強(qiáng)隨機(jī)數(shù)。下面給出了 SHA-3 哈希算法的使用示例：

final MessageDigest instance = MessageDigest.getInstance("SHA3-224");
final byte[] digest = instance.digest("".getBytes());
System.out.println(Hex.encodeHexString(digest));

統(tǒng)一 JVM 日志

Java 9 中 ，JVM 有了統(tǒng)一的日志記錄系統(tǒng)，可以使用新的命令行選項(xiàng) -Xlog 來(lái)控制 JVM 上所有組件的日志記錄。該日志記錄系統(tǒng)可以設(shè)置輸出的日志消息的標(biāo)簽、級(jí)別、修飾符和輸出目標(biāo)等。

G1 設(shè)為默認(rèn)回收器實(shí)現(xiàn)

Java 9 移除了在 Java 8 中 被廢棄的垃圾回收器配置組合（比如 ParNew + SerialOld），同時(shí)把 G1 設(shè)為默認(rèn)的垃圾回收器實(shí)現(xiàn)（32 位和 64 位系統(tǒng)都是）。 另外，CMS 垃圾回收器已經(jīng)被聲明為廢棄。Java 9 也增加了很多可以通過(guò) jcmd 調(diào)用的診斷命令。

String 底層存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)更改

String 底層從 char[] 數(shù)組換位了 byte[]

為了對(duì)字符串采用更節(jié)省空間的內(nèi)部表示，String類的內(nèi)部表示形式從 UTF-16 char數(shù)組更改為byte帶有編碼標(biāo)記字段的數(shù)組。新String類將存儲(chǔ)基于字符串內(nèi)容編碼為 ISO-8859-1 / Latin-1（每個(gè)字符一個(gè)字節(jié)）或 UTF-16（每個(gè)字符兩個(gè)字節(jié)）的字符。編碼標(biāo)志將指示使用哪種編碼。

(ps: 另外內(nèi)部大部分方法也多了字符編碼的判斷)

CompletableFuture API 的改進(jìn)

在 Java SE 9 中，Oracle Corp 將改進(jìn) CompletableFuture API，以解決 Java SE 8 中提出的一些問(wèn)題。它們將被添加以支持某些延遲和超時(shí)，某些實(shí)用程序方法以及更好的子類化。

Executor exe = CompletableFuture.delayedExecutor(50L, TimeUnit.SECONDS);

這里的 delayExecutor() 是一種靜態(tài)實(shí)用程序方法，用于返回新的 Executor，該 Executor 在給定的延遲后將任務(wù)提交給默認(rèn)的執(zhí)行程序。

I/O 流新特性

類 java.io.InputStream 中增加了新的方法來(lái)讀取和復(fù)制 InputStream 中包含的數(shù)據(jù)。

• readAllBytes：讀取 InputStream 中的所有剩余字節(jié)。
• readNBytes： 從 InputStream 中讀取指定數(shù)量的字節(jié)到數(shù)組中。
• transferTo：讀取 InputStream 中的全部字節(jié)并寫入到指定的 OutputStream 中 。

下面是新方法的使用示例：

public class TestInputStream {
    private InputStream inputStream;
    private static final String CONTENT = "Hello World";
    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        this.inputStream =
            TestInputStream.class.getResourceAsStream("/input.txt");
    }
    @Test
    public void testReadAllBytes() throws Exception {
        final String content = new String(this.inputStream.readAllBytes());
        assertEquals(CONTENT, content);
    }
    @Test
    public void testReadNBytes() throws Exception {
        final byte[] data = new byte[5];
        this.inputStream.readNBytes(data, 0, 5);
        assertEquals("Hello", new String(data));
    }
    @Test
    public void testTransferTo() throws Exception {
        final ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();
        this.inputStream.transferTo(outputStream);
        assertEquals(CONTENT, outputStream.toString());
    }
}

JavaScript 引擎 Nashorn 改進(jìn)

Nashorn 是 Java 8 中引入的新的 JavaScript 引擎。Java 9 中的 Nashorn 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一些 ECMAScript 6 規(guī)范中的新特性，包括模板字符串、二進(jìn)制和八進(jìn)制字面量、迭代器 和 for..of 循環(huán)和箭頭函數(shù)等。Nashorn 還提供了 API 把 ECMAScript 源代碼解析成抽象語(yǔ)法樹（ Abstract Syntax Tree，AST ） ，可以用來(lái)對(duì) ECMAScript 源代碼進(jìn)行分析。

標(biāo)識(shí)符增加限制

JDK 8 之前 String _ = "hello; 這樣的標(biāo)識(shí)符可以使用，JDK 9 之后就不允許使用了。

改進(jìn)的 Javadoc

有時(shí)候，微小的事情會(huì)帶來(lái)很大的不同。您是否之前一直像我一樣一直使用 Google 查找正確的 Javadoc 頁(yè)面？現(xiàn)在將不再需要。Javadoc 現(xiàn)在在 API 文檔本身中包含了搜索功能。另外，Javadoc 輸出現(xiàn)在兼容 HTML 5。另外，您會(huì)注意到每個(gè) Javadoc 頁(yè)面都包含有關(guān)類或接口來(lái)自哪個(gè) JDK 模塊的信息。

image

改進(jìn)的 @Deprecated 注解

注解 @Deprecated 可以標(biāo)記 Java API 狀態(tài)，可以是以下幾種：

• 使用它存在風(fēng)險(xiǎn)，可能導(dǎo)致錯(cuò)誤
• 可能在未來(lái)版本中不兼容
• 可能在未來(lái)版本中刪除
• 一個(gè)更好和更高效的方案已經(jīng)取代它。

Java 9 中注解增加了兩個(gè)新元素：since 和 forRemoval。

• since: 元素指定已注解的API元素已被棄用的版本。
• forRemoval: 元素表示注解的 API 元素在將來(lái)的版本中被刪除，應(yīng)該遷移 API。

以下實(shí)例為 Java 9 中關(guān)于 Boolean 類的說(shuō)明文檔，文檔中 @Deprecated 注解使用了 since 屬性：Boolean Class。

JavaDoc 關(guān)于 Boolean 的說(shuō)明截取

多分辨率圖像 API

在 Java SE 9 中，Oracle Corp 將引入一個(gè)新的 Multi-Resolution Image API。此 API 中的重要接口是MultiResolutionImage。在 java.awt.image 包中可用。

MultiResolutionImage 封裝了一組具有不同高度和寬度（即不同分辨率）的圖像，并允許我們根據(jù)需求查詢它們。

變量句柄

變量句柄（VarHandle）是對(duì)于一個(gè)變量的強(qiáng)類型引用，或者是一組參數(shù)化定義的變量族，包括了靜態(tài)字段、非靜態(tài)字段、數(shù)組元素等，VarHandle 支持不同訪問(wèn)模型下對(duì)于變量的訪問(wèn)，包括簡(jiǎn)單的 read/write 訪問(wèn)，volatile read/write 訪問(wèn)，以及 CAS 訪問(wèn)。

VarHandle 相比于傳統(tǒng)的對(duì)于變量的并發(fā)操作具有巨大的優(yōu)勢(shì)，在 JDK 9 引入了 VarHandle 之后，JUC 包中對(duì)于變量的訪問(wèn)基本上都使用 VarHandle，比如 AQS 中的 CLH 隊(duì)列中使用到的變量等。

了解更多戳這里：https://kknews.cc/code/amqz5on.html

改進(jìn)方法句柄（Method Handle）

類 java.lang.invoke.MethodHandles 增加了更多的靜態(tài)方法來(lái)創(chuàng)建不同類型的方法句柄：

• arrayConstructor： 創(chuàng)建指定類型的數(shù)組。
• arrayLength： 獲取指定類型的數(shù)組的大小。
• varHandleInvoker 和 varHandleExactInvoker： 調(diào)用 VarHandle 中的訪問(wèn)模式方法。
• zero： 返回一個(gè)類型的默認(rèn)值。
• empty： 返回 MethodType 的返回值類型的默認(rèn)值。
• loop、countedLoop、iteratedLoop、whileLoop 和 doWhileLoop： 創(chuàng)建不同類型的循環(huán)，包括 for 循環(huán)、while 循環(huán) 和 do-while 循環(huán)。
• tryFinally： 把對(duì)方法句柄的調(diào)用封裝在 try-finally 語(yǔ)句中。

提前編譯 AOT

借助 Java 9，特別是JEP 295，JDK 獲得了提前（ahead-of-time，AOT） 編譯器 jaotc。該編譯器使用 OpenJDK 項(xiàng)目 Graal 進(jìn)行后端代碼生成，這樣做的原因如下：

JIT 編譯器速度很快，但是Java程序可能非常龐大，以至于JIT完全預(yù)熱需要很長(zhǎng)時(shí)間。很少使用的Java方法可能根本不會(huì)被編譯，由于重復(fù)的解釋調(diào)用可能會(huì)導(dǎo)致性能下降

原文鏈接：openjdk.java.net/jeps/295

Graal OpenJDK 項(xiàng)目 演示了用純 Java 編寫的編譯器可以生成高度優(yōu)化的代碼。使用此 AOT 編譯器和 Java 9，您可以提前手動(dòng)編譯 Java 代碼。這意味著在執(zhí)行之前生成機(jī)器代碼，而不是像 JIT 編譯器那樣在運(yùn)行時(shí)生成代碼，這是第一種實(shí)驗(yàn)性的方法。

# using the new AOT compiler (jaotc is bundeled within JDK 9 and above)
jaotc --output libHelloWorld.so HelloWorld.class
jaotc --output libjava.base.so --module java.base
 
# with Java 9 you have to manually specify the location of the native code
java -XX:AOTLibrary=./libHelloWorld.so,./libjava.base.so HelloWorld

這將改善啟動(dòng)時(shí)間，因?yàn)?JIT 編譯器不必?cái)r截程序的執(zhí)行。這種方法的主要缺點(diǎn)是生成的機(jī)器代碼依賴于程序所在的平臺(tái)（Linux，MacOS，windows...）。這可能導(dǎo)致 AOT 編譯代碼與特定平臺(tái)綁定。

image

了解更多戳這里：https://juejin.im/post/6850418120570437646

更多...

完整特性列表：https://openjdk.java.net/projects/jdk9/

參考資料

1. OpenJDK 官方文檔 - https://openjdk.java.net/projects/jdk9/
2. Java 9 Modules | JournalDev - https://www.journaldev.com/13106/java-9-modules
3. JDK 9 新特性詳解 - https://my.oschina.net/mdxlcj/blog/1622984
4. Java SE 9:Stream API Improvements - https://www.journaldev.com/13204/javase9-stream-api-improvements
5. 9 NEW FEATURES IN JAVA 9 - https://www.pluralsight.com/blog/software-development/java-9-new-features
6. Java 9 新特性概述 | IBM - https://developer.ibm.com/zh/articles/the-new-features-of-Java-9/
7. Java 9 多版本兼容 jar 包 | 菜鳥教程 - https://www.runoob.com/java/java9-multirelease-jar.html

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5. 「MoreThanJava」系列文集 - https://www.wmyskxz.com/categories/MoreThanJava/

• 本文已收錄至我的 Github 程序員成長(zhǎng)系列 【More Than Java】，學(xué)習(xí)，不止 Code，歡迎 star：https://github.com/wmyskxz/MoreThanJava
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