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Java 语言特性系列
Java5 的新特性
Java6 的新特性
Java7 的新特性
Java8 的新特性
Java9 的新特性
Java10 的新特性
Java11 的新特性
Java12 的新特性
Java13 的新特性
序
本文主要讲述一下 Java12 的新特性
版本号
java -version
openjdk version “12” 2019-03-19
OpenJDK Runtime Environment (build 12+33)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 12+33, mixed mode)
从 version 信息可以看出是 build 12+33
特性列表
189: Shenandoah: A Low-Pause-Time Garbage Collector (Experimental)
Shenandoah GC 是一个面向 low-pause-time 的垃圾收集器，它最初由 Red Hat 实现，支持 aarch64 及 amd64 architecture；ZGC 也是面向 low-pause-time 的垃圾收集器，不过 ZGC 是基于 colored pointers 来实现，而 Shenandoah GC 是基于 brooks pointers 来实现；如果要使用 Shenandoah GC 需要编译时 –with-jvm-features 选项带有 shenandoahgc，然后启动时使用 -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseShenandoahGC
230: Microbenchmark Suite
在 jdk 源码里头新增了一套基础的 microbenchmarks suite
325: Switch Expressions (Preview)
对 switch 进行了增强，除了使用 statement 还可以使用 expression，比如原来的写法如下：
switch (day) {
case MONDAY:
case FRIDAY:
case SUNDAY:
System.out.println(6);
break;
case TUESDAY:
System.out.println(7);
break;
case THURSDAY:
case SATURDAY:
System.out.println(8);
break;
case WEDNESDAY:
System.out.println(9);
break;
}
现在可以改为如下写法：
switch (day) {
case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> System.out.println(6);
case TUESDAY -> System.out.println(7);
case THURSDAY, SATURDAY -> System.out.println(8);
case WEDNESDAY -> System.out.println(9);
}
以及在表达式返回值
int numLetters = switch (day) {
case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> 6;
case TUESDAY -> 7;
case THURSDAY, SATURDAY -> 8;
case WEDNESDAY -> 9;
};
对于需要返回值的 switch expression 要么正常返回值要么抛出异常，以下这两种写法都是错误的
int i = switch (day) {
case MONDAY -> {
System.out.println(“Monday”);
// ERROR! Block doesn’t contain a break with value
}
default -> 1;
};
i = switch (day) {
case MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY:
break 0;
default:
System.out.println(“Second half of the week”);
// ERROR! Group doesn’t contain a break with value
};
334: JVM Constants API
新增了 JVM Constants API，具体来说就是 java.base 模块新增了 java.lang.constant 包，引入了 ConstantDesc 接口 (ClassDesc、MethodTypeDesc、MethodHandleDesc 这几个接口直接继承了 ConstantDesc 接口) 以及 Constable 接口；ConstantDesc 接口定义了 resolveConstantDesc 方法，Constable 接口定义了 describeConstable 方法；String、Integer、Long、Float、Double 均实现了这两个接口，而 EnumDesc 实现了 ConstantDesc 接口
340: One AArch64 Port, Not Two
64-bit Arm platform (arm64)，也可以称之为 aarch64；之前 JDK 有两个关于 aarch64 的实现，分别是 src/hotspot/cpu/arm 以及 open/src/hotspot/cpu/aarch64，它们的实现重复了，为了集中精力更好地实现 aarch64，该特性在源码中删除了 open/src/hotspot/cpu/arm 中关于 64-bit 的实现，保留其中 32-bit 的实现，于是 open/src/hotspot/cpu/aarch64 部分就成了 64-bit ARM architecture 的默认实现
341: Default CDS Archives
java10 的新特性 JEP 310: Application Class-Data Sharing 扩展了 JDK5 引入的 Class-Data Sharing，支持 application 的 Class-Data Sharing；Class-Data Sharing 可以用于多个 JVM 共享 class，提升启动速度，最早只支持 system classes 及 serial GC，JDK9 对其进行扩展以支持 application classes 及其他 GC 算法，并在 JDK10 中开源出来 (以前是 commercial feature)；JDK11 将 -Xshare:off 改为默认 -Xshare:auto，以更加方便使用 CDS 特性；JDK12 的这个特性即在 64-bit 平台上编译 jdk 的时候就默认在 ${JAVA_HOME}/lib/server 目录下生成一份名为 classes.jsa 的默认 archive 文件(大概有 18M) 方便大家使用
344: Abortable Mixed Collections for G1
G1 在 garbage collection 的时候，一旦确定了 collection set(CSet)开始垃圾收集这个过程是 without stopping 的，当 collection set 过大的时候，此时的 STW 时间会过长超出目标 pause time，这种情况在 mixed collections 时候比较明显。这个特性启动了一个机制，当选择了一个比较大的 collection set，允许将其分为 mandatory 及 optional 两部分 (当完成 mandatory 的部分，如果还有剩余时间则会去处理 optional 部分) 来将 mixed collections 从 without stopping 变为 abortable，以更好满足指定 pause time 的目标
346: Promptly Return Unused Committed Memory from G1
G1 目前只有在 full GC 或者 concurrent cycle 的时候才会归还内存，由于这两个场景都是 G1 极力避免的，因此在大多数场景下可能不会及时会还 committed Java heap memory 给操作系统。JDK12 的这个特性新增了两个参数分别是 G1PeriodicGCInterval 及 G1PeriodicGCSystemLoadThreshold，设置为 0 的话，表示禁用。当上一次 garbage collection pause 过去 G1PeriodicGCInterval(milliseconds)时间之后，如果 getloadavg()(one-minute)低于 G1PeriodicGCSystemLoadThreshold 指定的阈值，则触发 full GC 或者 concurrent GC(如果开启 G1PeriodicGCInvokesConcurrent)，GC 之后 Java heap size 会被重写调整，然后多余的内存将会归还给操作系统
细项解读
上面列出的是大方面的特性，除此之外还有一些 api 的更新及废弃，主要见 JDK 12 Release Notes，这里举几个例子。
添加项
支持 unicode 11
支持 Compact Number Formatting
使用实例如下
@Test
public void testCompactNumberFormat(){
var cnf = NumberFormat.getCompactNumberInstance(Locale.CHINA, NumberFormat.Style.SHORT);
System.out.println(cnf.format(1_0000));
System.out.println(cnf.format(1_9200));
System.out.println(cnf.format(1_000_000));
System.out.println(cnf.format(1L << 30));
System.out.println(cnf.format(1L << 40));
System.out.println(cnf.format(1L << 50));
}
输出
1 万
2 万
100 万
11 亿
1 兆
1126 兆
String 支持 transform、indent 操作
@Test
public void testStringTransform(){
System.out.println(“hello”.transform(new Function<String, Integer>() {
@Override
public Integer apply(String s) {
return s.hashCode();
}
}));
}
@Test
public void testStringIndent(){
System.out.println(“hello”.indent(3));
}
Files 新增 mismatch 方法
@Test
public void testFilesMismatch() throws IOException {
FileWriter fileWriter = new FileWriter(“/tmp/a.txt”);
fileWriter.write(“a”);
fileWriter.write(“b”);
fileWriter.write(“c”);
fileWriter.close();
FileWriter fileWriterB = new FileWriter(“/tmp/b.txt”);
fileWriterB.write(“a”);
fileWriterB.write(“1”);
fileWriterB.write(“c”);
fileWriterB.close();
System.out.println(Files.mismatch(Path.of(“/tmp/a.txt”),Path.of(“/tmp/b.txt”)));
}
Collectors 新增 teeing 方法用于聚合两个 downstream 的结果
@Test
public void testCollectorTeeing(){
var result = Stream.of(“Devoxx”,”Voxxed Days”,”Code One”,”Basel One”)
.collect(Collectors.teeing(Collectors.filtering(n -> n.contains(“xx”),Collectors.toList()),
Collectors.filtering(n -> n.endsWith(“One”),Collectors.toList()),
(List<String> list1, List<String> list2) -> List.of(list1,list2)
));
System.out.println(result.get(0));
System.out.println(result.get(1));
}
CompletionStage 新增 exceptionallyAsync、exceptionallyCompose、exceptionallyComposeAsync 方法
@Test
public void testExceptionallyAsync() throws ExecutionException, InterruptedException {
LOGGER.info(“begin”);
int result = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
LOGGER.info(“calculate”);
int i = 1/0;
return 100;
}).exceptionallyAsync((t) -> {
LOGGER.info(“error error:{}”,t.getMessage());
return 0;
}).get();
LOGGER.info(“result:{}”,result);
}
JDK12 之前 CompletionStage 只有一个 exceptionally，该方法体在主线程执行，JDK12 新增了 exceptionallyAsync、exceptionallyComposeAsync 方法允许方法体在异步线程执行，同时新增了 exceptionallyCompose 方法支持在 exceptionally 的时候构建新的 CompletionStage
Allocation of Old Generation of Java Heap on Alternate Memory Devices
G1 及 Parallel GC 引入 experimental 特性，允许将 old generation 分配在诸如 NV-DIMM memory 的 alternative memory device
ZGC: Concurrent Class Unloading
ZGC 在 JDK11 的时候还不支持 class unloading，JDK12 对 ZGC 支持了 Concurrent Class Unloading，默认是开启，使用 -XX:-ClassUnloading 可以禁用
新增 -XX:+ExtensiveErrorReports
-XX:+ExtensiveErrorReports 可以用于在 jvm crash 的时候收集更多的报告信息到 hs_err<pid>.log 文件中，product builds 中默认是关闭的，要开启的话，需要自己添加 -XX:+ExtensiveErrorReports 参数
新增安全相关的改进
支持 java.security.manager 系统属性，当设置为 disallow 的时候，则不使用 SecurityManager 以提升性能，如果此时调用 System.setSecurityManager 则会抛出 UnsupportedOperationExceptionkeytool 新增 -groupname 选项允许在生成 key pair 的时候指定一个 named group 新增 PKCS12 KeyStore 配置属性用于自定义 PKCS12 keystores 的生成 Java Flight Recorder 新增了 security-related 的 event 支持 ChaCha20 and Poly1305 TLS Cipher Suites
jdeps Reports Transitive Dependences
jdeps 的 –print-module-deps, –list-deps, 以及 –list-reduce-deps 选项得到增强，新增 –no-recursive 用于 non-transitive 的依赖分析，–ignore-missing-deps 用于 suppress missing dependence errors
移除项
移除 com.sun.awt.SecurityWarnin
移除 FileInputStream、FileOutputStream、Java.util.ZipFile/Inflator/Deflator 的 finalize 方法
移除 GTE CyberTrust Global Root
移除 javac 的 -source, -target 对 6 及 1.6 的支持，同时移除 –release 选项
废弃项
废弃的 API 列表见 deprecated-list
废弃 -XX:+/-MonitorInUseLists 选项
废弃 Default Keytool 的 -keyalg 值
已知问题
Swing 不支持 GTK+ 3.20 及以后的版本
在使用 JVMCI Compiler(比如 Graal)的时候，JVMTI 的 can_pop_frame 及 can_force_early_return 的 capabilities 是被禁用的
其他事项
如果用户没有指定 user.timezone 且从操作系统获取的为空，那么 user.timezone 属性的初始值为空变为 null
java.net.URLPermission 的行为发生轻微变化，以前它会忽略 url 中的 query 及 fragment 部分，这次改动新增 query 及 fragment 部分，即 scheme : // authority [/ path]变动为 scheme : // authority [/ path] [ignored-query-or-fragment]
javax.net.ssl.SSLContext API 及 Java Security Standard Algorithm Names 规范移除了必须实现 TLSv1 及 TLSv1.1 的规定
小结
java12 不是 LTS(Long-Term Support)版本(oracle 版本才有 LTS)，oracle 对该版本的 support 周期为 6 个月。这个版本主要有几个更新点，一个是语法层更新，一个是 API 层面的更新，另外主要是 GC 方面的更新。
语法层面引入了 preview 版本的 Switch Expressions；API 层面引入了 JVM Constants API，引入 CompactNumberFormat，让 NumberFormat 支持 COMPACTSTYLE，对 String、Files、Collectors、CompletionStage 等新增方法；GC 方面引入了 experimental 版本的 Shenandoah GC，不过 oracle build 的 openjdk 没有 enable Shenandoah GC support；另外主要对 ZGC 及 G1 GC 进行了改进
其中 JDK12 对 ZGC 支持了 Concurrent Class Unloading，默认是开启，使用 -XX:-ClassUnloading 可以禁用；对于 G1 GC 则新增支持 Abortable Mixed Collections 以及 Promptly Return Unused Committed Memory 特性
doc
openjdk 12
JDK 12 Release Notes
Java 12 Released with Experimental Switch Expressions and Shenandoah GC
Definitive Guide To Java 12
Definitive Guide To Switch Expressions In Java 12
JVM Class Data Sharing
JEP 310: Application Class-Data Sharing
Improve Launch Times On Java 10 With Application Class-Data Sharing
Make -Xshare:auto the default for server VM
Using application class-data sharing
Java Performance Tuning News February 2018
JDK 12 Security Enhancements
