关于java:Java-17-新功能介绍LTS

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本文 Github.com/niumoo/JavaNotes 和 未读代码博客 曾经收录，有很多知识点和系列文章。

Java 17 在 2021 年 9 月 14 日正式公布，Java 17 是一个长期反对（LTS）版本，这次更新共带来 14 个新性能。

OpenJDK Java 17 下载：https://jdk.java.net/archive/

OpenJDK Java 17 文档：https://openjdk.java.net/proj…

<!– more –>

JEP 形容
JEP 306 复原始终严格的浮点语义
JEP 356 加强的伪随机数生成器
JEP 382 应用新的 macOS 渲染库
JEP 391 反对 macOS/AArch64 架构
JEP 398 删除已启用的 Applet API
JEP 403 更强的封装 JDK 外部封装
JEP 406 Switch 模式匹配（预览）
JEP 407 移除 RMI Activation
JEP 409 密封类（Sealed Classes）
JEP 410 JEP 401：移除实验性的 AOT 和 JIT 编译器
JEP 411 弃用 Security Manager
JEP 412 内部函数和内存 API（孵化器）
JEP 414 Vector API（第二孵化器）
JEP 415 指定上下文的反序列化过滤器

此文章属于 Java 新个性教程 系列，会介绍 Java 每个版本的新性能，能够点击浏览。

1. JEP 306：复原始终严格的浮点语义

既然是复原严格的浮点语义，那么阐明在某个工夫点之前，是始终严格的浮点语义的。其实在 Java SE 1.2 之前，所有的浮点计算都是严格的，然而以当初的状况来看，过于严格的浮点计算在当初风行的 x86 架构和 x87 浮点协定处理器上运行，须要大量的额定的指令开销，所以在 Java SE 1.2 开始，须要手动应用关键字 strictfp（strict float point）能力启用严格的浮点计算。

然而在 2021 年的明天，硬件早已发生巨变，当初的问题曾经不存在了，所以从 Java 17 开始，复原了始终严格的浮点语义这一个性。

扩大：strictfp 是 Java 中的一个关键字，大多数人可能没有留神过它，它能够用在类、接口或者办法上，被 strictfp 润饰的局部中的 float 和 double 表达式会进行严格浮点计算。

上面是一个示例，其中的 testStrictfp() 被 strictfp 润饰。

package com.wdbyte;

public class Main {public static void main(String[] args) {testStrictfp();
    }

    public strictfp static void testStrictfp() {
        float aFloat = 0.6666666666666666666f;
        double aDouble = 0.88888888888888888d;
        double sum = aFloat + aDouble;
        System.out.println("sum:" + sum);
    }
}

2. JEP 356：加强的伪随机数生成器

为伪随机数生成器 RPNG（pseudorandom number generator）减少了新的接口类型和实现，让在代码中应用各种 PRNG 算法变得容易许多。

这次减少了 RandomGenerator 接口，为所有的 PRNG 算法提供对立的 API，并且能够获取不同类型的 PRNG 对象流。同时也提供了一个新类 RandomGeneratorFactory 用于结构各种 RandomGenerator 实例，在 RandomGeneratorFactory 中应用 ServiceLoader.provider 来加载各种 PRNG 实现。

上面是一个应用示例：轻易抉择一个 PRNG 算法生成 5 个 10 以内的随机数。

package com.wdbyte.java17;

import java.util.Date;
import java.util.random.RandomGenerator;
import java.util.random.RandomGeneratorFactory;
import java.util.stream.Stream;

/**
 * @author niulang
 */
public class JEP356 {public static void main(String[] args) {RandomGeneratorFactory<RandomGenerator> l128X256MixRandom = RandomGeneratorFactory.of("L128X256MixRandom");
        // 应用工夫戳作为随机数种子
        RandomGenerator randomGenerator = l128X256MixRandom.create(System.currentTimeMillis());
        for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println(randomGenerator.nextInt(10));
        }
    }
}

失去输入：

7
3
4
4
6

你也能够遍历出所有的 PRNG 算法。

RandomGeneratorFactory.all().forEach(factory -> {System.out.println(factory.group() + ":" + factory.name());
});

失去输入：

LXM:L32X64MixRandom
LXM:L128X128MixRandom
LXM:L64X128MixRandom
Legacy:SecureRandom
LXM:L128X1024MixRandom
LXM:L64X128StarStarRandom
Xoshiro:Xoshiro256PlusPlus
LXM:L64X256MixRandom
Legacy:Random
Xoroshiro:Xoroshiro128PlusPlus
LXM:L128X256MixRandom
Legacy:SplittableRandom
LXM:L64X1024MixRandom

能够看到 Legacy:Random 也在其中，新的 API 兼容了老的 Random 形式，所以你也能够应用新的 API 调用 Random 类生成随机数。

// 应用 Random
RandomGeneratorFactory<RandomGenerator> l128X256MixRandom = RandomGeneratorFactory.of("Random");
// 应用工夫戳作为随机数种子
RandomGenerator randomGenerator = l128X256MixRandom.create(System.currentTimeMillis());
for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println(randomGenerator.nextInt(10));
}

扩大浏览：加强的伪随机数生成器

3. JEP 382：应用新的 macOS 渲染库

macOS 为了进步图形的渲染性能，在 2018 年 9 月摈弃了之前的 OpenGL 渲染库，而应用了 Apple Metal 进行代替。Java 17 这次更新开始反对 Apple Metal，不过对于 API 没有任何扭转，这一些都是外部批改。

扩大浏览：macOS Mojave 10.14 Release Notes，Apple Metal

4. JEP 391：反对 macOS/AArch64 架构

起因是 Apple 在 2020 年 6 月的 WWDC 演讲中发表，将开启一项长期的将 Macintosh 计算机系列从 x64 适度到 AArch64 的长期打算，因而须要尽快的让 JDK 反对 macOS/AArch64。

Linux 上的 AArch64 反对以及在 Java 16 时曾经反对，能够查看之前的文章理解。

扩大：Java 16 新性能介绍 – JEP 386

5. JEP 398：删除已弃用的 Applet API

Applet 是应用 Java 编写的能够嵌入到 HTML 中的小应用程序，嵌入形式是通过一般的 HTML 标记语法，因为早已过期，简直没有场景在应用了。

示例：嵌入 Hello.class

<applet code="Hello.class" height=200 width=200></applet>

Applet API 在 Java 9 时曾经标记了废除，当初 Java 17 中将彻底删除。

6. JEP 403：更强的 JDK 外部封装

如 Java 16 的 JEP 396 中形容的一样，为了进步 JDK 的安全性，使 --illegal-access 选项的默认模式从容许更改为回绝。通过此更改，JDK 的外部包和 API（要害外部 API 除外）将不再默认关上。

然而在 Java 17 中，除了 sun.misc.Unsafe，应用 --illegal-access 命令也不能关上 JDK 外部的强封装模式了，除了 sun.misc.Unsafe API .

在 Java 17 中应用 --illegal-access 选项将会失去一个命令曾经移除的正告。

➜  bin ./java -version
openjdk version "17" 2021-09-14
OpenJDK Runtime Environment (build 17+35-2724)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 17+35-2724, mixed mode, sharing)
➜  bin ./java --illegal-access=warn
OpenJDK 64-Bit Server VM warning: Ignoring option --illegal-access=warn; support was removed in 17.0

扩大浏览：JEP 403：更强的 JDK 外部封装，Java 16 新性能介绍

7. JEP 406：switch 的类型匹配（预览）

如 instanceof 一样，为 switch 也减少了类型匹配主动转换性能。

在之前，应用 instanceof 须要如下操作：

if (obj instanceof String) {String s = (String) obj;    // grr...
    ...
}

多余的类型强制转换，而当初：

if (obj instanceof String s) {
    // Let pattern matching do the work!
    ...
}

switch 也能够应用相似的形式了。

static String formatterPatternSwitch(Object o) {return switch (o) {case Integer i -> String.format("int %d", i);
        case Long l    -> String.format("long %d", l);
        case Double d  -> String.format("double %f", d);
        case String s  -> String.format("String %s", s);
        default        -> o.toString();};
}

对于 null 值的判断也有了新的形式。

// Java 17 之前
static void testFooBar(String s) {if (s == null) {System.out.println("oops!");
        return;
    }
    switch (s) {case "Foo", "Bar" -> System.out.println("Great");
        default           -> System.out.println("Ok");
    }
}
// Java 17
static void testFooBar(String s) {switch (s) {case null         -> System.out.println("Oops");
        case "Foo", "Bar" -> System.out.println("Great");
        default           -> System.out.println("Ok");
    }
}

扩大浏览：JEP 406：switch 的类型匹配（预览）

8. JEP 407：移除 RMI Activation

移除了在 JEP 385 中被标记破除的 RMI（Remote Method Invocation）Activation，然而 RMI 其余局部不会受影响。

RMI Activation 在 Java 15 中的 JEP 385 曾经被标记为过期废除，至今没有收到不良反馈，因而决定在 Java 17 中正式移除。

扩大浏览：JEP 407：移除 RMI Activation

9. JEP 409：密封类（Sealed Classes）

Sealed Classes 在 Java 15 中的 JEP 360 中提出，在 Java 16 中的 JEP 397 再次预览，当初 Java 17 中成为正式的性能，相比 Java 16 并没有性能变动，这里不再反复介绍，想理解的能够参考之前文章。

扩大浏览：Java 16 新性能介绍，JEP 409: Sealed Classes

10. JEP 401：移除实验性的 AOT 和 JIT 编译器

在 Java 9 的 JEP 295 中，引入了实验性的提前编译 jaotc 工具，然而这个个性自从引入依赖用途都不太大，而且须要大量的保护工作，所以在 Java 17 中决定删除这个个性。

次要移除了三个 JDK 模块：

  1. jdk.aot – jaotc 工具。
  2. Jdk.internal.vm.compiler – Graal 编译器。
  3. jdk.internal.vm.compiler.management

同时也移除了局部与 AOT 编译相干的 HotSpot 代码：

  1. src/hotspot/share/aot — dumps and loads AOT code
  2. Additional code guarded by #if INCLUDE_AOT

11. JEP 411：弃用 Security Manager

Security Manager 在 JDK 1.0 时就曾经引入，然而它始终都不是爱护服务端以及客户端 Java 代码的次要伎俩，为了 Java 的持续倒退，决定弃用 Security Manager，在不久的将来进行删除。

@Deprecated(since="17", forRemoval=true)
public class SecurityManager {// ...}

12. JEP 412：内部函数和内存 API（孵化）

新的 API 容许 Java 开发者与 JVM 之外的代码和数据进行交互，通过调用内部函数，能够在不应用 JNI 的状况下调用本地库。

这是一个孵化性能；须要增加 --add-modules jdk.incubator.foreign 来编译和运行 Java 代码。

历史

  • Java 14 JEP 370 引入了内部内存拜访 API（孵化器）。
  • Java 15 JEP 383 引入了内部内存拜访 API（第二孵化器）。
  • Java 16 JEP 389 引入了内部链接器 API（孵化器）。
  • Java 16 JEP 393 引入了内部内存拜访 API（第三孵化器）。
  • Java 17 JEP 412 引入了内部函数和内存 API（孵化器）。

扩大浏览：JEP 412：内部函数和内存 API（孵化）

13. JEP 414：Vector API（二次孵化）

在 Java 16 中引入一个新的 API 来进行向量计算，它能够在运行时牢靠的编译为反对的 CPU 架构，从而实现更优的计算能力。

当初 Java 17 中改良了 Vector API 性能，加强了例如对字符的操作、字节向量与布尔数组之间的互相转换等性能。

14. JEP 415：指定上下文的反序列化过滤器

Java 中的序列化始终都是十分重要的性能，如果没有序列化性能，Java 可能都不会占据开发语言的主导地位，序列化让近程解决变得容易和通明，同时也促成了 Java EE 的胜利。

然而 Java 序列化的问题也很多，它简直会犯下所有的能够设想的谬误，为开发者带来继续的保护工作。然而要阐明的是序列化的概念是没有错的，把对象转换为能够在 JVM 之间自在传输，并且能够在另一端从新构建的能力是齐全正当的想法，问题在于 Java 中的序列化设计存在危险，以至于爆出过很多和序列化相干的破绽。

反序列化危险的一个起因是，有时候咱们不好验证将要进行反序列化的内容是否存在危险，而传入的数据流能够自在援用对象，很有可能这个数据流就是攻击者精心结构的恶意代码。

所以，JEP 415 容许在反序列化时，通过一个过滤配置，来告知本次反序列化容许或者禁止操作的类，反序列化时碰到被禁止的类，则会反序列化失败。

14.1. 反序列化示例

假如 Dog 类中的 Poc 是歹意结构的类，然而失常反序列化是能够胜利的。

package com.wdbyte.java17;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;

/**
 * @author niulang
 */
public class JEP415 {public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {Dog dog = new Dog("哈士奇");
        dog.setPoc(new Poc());
        // 序列化 - 对象转字节数组
        ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
        try (ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(byteArrayOutputStream);) {objectOutputStream.writeObject(dog);
        }
        byte[] bytes = byteArrayOutputStream.toByteArray();
        // 反序列化 - 字节数组转对象
        ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(bytes);
        ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(byteArrayInputStream);
        Object object = objectInputStream.readObject();
        System.out.println(object.toString());
    }
}

class Dog implements Serializable {
    private String name;
    private Poc poc;

    public Dog(String name) {this.name = name;}

    @Override
    public String toString() {return "Dog{" + "name='" + name + '\'' + '}';
    }
        // get...set...
}

class Poc implements Serializable{}

输入后果：

Dog{name='哈士奇'}

14.2. 反序列化过滤器

在 Java 17 中能够自定义反序列化过滤器，拦挡不容许的类。

package com.wdbyte.java17;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputFilter;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;

/**
 * @author niulang
 */
public class JEP415 {public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {Dog dog = new Dog("哈士奇");
        dog.setPoc(new Poc());
        // 序列化 - 对象转字节数组
        ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
        try (ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(byteArrayOutputStream);) {objectOutputStream.writeObject(dog);
        }
        byte[] bytes = byteArrayOutputStream.toByteArray();
        // 反序列化 - 字节数组转对象
        ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(bytes);
        ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(byteArrayInputStream);
        // 容许 com.wdbyte.java17.Dog 类，容许 java.base 中的所有类，回绝其余任何类
        ObjectInputFilter filter = ObjectInputFilter.Config.createFilter("com.wdbyte.java17.Dog;java.base/*;!*");
        objectInputStream.setObjectInputFilter(filter);
        Object object = objectInputStream.readObject();
        System.out.println(object.toString());
    }
}

class Dog implements Serializable {
    private String name;
    private Poc poc;

    public Dog(String name) {this.name = name;}

    @Override
    public String toString() {return "Dog{" + "name='" + name + '\'' + '}';
    }
        // get...set...
}

class Poc implements Serializable{}

这时反序列化会失去异样。

Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: filter status: REJECTED
    at java.base/java.io.ObjectInputStream.filterCheck(ObjectInputStream.java:1412)
    at java.base/java.io.ObjectInputStream.readNonProxyDesc(ObjectInputStream.java:2053)
    at java.base/java.io.ObjectInputStream.readClassDesc(ObjectInputStream.java:1907)
    ....

扩大浏览：JEP 415：指定上下文的反序列化过滤器

参考

  1. https://openjdk.java.net/proj…
  2. https://docs.oracle.com/en/ja…

< 完 >

文章继续更新，能够微信搜一搜「程序猿阿朗 」或拜访「 程序猿阿朗博客」第一工夫浏览。本文 Github.com/niumoo/JavaNotes 曾经收录，有很多知识点和系列文章，欢送 Star。

正文完
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发表至： java
2021-11-08
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