大家好，我是哪吒。

Java是一門非常流行的編程語言，由于其跨平臺(tái)性、可移植性以及強(qiáng)大的面向?qū)ο筇匦远鴤涫芮嗖A。Java最初由Sun Microsystems公司于1995年推出，隨著時(shí)間的推移，Java發(fā)展迅速，版本不斷更新。本篇博客將重點(diǎn)介紹Java 17與Java 8的對(duì)比，以及Java 17的新特性。

一、Java 17與Java 8的對(duì)比

Java 17與Java 8是Java版本中的兩個(gè)重要里程碑。Java 8是Java版本中的一次重大更新，于2014年發(fā)布，引入了很多新的特性和功能，包括Lambda表達(dá)式、Stream API、函數(shù)式接口等。Java 17是Java SE 17版本，于2021年9月發(fā)布，是Java SE 16的長期支持（LTS）版本。Java 17中也有一些新的特性和改進(jìn)，我們將在后文中詳細(xì)討論。

二、性能比較

Java 17與Java 8在性能方面的比較非常重要。Java 8引入了一些性能改進(jìn)，例如優(yōu)化了字符串連接和數(shù)組排序等操作。Java 17在性能方面也有一些新的改進(jìn)，例如：

• 改進(jìn)了JIT編譯器，提高了應(yīng)用程序的性能。
• 改進(jìn)了垃圾回收器，提高了垃圾回收的效率和吞吐量。
• 引入了C++風(fēng)格的內(nèi)存管理，包括對(duì)堆內(nèi)存分配的優(yōu)化和對(duì)垃圾回收的改進(jìn)。這些改進(jìn)都可以提高Java應(yīng)用程序的性能和響應(yīng)速度。

三、語言特性比較

Java 8引入了一些新的語言特性，例如Lambda表達(dá)式和函數(shù)式接口。這些特性讓Java程序員能夠使用函數(shù)式編程的方式編寫代碼，從而使得代碼更加簡潔、易讀、易維護(hù)。Java 17在語言特性方面也有一些新的改進(jìn)，例如：

• 引入了Sealed類，這是一種新的類修飾符，用于限制類的繼承。這樣可以使得代碼更加安全、可維護(hù)。
• 引入了Pattern Matching for Switch語法，這是一種新的switch語法，可以用于模式匹配。這樣可以使得代碼更加簡潔、易讀、易維護(hù)。
• 引入了Record類，這是一種新的數(shù)據(jù)類，可以用于定義只有屬性和訪問器的簡單數(shù)據(jù)對(duì)象。這樣可以使得代碼更加簡潔、易讀、易維護(hù)。
• 這些改進(jìn)都可以使得Java程序員能夠使用更加先進(jìn)、更加高效的語言特性編寫代碼。

四、應(yīng)用場景比較

Java 8和Java 17都可以用于不同的應(yīng)用場景，但是它們?cè)谝恍┓矫嬗兴煌?。Java 8適用于開發(fā)中小型應(yīng)用程序和Web應(yīng)用程序，例如Web服務(wù)、企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序和桌面應(yīng)用程序等。Java 8也可以用于開發(fā)大型應(yīng)用程序，但是在大型應(yīng)用程序中可能會(huì)出現(xiàn)一些性能問題。Java 17則更適合用于開發(fā)大型應(yīng)用程序和高性能應(yīng)用程序，例如高性能計(jì)算、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)處理等。

五、Java 17的新特性

Java 17是Java SE 17版本，于2021年9月發(fā)布，是Java SE 16的長期支持（LTS）版本。Java 17中有許多新的特性和改進(jìn)，以下是一些主要特性：

1、Sealed類

Sealed類是一種新的類修飾符，用于限制類的繼承。Sealed類可以控制哪些類可以繼承自它，這樣可以使得代碼更加安全、可維護(hù)。Sealed類的使用可以在編譯時(shí)強(qiáng)制執(zhí)行一些規(guī)則，從而避免運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。

（1）代碼示例

public sealed abstract class Shape permits Circle, Rectangle {
    public abstract double calculateArea();
}
public final class Circle extends Shape {
    private double radius;

    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }
    public double getRadius() {
        return radius;
    }
    public double calculateArea() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
}
public final class Rectangle extends Shape {
    private double length;
    private double width;

    public Rectangle(double length, double width) {
        this.length = length;
        this.width = width;
    }
    public double getLength() {
        return length;
    }
    public double getWidth() {
        return width;
    }
    public double calculateArea() {
        return length * width;
    }
}

（2）代碼說明：

在這個(gè)示例中，Shape 是一個(gè)抽象類，并且使用 permits 關(guān)鍵字，明確允許哪些類繼承該類。Circle 和 Rectangle 是 Shape 的子類，并使用 final 關(guān)鍵字來表示它們是封閉類，不允許有其他子類繼承它們。這種方式可以在編譯時(shí)校驗(yàn)代碼，并防止意外創(chuàng)建不受預(yù)期的子類。

2、Pattern Matching for Switch語法

Pattern Matching for Switch語法是一種新的switch語法，可以用于模式匹配。Pattern Matching for Switch語法可以根據(jù)不同的模式執(zhí)行不同的操作，從而使得代碼更加簡潔、易讀、易維護(hù)。Pattern Matching for Switch語法可以減少代碼量，避免出現(xiàn)大量的if-else語句。

（1）代碼示例

public static void main(String[] args) {
    Object obj = "hello";

    switch (obj) {
        case String s && s.length() > 5 -> System.out.println("長字符串");
        case String s -> System.out.println("短字符串");
        case Integer i -> System.out.println("整型數(shù)");
        default -> System.out.println("不支持的類型");
    }
}

（2）代碼說明：

在這個(gè)示例中，我們首先定義了一個(gè) Object 類型的變量 obj，它可能是一個(gè)字符串、整型數(shù)或其他類型的對(duì)象。

接下來，我們使用了 switch 語句，并對(duì) obj 進(jìn)行了幾個(gè)模式匹配：

• 如果 obj 是一個(gè)長度大于 5 的字符串，表達(dá)式 case String s && s.length() > 5 就會(huì)被匹配并執(zhí)行相應(yīng)的代碼塊。
• 如果 obj 是一個(gè)短字符串，表達(dá)式 case String s 會(huì)匹配并執(zhí)行相應(yīng)代碼塊。
• 如果 obj 是一個(gè)整型數(shù)，表達(dá)式 case Integer i 就會(huì)執(zhí)行相應(yīng)代碼塊。
• 如果 obj 不屬于以上任何一種類型，就會(huì)執(zhí)行默認(rèn)代碼塊。

3、Record類

Record類是一種新的數(shù)據(jù)類，可以用于定義只有屬性和訪問器的簡單數(shù)據(jù)對(duì)象。Record類可以簡化代碼，使得代碼更加易讀、易維護(hù)。Record類的使用可以減少代碼量，避免出現(xiàn)大量的getter和setter方法。

（1）代碼示例

public record Person(String name, int age) {}
public class RecordExample {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("John", 30);

        System.out.println("Name: " + person.name());
        System.out.println("Age: " + person.age());
    }
}

（2）代碼說明：

在這個(gè)示例中，我們定義了一個(gè)名為 Person 的 Record 類，它有兩個(gè)字段：name 和 age。Record 類會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)帶有這些字段的構(gòu)造函數(shù)、getter 方法和 equals、hashCode 和 toString 方法。

• 我們?cè)?main 方法中創(chuàng)建了一個(gè) Person 對(duì)象，并使用 name() 和 age() 方法獲取其名稱和年齡信息，然后將其打印出來。
• 使用 Record 類，我們可以更輕松地定義簡單的數(shù)據(jù)類，而不需要手動(dòng)編寫大量的構(gòu)造函數(shù)和 getter 方法。這可以使我們的代碼更加簡潔、清晰，并且更易于閱讀和維護(hù)。

4、改進(jìn)的垃圾回收器

Java 17中改進(jìn)了垃圾回收器，提高了垃圾回收的效率和吞吐量。改進(jìn)的垃圾回收器可以更加高效地回收內(nèi)存，從而提高應(yīng)用程序的性能和響應(yīng)速度。

（1）代碼示例

public class GarbageCollectorExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();

        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            list.add(i);
        }
        System.out.println("List size: " + list.size());
        System.gc(); // 調(diào)用垃圾回收器
        System.out.println("List size after GC: " + list.size());
    }
}

（2）代碼說明：

在這個(gè)示例中，我們使用了 ZGC 垃圾回收器來回收 list 對(duì)象占用的內(nèi)存。我們?cè)诖a中使用了 System.gc() 方法來手動(dòng)觸發(fā)垃圾回收器。注意，在實(shí)際應(yīng)用中，我們通常不需要手動(dòng)觸發(fā)垃圾回收器，因?yàn)?JVM 會(huì)自動(dòng)進(jìn)行垃圾回收操作。

ZGC 垃圾回收器具有可伸縮性和低延遲的特點(diǎn)，可以在處理大型、高并發(fā)應(yīng)用程序時(shí)提供更好的性能和吞吐量。除了 ZGC，Java 17 中還引入了 Shenandoah 垃圾回收器，它也具有類似的高性能和低延遲的特點(diǎn)。

5、改進(jìn)的JIT編譯器

Java 17中改進(jìn)了JIT編譯器，提高了應(yīng)用程序的性能。改進(jìn)的JIT編譯器可以更加高效地編譯代碼，從而提高應(yīng)用程序的性能和響應(yīng)速度。

（1）代碼示例

public class JITCompilerExample {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            sum += i;
        }
        System.out.println("Sum is: " + sum);
    }
}

在Java 17中，可以通過添加以下命令行參數(shù)來啟用Graal編譯器：

-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+EnableJVMCI -XX:+UseJVMCICompiler

（2）代碼說明：

當(dāng)運(yùn)行上述示例代碼時(shí)，Graal編譯器會(huì)自動(dòng)將循環(huán)優(yōu)化為一個(gè)簡單的算術(shù)公式，從而大大提高了性能。

6、風(fēng)格的內(nèi)存管理

Java 17中引入了C++風(fēng)格的內(nèi)存管理，包括對(duì)堆內(nèi)存分配的優(yōu)化和對(duì)垃圾回收的改進(jìn)。C++風(fēng)格的內(nèi)存管理可以使得Java應(yīng)用程序更加高效，從而提高應(yīng)用程序的性能和響應(yīng)速度。

（1）代碼示例

import java.lang.management.MemoryPoolMXBean;
import java.lang.management.ManagementFactory;

public class MemoryManagementExample {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MemoryPoolMXBean heap = ManagementFactory.getMemoryPoolMXBeans().stream()
                .filter(p -> p.getName().equals("Java heap")).findFirst().orElseThrow();

            System.out.println("Heap memory utilization statistics:\n");

            try (var scope = heap.reserveMemory(1024 * 1024)) {
                long usedMemory = heap.getUsage().getUsed();
                long commitedMemory = heap.getUsage().getCommitted();

                System.out.printf("Before allocation: used=%d, committed=%d%n", usedMemory, commitedMemory);

                byte[] array = new byte[1024 * 1024];

                usedMemory = heap.getUsage().getUsed();
                int capacity = scope.getBytesReserved();

                System.out.printf("After allocation: used=%d, committed=%d, capacity=%d%n", usedMemory, commitedMemory,
                        capacity);
            }

            long usedMemory = heap.getUsage().getUsed();
            long commitedMemory = heap.getUsage().getCommitted();

            System.out.printf("After scope: used=%d, committed=%d%n", usedMemory, commitedMemory);
    }

}

（2）代碼說明：

• 定義了一個(gè)名為 MemoryManagementExample 的類，然后獲取 Java heap 內(nèi)存池，并在 try-with-resources 語句中創(chuàng)建了一個(gè)名為 scope 的資源。
• 然后，我們打印了內(nèi)存使用率統(tǒng)計(jì)信息，并在 scope 內(nèi)部分配了一個(gè) 1MB 的字節(jié)數(shù)組。我們使用 getBytesReserved() 方法獲取作用域中已保留的字節(jié)數(shù)，并打印了內(nèi)存使用情況和容量等信息。
• 最后，我們打印了作用域結(jié)束后內(nèi)存的使用情況。

7、增強(qiáng)的Java集合庫

Java 17中增強(qiáng)了Java集合庫，包括新增了一些集合類型和對(duì)現(xiàn)有集合類型的改進(jìn)。增強(qiáng)的Java集合庫可以提高開發(fā)人員的開發(fā)效率和代碼質(zhì)量，從而減少出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性。同時(shí)，增強(qiáng)的Java集合庫也可以提高應(yīng)用程序的性能和響應(yīng)速度，使得Java應(yīng)用程序更加高效。

（1）of() 方法：創(chuàng)建一個(gè)不可變的集合

List<String> list = List.of("apple", "banana", "orange");
Set<Integer> set = Set.of(1, 2, 3, 4);
Map<String, Integer> map = Map.of("apple", 1, "banana", 2, "orange", 3);

（2）forEach() 方法：遍歷集合

List<String> list = List.of("apple", "banana", "orange");
list.forEach(name -> System.out.println(name));
Set<Integer> set = Set.of(1, 2, 3, 4);
set.forEach(number -> System.out.println(number));

（3）Collectors類：提供了一系列的歸約操作

List<String> list = List.of("apple", "banana", "orange");
String joinedString = list.stream().collect(Collectors.joining("-", "[", "]"));
System.out.println(joinedString);

Map<String, Integer> map = Map.of("apple", 1, "banana", 2, "orange", 3);
Map<Integer, String> reversedMap = map.entrySet().stream().collect(Collectors.toMap(Map.Entry::getValue, Map.Entry::getKey));
System.out.println(reversedMap);

（4）takeWhile() 方法和 dropWhile() 方法：根據(jù)條件截取集合

List<Integer> list = List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
List<Integer> takenList = list.stream().takeWhile(number -> number < 5).collect(Collectors.toList());
System.out.println(takenList);

List<Integer> dropedList = list.stream().dropWhile(number -> number < 5).collect(Collectors.toList());
System.out.println(dropedList);

（5）toArray(IntFunction<T[]>) 方法：返回集合中的所有元素到一個(gè)新數(shù)組中

List<String> list = List.of("apple", "banana", "orange");
String[] array = list.toArray(String[]::new);
System.out.println(Arrays.toString(array));

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