作者 | Peter Wayner

編譯 | 星璇

出品 | 51CTO技術(shù)棧（微信號(hào)：blog51cto）

走過近30年，Java早已不再是當(dāng)初的Java了。它變老了？還是變時(shí)髦了？

Java很古老嗎？是的，這是一種由老前輩使用的編程語言，他們喋喋不休地談?wù)撝吖獾那岸嗣姘搴蛙洷P時(shí)代。

Java依舊時(shí)髦嗎？是的，它仍然擁有著所有最新的語言增強(qiáng)功能，用于直觀編碼和一流性能？

也許Java介于兩者之間：外表成熟，但內(nèi)心年輕。

1995年5月23日，Java正式進(jìn)入世界，距今已有近30年。

它最初是一種名為“Oak”的機(jī)頂盒技術(shù)，Sun Microsystems公司認(rèn)為該技術(shù)很快就會(huì)占領(lǐng)美國(guó)客廳。但該計(jì)劃起初并未成功。但該語言發(fā)展成為現(xiàn)代軟件的核心基礎(chǔ)之一，運(yùn)行于從小型傳感器芯片到大型服務(wù)器盒的任何設(shè)備上。從那時(shí)起，Java的理念發(fā)生了巨大的變化。

Sun和Oracle在嫁接功能方面做得非常出色，這些功能讓語言感覺新鮮，而不會(huì)過多地干擾核心功能。也許Java只是那些不斷發(fā)展下去的語言中的一種而已。

事實(shí)上，在名為“Java”的大帳篷中生活的許多功能與最初設(shè)想的有所不同，通常是根本性的不同。程序員正在創(chuàng)建1995年、2005年甚至2015年的人們不會(huì)認(rèn)出的代碼，但舊代碼仍在運(yùn)行。這是一種高質(zhì)量的處理藝術(shù)。

2010年收購(gòu)Sun公司的甲骨文公司現(xiàn)在定期發(fā)布新版本，并添加功能以保持Java語言的相關(guān)性。

以下是Java發(fā)生變化的十一種方式，大多數(shù)都是朝著更好的方向發(fā)展。

Java編程比以前更好的10個(gè)理由：

虛擬線程、結(jié)構(gòu)化并發(fā)、不可變數(shù)據(jù)、垃圾收集、模式匹配、簡(jiǎn)化的語法、密封類、外部函數(shù)和內(nèi)存、矢量API、改進(jìn)的空值處理

Java變得不好的一個(gè)理由：

免費(fèi)，就像付費(fèi)許可一樣？

1、Virtual threads虛擬線程

Java的原始版本為開發(fā)人員提供了創(chuàng)建自己的Thread對(duì)象并控制代碼在多線程和多核環(huán)境中運(yùn)行的方式的機(jī)會(huì)。雖然總比沒有好，但程序員很快發(fā)現(xiàn)Thread對(duì)象相當(dāng)龐大，創(chuàng)建和銷毀需要花費(fèi)太多時(shí)間。在程序開始時(shí)創(chuàng)建一個(gè)永久線程池成為解決笨重線程的常用方法。

隨著虛擬線程的出現(xiàn)，Java 19中的所有情況都發(fā)生了變化?，F(xiàn)在，JVM處理了Java程序中分配系統(tǒng)資源的大部分工作。程序員指定并行何時(shí)可用，運(yùn)行時(shí)JVM在可能的情況下并發(fā)運(yùn)行代碼。虛擬線程對(duì)微服務(wù)等現(xiàn)代架構(gòu)來說是一個(gè)福音，它們更容易開發(fā)和支持。

2、Structured concurrency 結(jié)構(gòu)化并發(fā)

較輕的線程只是一個(gè)開始。Java正在添加一個(gè)抽象的并行模型，這將使程序員和JVM更容易同時(shí)處理工作負(fù)載。新的結(jié)構(gòu)化并發(fā)模型為程序員提供了將Java工作負(fù)載分解為任務(wù)的機(jī)會(huì)，然后將這些任務(wù)分組到范圍中。Scopes被收集成在同一個(gè)線程中一起工作的纖維。

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其目標(biāo)是為Java開發(fā)人員提供一個(gè)用于構(gòu)建并行程序的標(biāo)準(zhǔn)樣板模型，因此他們不需要每次都對(duì)此進(jìn)行深入的推理。結(jié)構(gòu)化并發(fā)還使虛擬機(jī)更容易檢測(cè)并發(fā)執(zhí)行的機(jī)會(huì)，并將其映射到處理器核心。

3、Immutable data 不可變數(shù)據(jù)

一開始，String是固定的。一旦創(chuàng)建了字符串，它就永遠(yuǎn)無法更改。調(diào)用像toLowerCase之類的函數(shù)會(huì)創(chuàng)建一個(gè)全新的String。這使得JVM更容易管理跨線程的安全性和同步性。

現(xiàn)在，Java程序員可以通過調(diào)用“Records”來為自己的對(duì)象指定相同的不可變規(guī)則。這簡(jiǎn)化了多線程安全、緩存和同步。代碼中會(huì)列出了字段的名稱和類型，JVM處理其余部分。equals、 hashCode 和 toString 等常用方法會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建。其余時(shí)間，JVM 確保記錄是不可變的，這簡(jiǎn)化了許多程序細(xì)節(jié)并加速了運(yùn)行代碼。

4、Garbage collection 垃圾收集

Java總是處理內(nèi)存分配和回收的許多細(xì)節(jié)，這是許多程序員樂于委托給JVM的一項(xiàng)功能。不過，有時(shí)，原始垃圾收集器會(huì)暫停足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以至于用戶會(huì)注意到性能滯后。

如今，程序員可以在四個(gè)垃圾收集器之間進(jìn)行選擇，它們使用各種不同的垃圾收集算法，專門用于不同類型的應(yīng)用程序：

Garbage First（G1）垃圾回收器是默認(rèn)的選擇，它能以更短的暫停時(shí)間提供更好的吞吐量。

G1采用了從早期Java垃圾收集迭代中吸取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)中發(fā)展起來的技術(shù)，比如對(duì)最大的塊進(jìn)行混洗，以及對(duì)頻繁更改的小對(duì)象進(jìn)行精細(xì)調(diào)整的識(shí)別。

Z垃圾收集器被設(shè)計(jì)為非常低的延遲，這是web服務(wù)器、流服務(wù)和其他實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)工作的要求。它也可以很好地處理非常大的堆，因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)可以擴(kuò)展到16 TB的RAM。

并發(fā)垃圾回收器將在后臺(tái)運(yùn)行，而不會(huì)停止應(yīng)用程序。它最適合像交互式應(yīng)用程序這樣永遠(yuǎn)不應(yīng)該暫停的工作，盡管它可能沒有那么高效。

最后，并行收集器使用多個(gè)線程更快地收集數(shù)據(jù)，但停止更不可預(yù)測(cè)。

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開發(fā)人員不必拘泥于單一的垃圾收集方法，也不必求助于其他解決方案，如通過重用對(duì)象來模擬自己的內(nèi)存管理?，F(xiàn)在有四個(gè)主要的選擇，每一個(gè)都提供了更多的調(diào)整和實(shí)驗(yàn)選項(xiàng)。

5、Pattern matching with switch 模式匹配

Java團(tuán)隊(duì)還在一些最低的語法級(jí)別上增強(qiáng)了該語言，為開發(fā)人員提供了更多的選擇來編寫更干凈、更具表現(xiàn)力的邏輯。switch關(guān)鍵字用于創(chuàng)建if-then-else條件的堆棧，現(xiàn)在提供了模式匹配，這意味著指定各種情況的邏輯不限于equals等基本表達(dá)式。

用這些模式編寫的Java代碼特別簡(jiǎn)潔，不僅可以區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)中的值，還可以區(qū)分對(duì)象類型?？梢允褂盟幸妙愋秃涂罩羔槨．?dāng)然，仍然支持更傳統(tǒng)的帶有失敗語義的邏輯，因此舊代碼可以繼續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。

6、Streamlined syntax簡(jiǎn)化的語法

一開始，編寫Java與編寫C或C++沒有太大區(qū)別?；ɡㄌ?hào)和分號(hào)在Java中的作用與在C中的作用大致相同。循環(huán)是用經(jīng)典的三部分形式構(gòu)建的。盡管它的內(nèi)部與Lisp有著深刻的聯(lián)系，但Java的基本語法與C的沒有太大區(qū)別。

不過，最近添加的內(nèi)容都借鑒了Ruby和Python等腳本語言的簡(jiǎn)單性。For循環(huán)不需要拼寫出每一個(gè)細(xì)節(jié)，因?yàn)榫幾g器現(xiàn)在可以在循環(huán)列表或數(shù)組時(shí)直觀地顯示它們。對(duì)于想要保存擊鍵的程序員來說，匿名函數(shù)和lambda表達(dá)式也是不錯(cuò)的選擇。C的一些冗長(zhǎng)和多余的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)仍然存在，但今天的Java程序員可以用更少的字符拼寫出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

7、Sealed classes密封類

從一開始，JVM的設(shè)計(jì)就是為了防止程序員錯(cuò)誤地在程序中留下許多常見的安全漏洞。最新版本增加了更多選項(xiàng)。例如，密封類允許類創(chuàng)建者準(zhǔn)確地指定哪些類可以擴(kuò)展它。

這可以防止其他使用庫的人擴(kuò)展類并添加或重寫一些原始功能。密封類的運(yùn)行速度也比傳統(tǒng)類快一點(diǎn)，因?yàn)樗鼈冊(cè)试S更積極的優(yōu)化和內(nèi)聯(lián)。它們還可以簡(jiǎn)化方法調(diào)度。

8、Foreign functions and memory 外部函數(shù)和內(nèi)存

Java虛擬機(jī)被設(shè)計(jì)成一個(gè)有圍墻的花園或一個(gè)類型安全的沙箱。虛擬機(jī)保護(hù)代碼并防止代碼在本機(jī)運(yùn)行時(shí)可能發(fā)生的許多一般攻擊。對(duì)于程序員來說，最初的Java Native Interface（JNI）有點(diǎn)像后門。Java團(tuán)隊(duì)知道一些開發(fā)人員需要連接到用其他語言編寫的庫和堆棧，并且一些系統(tǒng)調(diào)用是必不可少的。因此，他們?cè)贘VM的盔甲上打開了這個(gè)洞，并簡(jiǎn)單地警告了使用它的危險(xiǎn)。

現(xiàn)在，我們有了外部函數(shù)和內(nèi)存API，目前是第三次預(yù)覽中的JEP。這個(gè)API將使它更容易和更安全地與外部連接。現(xiàn)在，更多的工作可以用純Java編寫，這為普通Java程序員打開了開始連接到通用系統(tǒng)內(nèi)存的機(jī)會(huì)。該提案還增加了更好的防護(hù)措施，如類型檢查，以阻止一些最嚴(yán)重的潛在溢出攻擊。這個(gè)API將使Java代碼更容易承擔(dān)系統(tǒng)編碼中更低級(jí)的任務(wù)和數(shù)據(jù)處理。對(duì)于Java程序員來說，這是一種更安全的方式來開始突破沙箱。

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9、The Vector API 矢量API

許多資深Java程序員都知道最初的Vector類，它更多的是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而不是一種數(shù)學(xué)工具。這是一個(gè)靈活且同步的解決方案，用于存儲(chǔ)與List沒有太大區(qū)別的對(duì)象。

新的 Vector API是更多。這是一種數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)處理工具，隨著人工智能算法以與物理科學(xué)家和數(shù)學(xué)家或多或少相同的方式使用矩陣和向量，這種工具變得越來越普遍。單個(gè)元素可以是原始類型，并且支持許多基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算，如點(diǎn)積。

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查看Vector類和API之間的區(qū)別的一個(gè)好方法是查看add方法的作用。在原始類中，它只是像所有其他Collections類一樣，將一個(gè)對(duì)象粘貼在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的末尾。在API中，它用于在數(shù)學(xué)上添加單個(gè)元素，更像工程師所期望的那樣。Vector API還承諾開放一些較新的SIMD處理器的巨大計(jì)算能力，使Java程序員能夠編寫出可以在許多長(zhǎng)向量中進(jìn)行轉(zhuǎn)換的代碼。

10、Better null processing 改進(jìn)的空值處理

那個(gè)對(duì)象是空指針嗎？許多Java代碼專門用于檢查、雙重檢查和三重檢查對(duì)象。為了簡(jiǎn)化代碼并加快速度，Java一直在緩慢地添加以更優(yōu)雅的方式處理空指針的功能。

例如，Stream API可以處理長(zhǎng)數(shù)據(jù)流，并且不會(huì)在偶爾出現(xiàn)空值時(shí)掛斷。Optional類包裝器可能包含也可能不包含實(shí)際對(duì)象，從而使代碼能夠很好地流動(dòng)。如果你仍然想檢查null，有一個(gè)null安全運(yùn)算符（？.）可以以非常簡(jiǎn)潔的方式測(cè)試null。

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11、免費(fèi)，就像付費(fèi)許可一樣？

Java一直是免費(fèi)的，至少對(duì)程序員來說是這樣。從一開始，Sun公司就想用免費(fèi)的工具和硬件吸引開發(fā)人員，1997年，該公司大膽地將語言的許多部分及其虛擬機(jī)開源。直到最近，開發(fā)人員都可以或多或少地一次編寫并在任何地方運(yùn)行，而不用支付一分錢。

現(xiàn)在的情況，似乎變得更加不明朗。甲骨文的許多Java版本都是免費(fèi)的，但有些需要奇怪的條款授權(quán)?？雌饋砑坠俏南Ｍ绦騿T享受創(chuàng)建的自由，不受金錢限制，但也希望從那些從Java中獲得大量長(zhǎng)期收入的企業(yè)中提取稅收或租金。事實(shí)上，甲骨文通過所謂的Java訂閱功能來進(jìn)行收費(fèi)。

可以這樣說，Java現(xiàn)在仍然是免費(fèi)的，除非你想升級(jí)它用于商業(yè)用途。

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原文鏈接：https://www.infoworld.com/article/3711866/11-reasons-the-new-java-is-not-like-the-old-java.html