今天在回顾JAVA的发展过程,对JDK 8 及后续版本的核心新特性、使用用例及详细解析,做了一些总结:
一、JDK 8(2014年)
1. Lambda 表达式(函数式接口)
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特性说明:支持将代码作为数据传递,简化匿名内部类的写法,配合函数式接口使用。
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用例:集合遍历、排序、事件处理等。
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6// 遍历集合
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
list.forEach(s -> System.out.println(s));
// 排序
list.sort((s1, s2) -> s1.compareTo(s2)); -
解析:
- 函数式接口(如 Runnable、Comparator)必须有且仅有一个抽象方法。
- Lambda 表达式语法:(参数) -> 表达式 或 (参数) -> { 代码块 }。
- 简化了行为参数化编程,使代码更简洁、函数化。
2. Stream API
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特性说明:支持对集合数据进行链式操作(过滤、映射、归约等),提高数据处理效率。
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用例:数据清洗、统计、分组等。
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5List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int sum = numbers.stream()
.filter(n -> n % 2 == 0) // 过滤偶数
.mapToInt(Integer::intValue) // 转换为IntStream
.sum(); // 求和 -
解析:
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分为中间操作(如 filter、map)和终端操作(如 sum、collect)。
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支持并行流(parallelStream()),利用多核CPU提升性能。
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配合Lambda表达式实现复杂逻辑,避免显式循环。
3.方法引用(Method References)
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特性说明:直接引用已有方法作为Lambda表达式的简化形式。
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用例:简化对已有方法的调用。
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4Function<Integer, String> stringConverter = Integer::toString;
// 引用对象方法
String str = "hello";
Supplier<Integer> lengthSupplier = str::length; -
解析:
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四种类型:静态方法引用(Class::method)、实例方法引用(obj::method)、对象方法引用(Class::instanceMethod)、构造器引用(Class::new)。
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进一步简化Lambda表达式,提高代码可读性。
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4.接口默认方法(Default Methods)
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特性说明:接口中可定义带有实现的默认方法,解决接口演进时的兼容性问题。
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用例:为现有接口新增方法(如 Collection 接口的 stream() 方法)。
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6interface MyInterface {
void method();
default void defaultMethod() { // 默认方法
System.out.println("Default implementation");
}
} -
解析:
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允许在不破坏现有实现类的前提下扩展接口功能。
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若多个接口有同名默认方法,实现类需显式重写。
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二、JDK 9(2017年)
1.模块化系统(Jigsaw,module)
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特性说明:引入 module-info.java 文件,将代码封装为模块,控制包的导出和依赖。
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用例:大型项目依赖管理,减少类路径污染。
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5module mymodule {
requires java.se; // 声明依赖
exports com.example.api; // 导出包
} -
解析:
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解决“类路径地狱”问题,明确模块间依赖关系。
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支持强封装(未导出的包不可访问)和服务加载机制(ServiceLoader)。
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2.Optional 增强
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特性说明:新增 orElseThrow()、stream() 等方法,更严格处理空值。
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用例:避免空指针异常,强制显式处理缺失值。
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2Optional<String> optional = Optional.ofNullable(value);
String result = optional.orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("Value is null")); -
解析:
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鼓励开发者用 Optional 包装可能为空的值,而非返回 null。
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结合 ifPresent()、map() 等方法实现链式空值处理。
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三、JDK 10(2018年)
1.局部变量类型推断(var)
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特性说明:允许用 var 声明局部变量,类型由编译器推断。
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用例:简化集合初始化等场景的代码。
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2var list = new ArrayList<String>(); // 推断为 ArrayList<String>
var map = new HashMap<Integer, String>(); -
解析:
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仅用于局部变量(方法内、增强for循环),不可用于成员变量或方法参数。
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提高代码简洁性,同时保持类型安全(编译时推断)。
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四、JDK 12(2019年)
1.Switch 表达式(增强)
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特性说明:支持表达式形式的 switch,用 -> 代替 break,返回值可赋值。
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用例:简化条件判断逻辑。
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6int day = 3;
String dayName = switch (day) {
case 1 -> "Monday";
case 2 -> "Tuesday";
default -> "Other";
}; -
解析:
- 支持模式匹配(JDK 14 进一步增强),避免冗余的 break 和 return。
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可与 yield 关键字配合返回复杂结果。
五、JDK 14(2020年)
1.Text Blocks(文本块)
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特性说明:用 “”" 定义多行字符串,自动处理换行和缩进。
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用例:简化HTML、JSON、SQL等多行字符串的编写。
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7String html = """
<html>
<body>
<h1>Hello World</h1>
</body>
</html>
"""; -
解析:
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去除冗余的转义符(\n)和连接符(+)。
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可通过 stripIndent()、trim() 等方法处理缩进。
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2.Records(记录类)
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特性说明:快速定义不可变数据载体类,自动生成构造器、equals、hashCode 等。
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用例:替代繁琐的POJO类。
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5record Person(String name, int age) {} // 自动生成所有基础方法
// 使用
Person p = new Person("Alice", 30);
System.out.println(p.name()); // 获取字段 -
解析:
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不可变类,字段默认 final,构造器为全参构造器。
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适用于存储简单数据,减少样板代码。
六、JDK 16(2021年)
1. Pattern Matching for instanceof(类型匹配)
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特性说明:简化 instanceof 后的类型转换,直接声明变量类型。
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用例:避免强制类型转换,代码更简洁。
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3if (obj instanceof String str) { // 直接声明str为String类型
System.out.println(str.length());
} -
解析:
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支持在 if、switch 中使用,减少临时变量声明。
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结合 var 实现动态类型匹配(if (obj instanceof var s))。
七、JDK 17(2021年,LTS版本)
1.密封类(Sealed Classes)
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特性说明:限制类的继承层级,明确允许哪些子类继承或实现。
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用例:定义固定层次结构(如状态模式、枚举扩展)。
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5sealed class Shape permits Circle, Rectangle { // 仅允许Circle和Rectangle继承
// 抽象方法
}
final class Circle extends Shape {} // 必须用final、non-sealed或sealed声明 -
解析:
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增强类型安全,防止非法子类出现。
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子类需用 final(不可再继承)、non-sealed(可继续扩展)或 sealed(需指定允许的子类)声明。
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2.虚拟线程(Virtual Threads,JDK 19引入,JDK 21标准化)
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特性说明:轻量级线程,基于平台线程(Platform Thread)实现,降低线程创建和切换成本。
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用例:高并发场景(如服务器处理大量I/O请求)。
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8try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
executor.submit(() -> {
// 执行I/O操作或阻塞任务
return process();
});
}
} -
解析:
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每个虚拟线程成本极低(约数千个/MB内存),适合海量并发。
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配合 Thread.ofVirtual() 和执行器使用,简化异步编程。
总结与最佳实践
- 函数式编程:优先使用Lambda和Stream处理集合,提升代码简洁性和可读性。
- 空值处理:用Optional包装可能为空的返回值,避免NullPointerException。
- 模块化:大型项目建议拆分模块,通过module-info.java管理依赖,减少类冲突。
- 简化类定义:用Records替代POJO,用密封类控制继承层级,减少样板代码。
- 并发优化:高并发场景尝试虚拟线程(JDK 19+),降低线程开销。
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