Java 12 新特性介紹，快來補一補

2021 年 2 月 25 日
筆記
Jdk 新特性

Java 12 早在 2019 年 3 月 19 日發布，它不是一個長久支援（LTS）版本。在這之前我們已經介紹過其他版本的新特性，如果需要可以點擊下面的鏈接進行閱讀。

Switch 表達式 (JEP 325)

在 Java 12 中，對 Switch 表達式的寫法進行了改進，雖然是一個語法糖的改進，也讓 Switch 的程式碼編寫變得更加優雅。先看一下在 Java 12 之前的 Switch 的寫法。

// 通過傳入月份，輸出月份所屬的季節
public static void switchJava12Before(String day) {
    switch (day) {
        case "march":
        case "april":
        case "may":
            System.out.println("春天");
            break;
        case "june":
        case "july":
        case "august":
            System.out.println("夏天");
            break;
        case "september":
        case "october":
        case "november":
            System.out.println("秋天");
            break;
        case "december":
        case "january":
        case "february":
            System.out.println("冬天");
            break;
    }
}

上面的例子中，通過傳入一個月份，輸出這個月份對應的季節。簡單的功能卻寫了大量程式碼，而且每個操作都需要一個 break 來防止 Case 穿透。

使用預覽功能

由於 Switch 表達式在 Java 12 中並不是一個正式發布的功能，還處於預覽測試階段，所以想要使用 Java 12 去編譯運行就需要打開功能預覽參數，當然，如果你使用的是 Java 14 以及更高版本，就可以直接跳過這個部分了。

# 編譯時
./bin/javac --enable-preview -source 12 ./Xxx.java
# 運行時
./bin/java --enable-preview Xxx

如果某個新特性是預覽功能，這意味著這個功能有可能在未來的版本中刪除。

Java 12 Switch

由於 Switch 存在的上述問題，所以在 Java 12 中對 Switch 進行了改進，讓其可以使用 case L -> 的方式進行操作，那麼在 Java 12 中可以怎麼編寫這段程式碼呢？

public static void switchJava12(String day) {
    switch (day) {
        case "march", "april", "may"            -> System.out.println("春天");
        case "june", "july", "august"           -> System.out.println("夏天");
        case "september", "october", "november" -> System.out.println("秋天");
        case "december", "january", "february"  -> System.out.println("冬天");
    }
}

通過測試可以得到預期的輸出結果。這還不夠，在 Switch 的改進中，還支援了使用 Switch 的返回值進行賦值。

像下面這樣：

String season = switch (day) {
    case "march", "april", "may"            -> "春天";
    case "june", "july", "august"           -> "春天";
    case "september", "october", "november" -> "春天";
    case "december", "january", "february"  -> "春天";
    default -> {
    		//throw new RuntimeException("day error")
        System.out.println("day error");
        break "day error";
    }
};
System.out.println("當前季節是:" + season);

雖然編寫更加簡單了，其實這些只不過是語法糖式的更新，編譯後和之前並沒有太大區別。

文件對比 Files.mismatch

在 Java 中對於文件的操作已經在 Java 7 中進行了一次增強，這次 Java 12 又帶來了文件對比功能。對比兩個文件，如果內容一致，會返回 -1 ，如果內容不同，會返回不同的位元組開始位置。

// 創建兩個文件
Path pathA = Files.createFile(Paths.get("a.txt"));
Path pathB = Files.createFile(Paths.get("b.txt"));

// 寫入相同內容
Files.write(pathA,"abc".getBytes(), StandardOpenOption.WRITE);
Files.write(pathB,"abc".getBytes(), StandardOpenOption.WRITE);
long mismatch = Files.mismatch(pathA, pathB);
System.out.println(mismatch);

// 追加不同內容
Files.write(pathA,"123".getBytes(), StandardOpenOption.APPEND);
Files.write(pathB,"321".getBytes(), StandardOpenOption.APPEND);
mismatch = Files.mismatch(pathA, pathB);
System.out.println(mismatch);

// 刪除創建的文件
pathA.toFile().deleteOnExit();
pathB.toFile().deleteOnExit();

// RESULT
// -1
// 3

對比功能的實現可以直接閱讀源碼，還是很簡單的。

Compact Number

簡化的數字格式可以直接轉換數字顯示格式，比如 1000 -> 1K，1000000 -> 1M 。

System.out.println("Compact Formatting is:");
NumberFormat upvotes = NumberFormat.getCompactNumberInstance(new Locale("en", "US"), Style.SHORT);

System.out.println(upvotes.format(100));
System.out.println(upvotes.format(1000));
System.out.println(upvotes.format(10000));
System.out.println(upvotes.format(100000));
System.out.println(upvotes.format(1000000));

// 設置小數位數
upvotes.setMaximumFractionDigits(1);
System.out.println(upvotes.format(1234));
System.out.println(upvotes.format(123456));
System.out.println(upvotes.format(12345678));

可以得到輸出如下：

100
1K
10K
100K
1M
1.2K
123.5K
12.3M

JVM 相關更新

Shenandoah 垃圾收集器

Java 12 增加了 Shenandoah 一個低停頓的垃圾收集器，它可以和 Java 應用程式中的執行執行緒同時進行，用來收集垃圾進行內容回收，這樣就可以讓停頓時間更少。

更多關於 Shenandoah 垃圾收集器的介紹可以查看文檔：Shenandoah GC 介紹。

ZGC 並發類卸載

Z 垃圾收集器現在支援類卸載，通過卸載不使用的類來釋放這些類相關的數據結構，從而減少應用程式的總體佔用空間。因為是並發執行，所以不會停止 Java 應用程式執行緒的執行，也因此對 GC 的暫停時間影響微乎其微。默認情況下啟用此功能，但可以使用命令行選項禁用-XX:-ClassUnloading。

JVM 常量 API

在包 java.lang.invoke.constant 中定義了一系列的基於值的符號引用，可以用來描述各種可載入常量。可以更容易的對關鍵類文件和運行時構建的名義描述進行建模，特別是對那些從常量池中載入的常量，也讓開發者可以更簡單標準的處理可載入常量。

默認使用類數據共享（CDS）

這已經不是 JDK 第一次改進 CDS（Class Data Sharing）功能了，CDS 可以讓 JVM 在同一台機器或虛擬機上啟動多個應用的速度速度大大增加。原理是在啟動應用時共享一些類載入資訊，這樣啟動新進程時就可以使用共享的數據。在 Java 12 之前此功能需要手動開啟，Java 12 調整為默認開啟。

微基準套件

Java 12 中添加一套新的基於 JMH 的基本的微基準測試套件。之前也介紹過 JMH 的使用，可以參考之前文章 JMH – Java 程式碼性能測試的終極利器。

其他更新

1. 支援 Unicode 11

在 Java 11 支援了 Unicode 10 之後， Java 12 支援了 Unicode 11，支援操作更多的表情、符號。

文中示例已經上傳到 github/niumoo/jdk-feature

參考

[1] //openjdk.java.net/projects/jdk/12/

[2] //wiki.openjdk.java.net/display/shenandoah/Main

[3] //unicode.org/versions/Unicode11.0.0/