Java JDK 22全新发布 - 猫头虎博主带你一起深入了解JDK22！

这项功能的最终确定，标志着Java程序能够更方便、更安全地与JVM外部的代码和数据进行互操作。它提供了一种用纯Java API替代本地方法和JNI的脆弱机制的方法，同时提升了生产力和性能。

JEP 456: 未命名变量与模式 🔍

提高了代码的可读性和可维护性，通过使用下划线字符表示未使用的变量声明或嵌套模式，使得代码更加简洁明了。

更多精彩特性

除了上述亮点之外，JDK 22还引入了字符串模板的第二次预览、向量API的第七个孵化器、流收集器的预览等多项增强功能，每一项都值得我们深入探究。

JDK 22 提供了 12 项重要的增强功能，这些增强功能有自己的 JDK 增强提案 (JEP)，其中包括 7 项预览功能和 1 项孵化功能。这些改进涉及 Java 语言、API、性能以及 JDK 中包含的工具：

JEP 423：G1 引入区域固定机制，降低 GC 延迟

G1 的区域固定旨在减少延迟，从而无需在 Java 本机接口 (JNI) 关键区域期间禁用垃圾收集 (GC)。这意味着使用 JNI 时，Java 线程无需在 G1 GC 操作完成之前等待，从而提高开发人员的工作效率。

JEP 447： super(…) 之前添加语句（预览）

Super(…) 之前的语句预览来自 Amber 项目，它与语言中的构造函数有关，允许在显式构造函数调用之前出现不引用所创建实例的语句。该功能带来：

• 为开发人员提供了更大的自由度来表达构造函数的行为，使目前必须在辅助静态方法、辅助中间构造函数或构造函数参数中派生的逻辑得以更自然地放置。
• 保留构造函数在类实例化过程中按自上而下的顺序运行的现有保证，确保子类构造函数中的代码不会干扰超类的实例化。
• 无需对 JVM 进行任何更改。此 Java 语言功能仅依赖于 JVM 目前的能力，即验证和执行构造函数内显式构造函数调用之前出现的代码。

  这是迄今为止 JDK 22 中唯一一个尚未在标准 Java 中预览或孵化的功能。

  JEP 454: 外部函数与内存 API

  这一功能之前已经在 JDK 19、JDK 20 和 JDK 22 中预览，现如今在 JDK 22 中已经最终确定。它允许 Java 程序与 Java 运行时之外的代码和数据互操作。通过有效调用外部函数（即 JVM 之外的代码）和安全访问外来内存（即 JVM 不管理的内存），API 使 Java 程序能够调用本地库和处理本地数据，而不会出现 JNI 的脆性和危险。

  这项功能带来一些好处：

  • 生产力提升——用简洁、可读性强的纯 Java API 取代本地方法和 Java 本地接口 (JNI) 的脆弱机制。
  • 性能——提供对外部函数和内存的访问，其开销可与 JNI 和 sun.misc.Unsafe 相媲美，甚至更好。
  • 广泛的平台支持——在 JVM 运行的每个平台上都能发现和调用本地库。
  • 统一性——提供在多种内存（如本地内存、持久内存和托管堆内存）中对结构化和非结构化数据（大小不限）进行操作的方法。
  • 健全性——保证即使在多个线程之间分配和删除内存时，也不会出现 use-after-free 错误。
  • 完整性——允许程序对本地代码和数据执行不安全的操作，但默认情况下会向用户发出警告。

    JEP 456: 未命名变量与模式

    改进了需要但未使用变量声明或嵌套模式时的可读性。两者都用下划线字符表示。这一功能的目标包括：

    • 捕捉开发人员未使用给定绑定或 lambda 参数的意图，并强制执行该属性，以明确程序并减少出错机会。
    • 通过识别必须声明（如在 catch 子句中）但未使用的变量，提高所有代码的可维护性。
    • 允许多个模式出现在一个 case 标签中，前提是它们都没有声明模式变量
    • 通过消除不必要的嵌套类型模式，提高记录模式的可读性。

      这项提供已经在 JDK 21 中预览，并在 JDK 22 中最终确定，无需更改。

      JEP 457: 类文件 API（预览）

      它的目的是为解析、生成和转换 Java 类文件提供标准 API。该 API 可使依赖它的框架和程序自动支持最新 JDK 中的最新类文件，从而可快速、轻松地采用以类文件表示的新语言和虚拟机功能。

      JEP 458: 启动多文件源代码程序

      允许用户运行以多个 Java 源代码文件形式提供的程序，而无需首先对其进行编译。这一功能的目标是使小程序向大型程序的过渡更加渐进，提高开发人员的工作效率，使开发人员能够选择是否以及何时配置构建工具。

      JEP 459: 字符串模板（第二次预览）

      字符串模板是对 Java 现有字符串文字量和文本块的补充，它将文字文本与嵌入式表达式和模板处理器结合起来，从而产生专门的结果。

      目标包括：

      • 通过轻松表达包含运行时计算值的字符串，简化了 Java 程序的编写。
      • 提高了混合文本和表达式的可读性，无论文本适合单行源代码（如字符串字面量）还是跨越多行源代码（如文本块）。
      • 通过支持对模板及其嵌入式表达式的值进行验证和转换，提高了由用户提供的值组成字符串并将其传递给其他系统（如构建数据库查询）的 Java 程序的安全性。
      • 允许 Java 库定义字符串模板中使用的格式化语法，从而保持灵活性。
      • 简化了接受以非 Java 语言编写的字符串（如 SQL、XML 和 JSON）的 API 的使用。
      • 无需通过中间字符串表示形式进行传输，即可创建由文字文本和嵌入式表达式计算得出的非字符串值。

        JEP 460: 向量 API（第七个孵化器）

        用于表达向量计算的 API，可在运行时可靠地编译为支持的 CPU 架构上的最佳向量指令，从而实现优于同等标量计算的性能。

        该 API 提供了一种在 Java 中编写复杂向量算法的方法，它使用现有的 HotSpot 自动向量化算法，但采用了一种用户模型，使向量化更具可预测性和鲁棒性。

        这一功能已在 Java 之前的版本中孵化，最早可追溯到 2021 年 3 月的 JDK 16。API 的目标包括：简洁明了、与平台无关、在 x64 AArch64 架构上提供可靠的运行时编译和性能。

        JEP 461：流收集器（预览）

        此功能增强了 Stream API，以支持自定义中间操作。这将允许流管道以现有内置中间操作难以实现的方式转换数据。

        通过使流中的常见自定义操作，提高开发人员的工作效率和代码可读性。

        JEP 462: 结构化并发（第二次预览）

        借助 Project Loom 的结构化并发，可以通过 API 简化并发编程。该 API 将不同线程中运行的一组相关任务视为一个工作单元，从而简化了错误处理和提高了可靠性，并增强了可观察性。

        JEP 463: 隐式声明的类和实例主方法（第二次预览）

        学生可以编写自己的第一个 Java 程序，而无需了解专为大型程序设计的语言特性。学生无需使用单独的语言方言，就可以编写单类程序的精简声明，然后随着技能的提高，无缝扩展他们的程序，使用更高级的功能。

        这一功能为 Java 编程提供了一个平滑的阶梯，使教师可以循序渐进地引入概念。同时帮助学生以简洁的方式编写基本程序，并随着技能的提高而优雅地扩展代码，以及减少编写脚本和命令行实用程序等简单程序的过程。

        JEP 464: 作用域值（第二次预览）

        实现线程内和线程间不可变数据的高效共享。它的目标主要包括：

        • 易用性——提供了一种编程模型，可在线程内共享数据，也可与子线程共享数据，从而简化数据流的推理。
        • 可理解性——使共享数据的生命周期从代码的语法结构中可见。
        • 稳健性——确保只有合法的调用者才能检索调用者共享的数据。
        • 性能——将共享数据视为不可变数据，允许大量线程共享，并实现运行时优化。

          除了 JEP 中描述的上述更改外，发布说明中还列出了许多较小的更新，对此感兴趣的小伙伴不妨通过官方公告进行速览：https://blogs.oracle.com/java/post/the-arrival-of-java-22

          此外，Oracle 也在公告中提到，Java 22 版本里，在标记为已修复的 2,251 个 JIRA 问题中，有不少是 Java 社区成员修复的，其中亚马逊、ARM、谷歌、华为、IBM、英特尔、ISCAS、微软、红帽、Rivos、SAP 和腾讯等组织开发者做出的显着贡献。

          代码示例：利用JDK 22新特性

          // 示例代码：使用外部函数与内存API
          // 此段代码展示了如何使用JDK 22引入的外部函数与内存API访问外部库
          import jdk.incubator.foreign.*;
          public class ExternalFunctionsExample {
              public static void main(String[] args) {
                  // 使用MemorySegment和MemoryAddress操作外部内存
                  // 示例略
              }
          }
          

          实战技巧：如何最大化利用JDK 22

          1. G1垃圾收集器优化：理解并应用新的G1区域固定机制，对于需要处理大量数据且要求低延迟的应用尤为重要。
          2. 外部函数与内存API：熟悉并使用这一API，可以大大简化Java与本地代码和数据的互操作，提高开发效率和程序性能。
          3. 探索新的语言特性：如super(…)之前的语句、未命名变量与模式，这些新特性可以使代码更加简洁和易于维护。

             

          QA环节

          Q: JDK 22与以往版本相比，有哪些显著的改进？

          A: JDK 22引入了多项新特性和改进，包括但不限于G1垃圾收集器的优化、外部函数与内存API的确定、以及多个预览和孵化特性，旨在提高Java的性能、安全性和开发效率。

          Q: 我应该如何开始使用JDK 22？

          A: 可以从Oracle官网下载JDK 22的最新版本，并根据官方文档开始探索和应用新特性。建议先从对你的项目最有帮助的特性开始尝试。

          小结

          JDK 22的发布不仅标志着Java语言发展的又一重要里程碑，也为广大Java开发者提供了一个功能更加强大、使用更加灵活的开发工具。通过这次更新，Java在性能优化、语言特性、以及与外部系统的互操作性上都有了显著的提升，进一步巩固了其作为企业级应用首选语言的地位。

          

          参考资料

          1. Oracle官方文档 - 提供了JDK 22各项新特性的详细介绍和使用指南。
          2. JEP官网 - 详细列出了JDK 22中所有JEP（JDK Enhancement Proposals）的内容，是深入了解新特性背后设计思想的重要资源。

          表格总结本文核心知识点

          特性编号	特性名称	简介
          JEP 423	G1垃圾收集器的优化	引入区域固定机制，降低GC延迟
          JEP 447	super(…)之前的语句预览	允许在构造函数调用前执行语句，提高代码表达的灵活性
          JEP 454	外部函数与内存API	简化Java程序与外部代码和数据的互操作，提高性能和生产力
          JEP 456	未命名变量与模式	通过下划线字符表示未使用的变量声明或嵌套模式，提升代码的简洁性

          总结

          JDK 22的发布为Java开发社区带来了许多值得期待的新特性和改进。无论是在性能优化、代码简洁性，还是在提高开发效率方面，JDK 22都展现出了Java语言不断进化的活力。作为开发者，我们应该积极探索和利用这些新特性，以更好地解决实际开发中遇到的问题，提升软件的质量和性能。

          

          未来展望

          展望未来，Java社区将继续推动语言和平台的创新发展。随着Project Valhalla、Project Loom等项目的进展，我们有理由相信，Java将在性能优化、并发模型等领域带来更多突破。同时，Java的生态系统也将因此变得更加丰富多彩。

          

          温馨提示

          如果对本文或JDK 22有任何疑问，欢迎在评论区留言或通过下方名片联系我。我们一起探讨，共同进步！

          猫头虎博主，致力于分享最新的Java技术动态和深入解析。让我们一起探索Java的无限可能！

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          通过本篇博客，我们一起探索了JDK 22的新特性、提升和未来的发展方向。希望这些内容能够帮助大家更好地理解和应用JDK 22，不断提升自己的技术实力。记得关注和分享，我们下次见！

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