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Java 13 最新特性你知道多少？

JDK 13 于 2019 年 9 月 17 日正式发布。

新版本主要包含五个特性

JEP 350: Dynamic CDS Archives
JEP 351: ZGC: Uncommit Unused Memory
JEP 353: Reimplement the Legacy Socket API
JEP 354: Switch Expressions (Preview)
JEP 355: Text Blocks (Preview)

Dynamic CDS Archives（动态 CDS 归档）

首先介绍一下 CDS，CDS 全名为 Class Data Sharing，目的是减少Java编程语言应用程序的启动时间，特别是较小的应用程序，并减少内存占用。实现思路是通过JVM调用期间，将共享的归档文件被映射到内存中，从而节省了加载这些类的成本，并允许多个 JVM 进程共享这些类的大部分 JVM 元数据。

JVM 中 CDS 的历史

JDK 1.5 引入了CDS 的概念，通过把 rt.jar 中的核心类提前转化成内部表示，转储到一个共享存档（shared archive）中。每个 JVM 只需要装载自己的应用类，启动时间减少了，另外核心类是共享的，所以 JVM 的内存占用也减少了；
Oracle JDK 9 中，在支持其他 GC 算法和应用程序类的情况下，这变得非常有用；
JDK 10 之前，它一直是一个商业特性，在JDK 10 中它成为了开源的；
OpenJDK 13 / JDK 13 中实现了动态 CDS 归档，提高应用程序类数据共享（AppCDS）的可用性。消除了用户为每个应用程序创建类列表而进行试运行的需要。当程序存在时，可以使用 -XX:ArchiveClassesAtExit=<filename> ，而不是提供类列表。然后使用 -XX:SharedArchiveFile=<filename> ，可以在 JDK 的系统默认存档之上共享类数据

ZGC: Uncommit Unused Memory

ZGC 是在 JDK 11 中引入的，但是到目前为止它还没有像 G1 垃圾收集器那样将未使用的堆内存返回到操作系统。这个 JEP 解决了这个问题，并且默认启用了这个功能。

Reimplement the Legacy Socket API

java.net.Socket 和 java.net.ServerSocket 的实现非常古老，这个 JEP 为它们引入了新的实现。新的实现方法是 Java 13 中的默认实现，但是旧的实现还没有被删除，可以通过设置系统属性 jdk.net.usePlainSocketImpl 来使用它们。但没有为 java.net.DatagramSocket 引入新的实现。

运行一个实例化 Socket 和 ServerSocket 的类将显示这个调试输出。这是默认的（新的实现）：

java -XX:+TraceClassLoading JEP353  | grep Socket
[0.033s][info   ][class,load] java.net.Socket source: jrt:/java.base
[0.035s][info   ][class,load] java.net.SocketOptions source: jrt:/java.base
[0.035s][info   ][class,load] java.net.SocketImpl source: jrt:/java.base
[0.039s][info   ][class,load] java.net.SocketImpl$$Lambda$1/0x0000000800b50840 source: java.net.SocketImpl
[0.042s][info   ][class,load] sun.net.PlatformSocketImpl source: jrt:/java.base
[0.042s][info   ][class,load] sun.nio.ch.NioSocketImpl source: jrt:/java.base
[0.043s][info   ][class,load] sun.nio.ch.SocketDispatcher source: jrt:/java.base
[0.044s][info   ][class,load] java.net.DelegatingSocketImpl source: jrt:/java.base
[0.044s][info   ][class,load] java.net.SocksSocketImpl source: jrt:/java.base
[0.044s][info   ][class,load] java.net.ServerSocket source: jrt:/java.base
[0.045s][info   ][class,load] jdk.internal.access.JavaNetSocketAccess source: jrt:/java.base
[0.045s][info   ][class,load] java.net.ServerSocket$1 source: jrt:/java.base

sun.nio.ch 上面的 NioSocketImpl 是新的实现。

现在让我们设置系统属性并再次运行:

$ java -Djdk.net.usePlainSocketImpl -XX:+TraceClassLoading JEP353  | grep Socket
[0.037s][info   ][class,load] java.net.Socket source: jrt:/java.base
[0.039s][info   ][class,load] java.net.SocketOptions source: jrt:/java.base
[0.039s][info   ][class,load] java.net.SocketImpl source: jrt:/java.base
[0.043s][info   ][class,load] java.net.SocketImpl$$Lambda$1/0x0000000800b50840 source: java.net.SocketImpl
[0.046s][info   ][class,load] sun.net.PlatformSocketImpl source: jrt:/java.base
[0.047s][info   ][class,load] java.net.AbstractPlainSocketImpl source: jrt:/java.base
[0.047s][info   ][class,load] java.net.PlainSocketImpl source: jrt:/java.base
[0.047s][info   ][class,load] java.net.AbstractPlainSocketImpl$1 source: jrt:/java.base
[0.047s][info   ][class,load] sun.net.ext.ExtendedSocketOptions source: jrt:/java.base
[0.047s][info   ][class,load] jdk.net.ExtendedSocketOptions source: jrt:/jdk.net
[0.047s][info   ][class,load] java.net.SocketOption source: jrt:/java.base
[0.047s][info   ][class,load] jdk.net.ExtendedSocketOptions$ExtSocketOption source: jrt:/jdk.net
[0.047s][info   ][class,load] jdk.net.SocketFlow source: jrt:/jdk.net
[0.047s][info   ][class,load] jdk.net.ExtendedSocketOptions$PlatformSocketOptions source: jrt:/jdk.net
[0.047s][info   ][class,load] jdk.net.ExtendedSocketOptions$PlatformSocketOptions$1 source: jrt:/jdk.net
[0.048s][info   ][class,load] jdk.net.LinuxSocketOptions source: jrt:/jdk.net
[0.048s][info   ][class,load] jdk.net.LinuxSocketOptions$$Lambda$2/0x0000000800b51040 source: jdk.net.LinuxSocketOptions
[0.049s][info   ][class,load] jdk.net.ExtendedSocketOptions$1 source: jrt:/jdk.net
[0.049s][info   ][class,load] java.net.StandardSocketOptions source: jrt:/java.base
[0.049s][info   ][class,load] java.net.StandardSocketOptions$StdSocketOption source: jrt:/java.base
[0.051s][info   ][class,load] sun.net.ext.ExtendedSocketOptions$$Lambda$3/0x0000000800b51440 source: sun.net.ext.ExtendedSocketOptions
[0.057s][info   ][class,load] java.net.DelegatingSocketImpl source: jrt:/java.base
[0.057s][info   ][class,load] java.net.SocksSocketImpl source: jrt:/java.base
[0.058s][info   ][class,load] java.net.ServerSocket source: jrt:/java.base
[0.058s][info   ][class,load] jdk.internal.access.JavaNetSocketAccess source: jrt:/java.base
[0.058s][info   ][class,load] java.net.ServerSocket$1 source: jrt:/java.base

它显示了现在使用的旧的实现 java.net.PlainSocketImpl 。

Switch Expressions (Preview)

在 JDK 12 中引入了 Switch 表达式作为预览特性。JEP 354 修改了这个特性，它引入了 yield 语句来从块中返回值，而不是使用 break。这意味着，switch 表达式（返回值）应该使用 yield ，而 switch 语句（不返回值）应该使用 break。

JDK 13 之前的 Switch 的写法：

int i;
switch (x) {
    case "1":
        i = 1;
        break;
    case "2":
        i = 2;
        break;
    default:
        i = x.length();
        break;
}

JDK 13 的 Switch 的写法：

switch (x) {
    case "1" -> 1;
    case "2" -> 2;
    default -> {
        int len = x.length();
        yield len;
    }
}

或者

switch (x) {
    case "1": yield 1;
    case "2": yield 2;
    default: {
        int len = x.length();
        yield len;
    }
}

Text Blocks (Preview)

JDK 12 中引入了 Raw String Literals 特性，但在发布之前就放弃了。JEP 在引入多行字符串文字（一个文本块）方面与此类似。

HTML 例子：

使用字符串文字：

String html = "<html>/n" +
              "    <body>/n" +
              "        <p>Hello, world</p>/n" +
              "    </body>/n" +
              "</html>/n";

使用文本块：

String html = """
              <html>
                  <body>
                      <p>Hello, world</p>
                  </body>
              </html>
              """;

SQL 例子

使用字符串文字：

String query = "SELECT `EMP_ID`, `LAST_NAME` FROM `EMPLOYEE_TB`/n" +
               "WHERE `CITY` = 'INDIANAPOLIS'/n" +
               "ORDER BY `EMP_ID`, `LAST_NAME`;/n";

使用文本块：

String query = """
               SELECT `EMP_ID`, `LAST_NAME` FROM `EMPLOYEE_TB`
               WHERE `CITY` = 'INDIANAPOLIS'
               ORDER BY `EMP_ID`, `LAST_NAME`;
               """;