JDK17 你的下一个白月光

JDK版本升级的非常快，现在已经到JDK20了。JDK版本虽多，但应用最广泛的还得是JDK8，正所谓“他发任他发，我用Java8”。

但实际情况却不是这样，越来越多的java工程师拥抱 JDK17，于是了解了一下 JDK17新语法，感觉确实香啊，推荐大家一起试一下！

长期支持版本
JDK17是Oracle于2021年9月14日发布的一个长期支持版本（LTS）。它将获得长期的更新和支持，帮助保持程序的稳定性和可靠性。
性能提升
经过综合评估，我们发现在从Java 8升级到Java 11后，G1GC的平均速度提升了16.1%，ParallelGC则提升了4.5%。当从Java 11升级到Java 17时，G1GC的平均速度提升了8.66%，而ParallelGC则提升了6.54%。这些结果是基于对OptaPlanner用例的基准测试得出的。总的来说，这些优
化让垃圾回收器更加优秀。
最大的亮点是带来了稳定版的ZGC垃圾回收器，达到亚毫秒级停顿。
新语法和特性
Switch表达式简化、Text Blocks文本块、instanceof的模式匹配升级和NullPointerException提示信息改进等
支持最新的技术和框架
Spring framework6 和Spring Boot3 都默认使用 Java 17作为最低版本
压测结果
JDK17相对于JDK8和JDK11，所有垃圾回收器的性能都有很明显的提升，特别是稳定版的ZGC垃圾回收器。不论任何机器配置下，都推荐使用ZGC，ZGC的停顿时间达到亚毫秒级，吞吐量也比较高

一、JDK17 新语法

1. 文本块

推荐指数：⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

这个更新非常实用。在没有这个特性之前，编写长文本非常痛苦，充满拼接符号。现在，通过字符串块，我们可以轻松编写JSON、HTML、SQL等内容，效果更清爽。

原来的写法

/**
 * 使用JDK8返回HTML文本
 *
 * @return 返回HTML文本
 */
public static final String getHtmlJDK8() {
    return "<html>\n" +
        " <body>\n" +
        " <p>Hello, world</p>\n" +
        " </body>\n" +
        "</html>";
}

新的写法

/**
 * 使用JDK17返回HTML文本
 *
 * @return 返回HTML文本
 */
public static final String getHtmlJDK17() {
    return """
        <html>
            <body>
                <p>Hello, world</p>
            </body>
        </html>
        """;
}

2. NullPointerException增强

推荐指数：⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

这一功能非常强大且实用，相信每位Java开发者都期待已久。空指针异常（NPE）一直是Java程序员的痛点，因为报错信息无法直观地指出哪个对象为空，只抛出一个NullPointerException和一堆堆栈信息，定位问题耗时且麻烦。
Java17终于在这方面取得了突破，提供了更详细的空指针异常信息，帮助开发者迅速定位问题源头。

public static void main(String[] args) {
    try {
        //简单的空指针
        String str = null;
        str.length();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    try {
        //复杂一点的空指针
        var arr = List.of(null);
        String str = (String)arr.get(0);
        str.length();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

运行结果

3. Records

推荐指数：⭐️⭐️⭐️⭐️

在Java中，POJO对象（如DO、PO、VO、DTO等）通常包含成员变量及相应的Getter和Setter方法。尽管可以通过工具或IDE生成这些代码，但修改和维护仍然麻烦。
Lombok插件为此出现，能够在编译期间自动生成Getter、Setter、hashcode、equals和构造函数等代码，使用起来方便，但对团队有依赖要求。
为此，Java引入了标准解决方案：Records。它通过简洁的语法定义数据类，大大简化了POJO类的编写，如下所示。虽然hashcode和equals方法仍需手动编写，但IDE能够自动生成。这一特性有效解决了模板代码问题，提升了代码整洁度和可维护性。

package com.summo.jdk17;

/**
 *
 * @param stuId     学生ID
 * @param stuName   学生名称
 * @param stuAge    学生年龄
 * @param stuGender 学生性别
 * @param stuEmail  学生邮箱
 */
public record StudentRecord(Long stuId,
                            String stuName,
                            int stuAge,
                            String stuGender,
                            String stuEmail) {
    public StudentRecord {
        System.out.println("构造函数");
    }

    public static void main(String[] args) {
        StudentRecord record = new StudentRecord(1L, "张三", 16, "男", "xxx@qq.com");
        System.out.println(record);
    }
}

4. 全新的switch表达式

推荐指数：⭐️⭐️⭐️

在Java12的时候就引入了switch表达式，注意这里是表达式，而不是语句，原来的switch是语句。
如果不清楚两者的区别的话，最好先去了解一下。主要的差别就是就是表达式有返回值，而语句则没有。
配合模式匹配，以及yield和“->”符号的加入，全新的switch用起来爽到飞起来。

package com.summo.jdk17;

public class SwitchDemo {
    /**
     * 在JDK8中获取switch返回值方式
     *
     * @param week
     * @return
     */
    public int getByJDK8(Week week) {
        int i = 0;
        switch (week) {
            case MONDAY, TUESDAY:
                i = 1;
                break;
            case WEDNESDAY:
                i = 3;
                break;
            case THURSDAY:
                i = 4;
                break;
            case FRIDAY:
                i = 5;
                break;
            case SATURDAY:
                i = 6;
                break;
            case SUNDAY:
                i = 7;
                break;
            default:
                i = 0;
                break;
        }

        return i;
    }

    /**
     * 在JDK17中获取switch返回值
     *
     * @param week
     * @return
     */
    public int getByJDK17(Week week) {
        // 1, 现在的switch变成了表达式，可以返回值了，而且支持yield和->符号来返回值
        // 2, 再也不用担心漏写了break，而导致出问题了
        // 3, case后面支持写多个条件
        return switch (week) {
            case null -> -1;
            case MONDAY -> 1;
            case TUESDAY -> 2;
            case WEDNESDAY -> 3;
            case THURSDAY -> {yield 4;}
            case FRIDAY -> 5;
            case SATURDAY, SUNDAY -> 6;
            default -> 0;
        };
    }

    private enum Week {
        MONDAY,
        TUESDAY,
        WEDNESDAY,
        THURSDAY,
        FRIDAY,
        SATURDAY,
        SUNDAY
    }
}

5. 私有接口方法

推荐指数：⭐️⭐️⭐️

从Java8开始，允许在interface里面添加默认方法，但有一个问题，如果一个default方法体很大怎么办，拆到另外的类去写吗？实在有些不太合理，
所以在Java17里面，如果一个default方法体很大，那么可以通过新增接口私有方法来进行一个合理的拆分了。

public interface PrivateInterfaceMethod {
    /**
     * 接口默认方法
     */
    default void defaultMethod() {
        privateMethod();
    }

    // 接口私有方法，在Java8里面是不被允许的，不信你试试
    private void privateMethod() {
    }
}

6. 模式匹配

推荐指数：⭐️⭐️⭐️⭐️

在JDK 17中，模式匹配主要用于 instanceof 表达式。
模式匹配增强了instanceof的语法和功能，使类型检查和类型转换更加简洁和高效。
在传统的Java版本中，我们通常使用 instanceof 结合类型转换来判断对象类型并进行处理，这往往会导致冗长的代码。

原来的写法

/**
 * 旧式写法
 *
 * @param value
 */
public void matchByJDK8(Object value) {
    if (value instanceof String) {
        String v = (String)value;
        System.out.println("遇到一个String类型" + v.toUpperCase());
    } else if (value instanceof Integer) {
        Integer v = (Integer)value;
    System.out.println("遇到一个整型类型" + v.longValue());
    }
}

新的写法

/**
 * 转换并申请了一个新的变量，极大地方便了代码的编写
 *
 * @param value
 */
public void matchByJDK17(Object value) {
    if (value instanceof String v) {
        System.out.println("遇到一个String类型" + v.toUpperCase());
    } else if (value instanceof Integer v) {
        System.out.println("遇到一个整型类型" + v.longValue());
    }
}

7. 集合类的工厂方法

推荐指数：⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

在Java8的年代，即便创建一个很小的集合，或者固定元素的集合都是比较麻烦的。

原来的写法

Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c"

新的写法

Set<String> set = Set.of("a", "b", "c");

二、其他的新特性

1. 新的String方法

repeat：重复生成字符串
isBlank：不用在引入第三方库就可以实现字符串判空了
strip：去除字符串两边的空格，支持全角和半角，之前的trim只支持半角
lines：能根据一段字符串中的终止符提取出行为单位的流
indent：给字符串做缩进，接受一个int型的输入
transform：接受一个转换函数，实现字符串的转换

2. Stream API的增强

增加takeWhile, dropWhile, ofNullable, iterate以及toList的API，越来越像一些函数式语言了。用法举例如下。

// takeWhile 顺序返回符合条件的值，直到条件不符合时即终止继续判断，
// 此外toList方法的加入，也大大减少了节省了代码量，免去了调用collect(Collectors::toList)方法了
List<Integer> list = Stream.of(2,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
        .takeWhile(i->(i%2==0)).toList(); // 返回2, 2

// dropWhile 顺序去掉符合条件的值，直到条件不符合时即终止继续判断
List<Integer> list1 = Stream.of(2,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
        .dropWhile(i->(i%2==0)).toList(); //返回3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

// ofNullable，支持传入空流，若没有这个且传入一个空流，那么将会抛NPE
var nullStreamCount = Stream.ofNullable(null).count(); //返回0

// 以下两行都将输出0到9
Stream.iterate(0, n -> n < 10, n -> n + 1).forEach(x -> System.out.println(x));
Stream.iterate(0, n -> n + 1).limit(10).forEach(x -> System.out.println(x));

3. 全新的HttpClient

这个API首次出现在9之中，不过当时并非是一个稳定版本，
在Java11中正式得到发布，所以在Java17里面可以放心地进行使用。
原来的JDK自带的Http客户端真的非常难用，这也就给了很多像okhttp、restTemplate、Apache的HttpClient和feign这样的第三方库极大的发挥空间，几乎就没有人愿意去用原生的Http客户端的。
但现在不一样了，感觉像是新时代的API了。FluentAPI风格，处处充满了现代风格，用起来也非常地方便，再也不用去依赖第三方的包了，好用。

// 同步请求
HttpClient client = HttpClient.newBuilder()
        .version(Version.HTTP_1_1)
        .followRedirects(Redirect.NORMAL)
        .connectTimeout(Duration.ofSeconds(20))
        .proxy(ProxySelector.of(new InetSocketAddress("proxy.example.com", 80)))
        .authenticator(Authenticator.getDefault())
        .build();
   HttpResponse<String> response = client.send(request, BodyHandlers.ofString());
   System.out.println(response.statusCode());
   System.out.println(response.body()); 
   
// 异步请求
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
        .uri(URI.create("https://foo.com/"))
        .timeout(Duration.ofMinutes(2))
        .header("Content-Type", "application/json")
        .POST(BodyPublishers.ofFile(Paths.get("file.json")))
        .build();
   client.sendAsync(request, BodyHandlers.ofString())
        .thenApply(HttpResponse::body)
        .thenAccept(System.out::println);

4. JShell

在新的JDK版本中，支持直接在命令行下执行java程序，类似于python的交互式REPL。
简而言之，使用 JShell，你可以输入代码片段并马上看到运行结果，然后就可以根据需要作出调整，这样在验证一些简单的代码的时候，就可以通过jshell得到快速地验证，非常方便。

5. java命令 `直接执行` java文件

在现在可以直接通过执行“java xxx.java”，即可运行该java文件，无须先执行javac，然后再执行java，是不是又简单了一步。

6. ZGC

在ParallelOldGC、CMS和G1之后，JDK 11引入了全新的ZGC（Z Garbage Collector）。这个名字本身就显得很牛。官方宣称ZGC的垃圾回收停顿时间不超过10ms，能支持高达16TB的堆空间，并且停顿时间不会随着堆的增大而增加。
.
那么，ZGC到底解决了什么问题？
Oracle官方介绍它是一个可伸缩的低延迟垃圾回收器，旨在降低停顿时间，尽管这可能会导致吞吐量的降低。
不过，通过横向扩展服务器可以解决吞吐量问题。官方已建议ZGC可用于生产环境，这无疑将成为未来的主流垃圾回收器。

小结:
随着Java8即将停止免费官方支持，越来越多的项目将转向Java17，包括大名鼎鼎的Spring Boot 3.0，它在2022年1月20日发布的第一个里程碑版本（M1）正是基于Java17构建的。
大多数情况下，从 JDK 8 升级到 JDK 17 是可行的，但需要对应用程序进行适当的测试和调整，以确保其在新版本上的稳定运行。
但是如果项目中其他成员使用了某些新特性，在Java8下将无法通过编译.，到时候再换就有点晚了