Java 17/18/19 新特性面试题 🚀

1️⃣ Java 17/18/19 新特性价值点

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Java 17/18/19新特性中，你认为最有价值的是哪些？请结合实际场景说明

• 密封类(Sealed Classes)在领域模型设计中的应用
• 模式匹配(Pattern Matching)如何简化代码
• 虚拟线程(Virtual Threads)与传统线程池的对比

💡 参考答案

密封类(Sealed Classes)在领域模型设计中的应用

密封类是Java 17中引入的重要特性，它允许开发者精确控制哪些类可以继承或实现某个类或接口。

核心价值

• 领域完整性保障：在DDD(领域驱动设计)中，可以确保领域模型的完整性和封闭性
• 编译时类型安全：相比枚举更灵活，同时保持类型安全
• 模式匹配友好：为模式匹配提供完美基础，编译器可以验证所有可能情况已处理

实际应用场景

// 支付领域模型
public sealed abstract class Payment permits CreditCardPayment, WeChatPayment, AlipayPayment {
    protected String transactionId;
    protected BigDecimal amount;
    // 共享行为...
}

// 仅允许这三种支付方式实现
public final class CreditCardPayment extends Payment { /* 特定实现 */ }
public final class WeChatPayment extends Payment { /* 特定实现 */ }
public final class AlipayPayment extends Payment { /* 特定实现 */ }

这种设计确保了支付类型是有限且可控的，任何新支付方式必须显式添加到permits子句中，从而避免了未经授权的扩展。

模式匹配(Pattern Matching)如何简化代码

模式匹配是Java 16开始引入并在17/18/19中不断增强的特性，它极大简化了类型检查和数据提取逻辑。

核心价值

• 代码简洁性：显著减少样板代码，提高可读性
• 空安全处理：内置空检查，减少NPE风险
• 消除类型转换：自动进行类型转换，减少ClassCastException风险

实际应用场景

// 传统方式处理不同类型
public String processPayment(Payment payment) {
    if (payment instanceof CreditCardPayment) {
        CreditCardPayment ccPayment = (CreditCardPayment) payment;
        return "处理信用卡支付: " + ccPayment.getCardNumber();
    } else if (payment instanceof WeChatPayment) {
        WeChatPayment wxPayment = (WeChatPayment) payment;
        return "处理微信支付: " + wxPayment.getOpenId();
    } else if (payment instanceof AlipayPayment) {
        AlipayPayment aliPayment = (AlipayPayment) payment;
        return "处理支付宝支付: " + aliPayment.getAlipayId();
    } else {
        return "未知支付方式";
    }
}

// 使用模式匹配简化（Java 17+）
public String processPayment(Payment payment) {
    return switch (payment) {
        case CreditCardPayment ccPayment -> "处理信用卡支付: " + ccPayment.getCardNumber();
        case WeChatPayment wxPayment -> "处理微信支付: " + wxPayment.getOpenId();
        case AlipayPayment aliPayment -> "处理支付宝支付: " + aliPayment.getAlipayId();
        // 编译器会检查是否处理了所有sealed类的子类，无需default
    };
}

结合密封类和模式匹配，代码更简洁、更安全，且编译器可以验证所有情况是否都已处理。

虚拟线程(Virtual Threads)与传统线程池的对比

虚拟线程是Java 19引入的预览特性，在Java 21中正式发布，它彻底改变了Java并发编程模型。

核心价值

• 资源效率：每个虚拟线程仅占用几KB内存，而不是传统线程的1MB+
• 编程模型简化：回归直观的"一个请求一个线程"模型
• 性能提升：支持百万级并发连接，IO密集型应用性能大幅提升

实际应用场景

// 传统线程池方式
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(100); // 线程数有限
for (Request request : requests) {
    executor.submit(() -> processRequest(request));
}

// 虚拟线程方式（Java 19+）
try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
    for (Request request : requests) {
        executor.submit(() -> processRequest(request));
    }
}

性能对比

在一个典型的微服务API网关场景中：

• 传统线程池：

  • 200线程池大小，每线程约1MB内存 = 200MB内存占用
  • 最大并发请求：约200-300（受线程数限制）
  • 高并发时需要复杂的异步编程模型

• 虚拟线程：

  • 10,000并发请求，每虚拟线程约2KB = 20MB内存占用
  • 最大并发请求：轻松达到数万级（受系统资源限制）
  • 保持同步编程模型的简洁性

虚拟线程特别适合IO密集型应用，如微服务、API网关、数据库访问等场景，可以显著提高系统吞吐量，同时简化编程模型。

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