JDK9新特性学习：新手入门教程

本文提供了关于JDK9新特性学习的全面指南，涵盖了JDK9的安装、配置、模块化编程、HTTP/2客户端支持以及移除与弃用的API等内容。文章还介绍了新的API和功能，如Stream API、集合工厂方法和String、Optional的新功能。通过学习这些内容，开发者可以更好地理解和应用JDK9的新特性，提高代码质量和性能。

JDK9的发布与主要改进

JDK9是Java平台标准版的第9个主要版本，于2017年9月21日正式发布。JDK9引入了许多重要的改进和新特性，包括模块化系统、HTTP/2客户端支持、新的API和功能等。这些改进旨在提高Java程序的性能、可靠性和安全性，同时也简化了开发流程。

JDK9的重大改进之一是引入了模块化系统，这使得开发者能够更好地组织和管理代码。此外，JDK9还引入了HTTP/2客户端支持，使得网络通信更加高效。其他改进还包括一些新的API和功能，比如Stream API的新方法、集合工厂方法、以及String和Optional的新功能。

下载与安装步骤

1. 下载JDK9

   • 访问Oracle官方网站或OpenJDK官方网站下载JDK9安装包。
   • 选择合适的版本，下载对应的操作系统版本（如Windows、macOS或Linux）。
2. 安装JDK9
   • 对于Windows用户，下载的安装包是一个.exe文件，双击运行即可开始安装。
   • 对于macOS用户，下载的安装包是一个.dmg文件，双击运行后将安装包拖动到Applications文件夹中。
   • 对于Linux用户，下载的安装包是一个.tar.gz文件，下载后使用tar命令解压到指定目录。

环境变量配置

安装完成后，需要配置环境变量以确保Java程序能够正确运行。

1. 配置JAVA_HOME

   • 打开操作系统环境变量设置窗口。
   • 在系统变量中新建一个名为JAVA_HOME的变量，其值为JDK9的安装路径（例如：C:\Program Files\Java\jdk-9）。
   • 将JAVA_HOME添加到PATH环境变量中，确保系统能够找到Java命令。
2. 验证安装
   • 打开命令行工具，输入java -version命令，查看Java版本信息，确保安装成功。

模块化编程基础

模块化编程是一种将程序划分为独立、可重用模块的方法。在JDK9中，引入了新的模块系统，通过module-info.java文件来定义模块的元数据。每个模块可以包含一组类和资源文件，能够声明其依赖的其他模块和提供的包。通过这种方式，模块化编程可以提高程序的可维护性和可扩展性。

模块化的好处

模块化编程有以下几个主要好处：

1. 封装性：模块可以封装自己的实现细节，减少外部对内部实现的依赖。
2. 可重用性：模块可以独立开发、测试和部署，提高了代码的可重用性。
3. 依赖管理：模块可以声明其依赖的其他模块，简化了依赖关系的管理。
4. 安全性：通过模块化系统，可以更好地控制模块之间的访问权限，提高程序的安全性。

模块声明与构建

创建一个新的模块需要以下步骤：

1. 创建模块目录：创建一个新的目录，例如my-module。
2. 添加模块源代码：在该目录下创建一个Java源代码文件，例如src/main/java/com/example/MyModule.java。

package com.example;

public class MyModule {
    public void doSomething() {
        System.out.println("Doing something in MyModule");
    }
}

1. 创建模块描述文件：在模块目录的根目录下创建一个名为module-info.java的文件，其中定义了模块的元数据。

module com.example.mymodule {
    requires java.base;
    exports com.example;
}

在该示例中，module com.example.mymodule定义了模块的基本信息，requires java.base声明了对Java基础模块的依赖，exports com.example导出了模块中的包。

1. 编译模块：使用javac命令编译模块源代码和模块描述文件。

javac --module-path path/to/my-module --add-modules com.example.mymodule -d . src/main/java/com/example/*.java module-info.java

1. 运行模块：使用java命令运行模块程序。

java --module-path path/to/my-module --module com.example.mymodule/com.example.MyModule

HTTP/2介绍

HTTP/2 是一个基于HTTP/1.1的二进制分帧协议，旨在改善HTTP协议的性能。HTTP/2的主要特点包括：

1. 二进制分帧：HTTP/2使用二进制协议进行通信，减少了文本格式的编码和解码开销。
2. 多路复用：HTTP/2允许多个HTTP请求和响应在同一个持久连接上并发传输，解决了HTTP/1.1中的队头阻塞问题。
3. 服务器推送：HTTP/2允许服务器在客户端请求之前主动推送资源，减少了客户端的等待时间。

使用JDK9内置HTTP/2客户端

JDK9引入了新的java.net.http包，提供了一个基于HTTP/2的客户端API。该API允许开发者使用简单的语法发送HTTP请求并处理响应。

示例代码展示

以下是一个使用JDK9内置HTTP/2客户端发送GET请求并获取响应的示例代码：

import java.net.URI;
import java.net.http.HttpClient;
import java.net.http.HttpRequest;
import java.net.http.HttpResponse;
import java.net.http.HttpResponse.BodyHandlers;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

public class Http2ClientExample {

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
        HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
                .uri(URI.create("https://example.com"))
                .build();

        CompletableFuture<HttpResponse<String>> future = client.sendAsync(request, BodyHandlers.ofString());

        HttpResponse<String> response = future.join();

        System.out.println("Status code: " + response.statusCode());
        System.out.println("Response body: " + response.body());
    }
}

移除的工具与库

JDK9移除了一些工具和库，这些工具和库在之前的版本中已经弃用或不再被推荐使用。例如，com.sun.*包下的许多工具和库被移除，因为它们是内部API，可能在未来的版本中发生更改。

弃用的API

JDK9中有一些API被标记为弃用，表示这些API在未来的版本中可能会被移除。例如，java.util.Arrays.asList()方法在一些情况下返回List的实现类，这可能会导致不一致的行为。因此，推荐使用java.util.Collections.unmodifiableList()方法来创建不可修改的列表。

如何迁移现有代码

迁移现有代码以适应JDK9中的变化，可以遵循以下步骤：

1. 检查依赖关系：确保当前项目依赖的所有库和框架都支持JDK9。
2. 更新代码：将代码中使用的所有弃用API替换为推荐的API。
   • 例如，将java.util.Arrays.asList()替换为java.util.Collections.unmodifiableList()。
3. 编译和测试：将代码迁移到JDK9后，重新编译代码并运行单元测试，确保所有功能正常工作。

import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class MigrationExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 原来使用asList
        List<String> oldList = Arrays.asList("a", "b", "c");

        // 使用Collections.unmodifiableList替代asList
        List<String> newList = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList("a", "b", "c"));

        System.out.println(newList);
    }
}

新增的Stream API方法

JDK9为Java 8引入的Stream API添加了一些新的方法，这些方法可以简化数据处理流程。例如，Stream接口增加了dropWhile和takewhile方法，可以更方便地处理集合中的元素。

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);

        numbers.stream()
                .dropWhile(n -> n < 5)  // 丢弃小于5的元素
                .takeWhile(n -> n < 10) // 保留小于10的元素
                .forEach(System.out::println);
    }
}

新的集合工厂方法

JDK9为集合框架添加了一些新的工厂方法，使得创建集合更加方便。例如，List.of、Set.of和Map.of方法允许创建不可修改的集合。

import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.Map;

public class CollectionFactoryExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建不可修改的列表
        List<String> list = List.of("a", "b", "c");
        System.out.println(list);

        // 创建不可修改的集合
        Set<String> set = Set.of("a", "b", "c", "d");
        System.out.println(set);

        // 创建不可修改的映射
        Map<String, String> map = Map.of("name", "Alice", "age", "25");
        System.out.println(map);
    }
}

String和Optional的新功能

JDK9为String和Optional类添加了一些新的方法，这些方法可以提高代码的可读性和便利性。例如，String类增加了isBlank方法，可以方便地检查字符串是否为空白，而Optional类增加了or方法，可以提供默认值。

import java.util.Optional;

public class StringOptionalExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用isBlank方法检查字符串是否为空白
        String str = "   ";
        System.out.println(str.isBlank());

        // 使用Optional的or方法提供默认值
        String name = null;
        Optional<String> optionalName = Optional.ofNullable(name);
        String displayName = optionalName.or(() -> Optional.of("Unknown"));
        System.out.println(displayName);
    }
}

使用模块化重构现有项目

使用模块化系统重构现有项目可以提高代码的可维护性和可扩展性。以下是重构一个简单的Java Web应用以使用模块化系统的步骤：

1. 创建模块目录：在项目的根目录下创建一个名为webapp-module的目录。
2. 定义模块描述文件：在webapp-module目录下创建一个名为module-info.java的文件，定义模块的基本信息和依赖关系。

module com.example.webapp {
    requires java.base;
    requires java.servlet;
    requires java.sql;
    exports com.example.webapp.controller;
    exports com.example.webapp.service;
}

1. 重构代码：将现有的代码按照模块化的结构进行重构，将相关的代码逻辑放入不同的模块中。
2. 编译和运行：使用javac命令编译模块描述文件和源代码，然后使用java命令运行模块化的应用。

利用HTTP/2客户端优化网络请求

使用JDK9内置的HTTP/2客户端可以优化网络请求，减少延迟和提高性能。以下是一个简单的示例，展示如何使用HTTP/2客户端发送GET请求并处理响应：

import java.net.URI;
import java.net.http.HttpClient;
import java.net.http.HttpRequest;
import java.net.http.HttpResponse;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;

public class Http2ClientOptimizationExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
        HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
                .uri(new URI("https://example.com"))
                .build();

        CompletableFuture<HttpResponse<String>> future = client.sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
        HttpResponse<String> response = future.join();

        System.out.println("Status code: " + response.statusCode());
        System.out.println("Response body: " + response.body());
    }
}

其他JDK9新特性应用实例

除了上述示例，JDK9还有一些其他的新特性可以应用于实际项目中，例如：

• 新的文件系统API：JDK9引入了新的java.nio.file包中的文件系统API，可以更方便地处理文件和目录。
• 新的过程构建API：JDK9引入了新的java.lang.ProcessBuilder类的API，可以更方便地创建和管理进程。
• 新的日期和时间API：JDK9引入了新的java.time包中的日期和时间API，可以更方便地处理日期和时间。

通过学习和应用这些新特性，开发者可以提高代码的质量和性能，更好地适应现代开发的需求。

JDK9引入了许多重要的新特性和改进，这些特性包括模块化系统、HTTP/2客户端支持、新的API和功能等。通过学习和应用这些新特性，开发者可以提高代码的可维护性、可扩展性和性能，更好地适应现代开发的需求。希望本文提供的教程和示例代码能够帮助你更好地理解和使用JDK9的新特性。