JDK10新特性学习入门：简单教程详解

JDK 10带来了多项重要更新，旨在提升开发效率、性能和可维护性，其中包括局部变量类型推断、新的垃圾收集器以及实验性API。本文将详细介绍这些新特性，帮助读者更好地理解和应用JDK10的新功能，实现更高效的编程体验。

JDK10简介

JDK 10是Java开发工具包（Java Development Kit）的第十个长期支持版本，于2018年3月20日发布。与之前的版本相比，JDK 10引入了一些重要特性，这些特性旨在提升开发效率、性能和可维护性。本节将对JDK 10的主要更新和改进进行概述。

JDK10的主要更新

• 局部变量类型推断：引入了var关键字，允许局部变量类型推断。
• 连续垃圾收集器（G1）：优化了垃圾收集过程，进一步提高了应用的性能。
• 新的实验性API：引入了新的实验性API，促进对新特性的探索。
• 移除JavaFX模块：不再包含JavaFX相关模块，减少了JDK的大小。
• 其他新特性和改进：包括运行时编译器接口的改进和其他一些小的优化。

JDK10与之前版本的比较

JDK 10 主要基于JDK 9的特性进行了一些改进。以下是JDK 10相对于JDK 9的一些主要区别：

1. 模块化系统：JDK 10继续支持Java模块化系统，但它在JDK 9的基础上进行了一些改进和优化。
2. 周期性性更新计划：JDK 10启用了周期性发布计划，每半年发布一个长期支持版本，使开发者更容易跟上Java的发展。
3. 改进的G1垃圾收集器：JDK 10中的G1垃圾收集器进一步优化，针对大型应用和多核处理器进行了优化。
4. 新的实验性API：JDK 10引入了一些新的实验性API，这些API在后续版本中可能会进一步发展和成熟。

局部变量类型推断（Var关键字）

JDK 10引入了var关键字，允许在声明局部变量时省略类型。这种特性使得代码更加简洁和易读，并且在一些场景下可以提高生产力。本节将详细讲解var关键字的使用方法、优点以及局限性。

使用var关键字的场景

var关键字主要用于声明局部变量，其类型推断基于变量的初始化表达式。例如：

List<String> names = new ArrayList<>();
// 使用 var 关键字
var names = new ArrayList<String>();

这段代码中，var关键字可以替代List<String>类型声明，类型推断器会自动识别names的类型为ArrayList<String>。

var关键字的优点

1. 代码简洁：使用var关键字可以减少重复的类型声明，使代码更加简洁。
2. 提高可读性：在一些场景下，var关键字的使用可以使代码更加易读，尤其是当初始化表达式比较复杂时。
3. 提高生产力：减少手动类型声明的工作量，提高了开发效率。

var关键字的局限性

1. 类型推断限制：在某些情况下，类型推断可能不够准确。例如，当初始化表达式的结果类型是Object时，编译器无法推断出确切的类型。
2. 隐式类型转换：使用var关键字时，可能会引入隐式类型转换，这可能导致一些潜在的错误。
3. 代码可维护性：过度使用var关键字可能会降低代码的可维护性，特别是在需要明确类型信息的情况下。

连续垃圾收集器（G1）

连续垃圾收集器（G1）是JDK 10中优化的一个重要方面。G1垃圾收集器旨在提高应用的性能，并且针对大型应用和多核处理器进行了优化。本节将详细介绍G1垃圾收集器的工作原理和其优势。

G1垃圾收集器的工作原理

G1垃圾收集器是一种分代型垃圾收集器，它将堆分为多个区域（Region），每个区域的大小是固定的。G1垃圾收集器的核心思想在于通过并行和并发的方式处理垃圾收集，从而减少停顿时间。

1. 分区（Regions）：堆被划分为多个Region，每个Region的大小为2MB或16MB，具体取决于堆的大小。
2. 标记（Marking）：G1垃圾收集器使用并发标记算法，标记存活的对象。
3. 清理（Cleanup）：根据标记的结果，清理不再使用的Region。

G1垃圾收集器的优势

1. 减少停顿时间：G1垃圾收集器通过并行和并发的方式进行垃圾收集，显著减少了垃圾收集的停顿时间。
2. 更灵活的内存管理：G1垃圾收集器可以根据应用的动态负载调整垃圾收集策略。
3. 更好地支持大型应用：G1垃圾收集器针对大型应用进行了优化，适合处理大数据量的应用场景。

新的实验性API

JDK 10引入了一些新的实验性API，用于促进对新特性的探索。这些API在后续版本中可能会进一步发展和成熟，因此在使用时需要注意其实验性质。本节将详细介绍这些新的实验性API以及如何使用它们。

新API的介绍

JDK 10引入了几种新的实验性API，例如java.util.concurrent包中的新特性。

1. 新的集合接口：引入了新的集合接口和实现，例如List和Set的扩展接口。
2. 新的并发工具：引入了新的并发工具，如线程池和调度器。

如何使用新的实验性API

由于这些API是实验性的，使用时需要注意它们的不确定性和可能的变化。以下是一个简单的示例，展示了如何使用新的集合接口：

import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;

public class NewAPIExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用新的集合接口
        List<Integer> numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5);

        // 使用新的并发工具
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);

        executor.submit(() -> {
            System.out.println("Task 1 running...");
        });

        executor.submit(() -> {
            System.out.println("Task 2 running...");
        });

        executor.shutdown();
    }
}

在这个示例中，我们使用了新的集合接口List.of来创建一个不可变的列表，同时使用了新的并发工具ExecutorService来管理线程池。

移除JavaFX模块

JDK 10不再包含JavaFX相关模块，这是为了减少JDK的大小和复杂性。本节将介绍移除JavaFX模块的原因以及对开发的影响。

移除JavaFX模块的原因

1. 减少大小：移除JavaFX模块可以显著减少JDK的大小，使得JDK更轻量。
2. 简化维护：移除不常用的模块可以简化JDK的维护工作。
3. 专注于核心功能：JDK团队可以将更多精力集中在核心功能和性能优化上，而不是维护JavaFX这样的复杂模块。

对开发的影响

1. 依赖外部库：开发人员需要在项目中单独添加JavaFX的依赖，这可能会增加项目的复杂性。
2. 迁移工作：已经使用JavaFX的应用需要进行迁移工作，以适应新的依赖方式。
3. 社区支持：JavaFX仍然是一个活跃的项目，可以通过独立的JavaFX库继续获得支持。

其他新特性和改进

除了上述主要特性外，JDK 10还引入了一些其他的新特性和改进，这些改进在日常开发中可能不会特别显眼，但仍然对性能和可维护性有积极的影响。本节将详细介绍这些改进。

运行时编译器接口的改进

JDK 10进一步改进了运行时编译器接口（JIT编译器），提高了代码的执行效率。具体改进包括：

1. 优化代码生成：改进了JIT编译器的代码生成逻辑，使得生成的机器码更高效。
2. 减少编译时间：通过并行编译技术减少了编译时间，加快了应用启动速度。
3. 更好的错误处理：改进了编译器的错误处理机制，使得编译过程更加健壮。

其他小的改进和优化

1. 改进的类加载器：改进了类加载器的性能，尤其是在加载大型应用时。
2. 新的字符串操作优化：引入了一些新的字符串操作优化，使得字符串操作更加高效。
3. 提升线程安全：改进了某些并发操作的线程安全特性，使得并发编程更加安全可靠。

实践示例：使用JDK10的新特性

为了更好地理解JDK 10的新特性，可以通过实践示例来展示这些特性的实际应用。以下是一个综合示例，展示了如何使用JDK 10的新特性来优化代码。

示例代码

以下示例代码展示了如何使用var关键字、G1垃圾收集器的新特性和新的集合接口。

import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;

public class JDK10Example {

    public static void main(String[] args) {
        // 使用 var 关键字
        var names = List.of("Alice", "Bob", "Charlie");

        // 使用新的集合接口
        var numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5);

        // 使用新的并发工具
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);

        executor.submit(() -> {
            System.out.println("Task 1 running...");
        });

        executor.submit(() -> {
            System.out.println("Task 2 running...");
        });

        executor.shutdown();

        // 使用 G1 垃圾收集器
        // JVM 参数：-XX:+UseG1GC
    }
}

在这个示例中，我们使用了JDK 10的新特性来简化代码并提高性能。例如，我们使用了var关键字来声明变量，使用了新的集合接口List.of，并使用了新的并发工具ExecutorService。此外，我们还设置了JVM参数-XX:+UseG1GC以启用G1垃圾收集器。

总结

JDK 10带来了许多重要的新特性和改进，这些特性不仅提高了代码的可读性和可维护性，还增强了应用的性能和稳定性。通过学习和应用这些新特性，开发人员可以更加高效地开发高质量的Java应用。