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JDK9新特性资料详解：面向初学者的简单教程

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Java

本文详细介绍了JDK9新特性资料，包括模块化编程、HTTP/2客户端支持、改进的工具和API等主要更新点。JDK9通过引入Jigsaw项目实现了模块化编程，提供了更高效的网络通信能力和更简洁的API设计。文章还探讨了移除和弃用的API以及开发实践中的最佳做法，提供了丰富的代码示例和解决方案。

JDK9简介

JDK9的历史背景

随着Java的发展，版本迭代不断，JDK9是JDK8之后的下一个主要版本，发布于2017年9月21日。JDK9是自Java SE 7以来首个引入模块化编程的版本，这一变化是Java开发过程中的一个重大革新。模块化编程的思想在JDK9中得以实现，通过模块化，开发者可以按需加载所需的类和包，从而减少应用程序的大小和启动时间。同时，JDK9还对Java平台进行了一系列改进和优化，使得Java在性能和可维护性方面有了进一步的提升。

JDK9的主要更新点

JDK9主要更新点如下：

模块化编程：引入了Jigsaw项目，实现了Java平台的模块化编程能力。通过模块化，可以更好地组织和管理类、接口和包，减少依赖，提高代码的可维护性。
2..
改进的工具和API：包括新的JShell工具、改进的Java模块系统和一些弃用的API等。
优化和改进：包括性能优化、内存管理改进、以及针对特定平台的优化等。

JDK9与前版本的对比

JDK9与前版本相比有以下几个主要区别：

模块化编程：JDK9通过Jigsaw项目实现了模块化编程，以前的版本没有这一特性。
HTTP/2客户端支持：JDK9引入了新的HTTP客户端API支持HTTP/2，而JDK8及之前的版本仅支持HTTP/1.1。
工具和API改进：JDK9引入了JShell等新的工具和改进了部分API，而JDK8及之前的版本没有这些改进。
移除和弃用的API：JDK9中移除了若干过时或不再使用的API，JDK8及之前的版本中这些API仍然存在。

模块系统（Jigsaw项目）

什么是模块系统

模块系统是JDK9引入的一种新的概念，它允许开发者将程序划分成更小的、独立的模块，每个模块可以包含一组相关的类和包。通过模块化，Java程序可以更好地组织代码和管理依赖关系，从而提高程序的可维护性。模块系统的核心概念包括模块声明、模块依赖、模块路径等。通过模块声明，开发者可以定义哪些类和包属于特定模块，以及该模块依赖于哪些其他模块。这使得程序可以按需加载所需的模块，从而提高程序的性能和灵活性。

模块声明与配置

在JDK9中，模块声明通常通过module-info.java文件来实现。module-info.java是一个特殊的源文件，位于源代码的根目录下。这个文件用于声明一个模块，并定义该模块的名称、依赖关系以及所需导出的包。

一个简单的模块声明示例如下：

module com.example.myapp {
    requires java.base;
    requires java.logging;
    exports com.example.myapp.util;
}

在这个示例中：

module com.example.myapp：定义了模块的名称。
requires java.base：指定了模块依赖于java.base模块，这是Java平台的基础模块。
requires java.logging：指定了模块依赖于java.logging模块，提供了日志记录功能。
exports com.example.myapp.util：指定了模块导出com.example.myapp.util包，使得其他模块可以访问该包中的类。

如何使用模块系统

使用模块系统时，需要按照以下步骤进行：

创建模块声明：在源代码根目录下创建module-info.java文件，并编写模块声明。
编译模块：使用javac命令编译模块。例如，可以使用javac --module-path <module-path> --add-modules <module-name> -d <output-directory> module-info.java <source-files>命令进行编译。
运行模块：使用java命令运行模块。例如，可以使用java --module-path <module-path> --add-modules <module-name> <main-class>命令运行模块。

以下是一个完整的模块示例：

目录结构：

src/
├── module-info.java
├── com/
│   └── example/
│       └── myapp/
│           ├── Main.java
│           └── util/
│               └── Util.java

module-info.java：

module com.example.myapp {
    requires java.base;
    requires java.logging;
    exports com.example.myapp.util;
}

Main.java：

package com.example.myapp;

import java.util.logging.Logger;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Logger logger = Logger.getLogger(Main.class.getName());
        logger.info("Hello, World!");
    }
}

Util.java：

package com.example.myapp.util;

public class Util {
    public static void sayHello() {
        System.out.println("Hello from Util!");
    }
}

编译命令：

javac --module-path <module-path> --add-modules <module-name> -d <output-directory> module-info.java src/com/example/myapp/*.java

运行命令：

java --module-path <module-path> --add-modules com.example.myapp -m com.example.myapp/com.example.myapp.Main

通过以上步骤，可以使用模块系统来组织和运行Java程序。

移除和弃用的API

移除的API列表

JDK9中移除了若干过时或不再使用的API。以下是部分被移除的API列表：

sun.misc.Unsafe：这个类提供了一些不安全的内存操作方法，被移除。
java.lang.instrument：这个包提供了类加载器的代理功能，被移除。
java.util.logging.Handler：这个类提供了一些日志记录功能，被移除。

弃用的API列表

JDK9中弃用了一些API，这些API在后续版本中可能会被移除。以下是部分被弃用的API列表：

java.lang.ClassLoader.getSystemResourceAsStream(String name)：这个方法获取系统资源，被弃用。
java.net.URLClassLoader.newInstance(String[] urls, ClassLoader parent)：这个方法创建一个新的URL类加载器，被弃用。
java.util.Collections.synchronizedList(List<? extends T>)：这个方法创建一个同步列表，被弃用。
java.util.List.toArray(Object[] a)：这个方法将列表转换为数组，被弃用。

迁移策略

对于移除和弃用的API，需要采取以下迁移策略：

查找依赖的API：检查程序中使用的被移除或弃用的API。
替换API：找到合适的替代API，并进行代码替换。
测试代码：替换后进行充分的测试，确保程序的正确性。
更新文档：更新相关的文档和注释，确保所有相关人员了解API的变化。

新的HTTP客户端API

HTTP/2支持

新的HTTP客户端API引入了对HTTP/2的支持。HTTP/2是一种新的HTTP协议，它带来了许多改进，例如多路复用、头部压缩、服务器推送等。这使得网络通信更加高效和快速。

简化的API设计

新的HTTP客户端API设计更加简单和易用。它提供了更高级的抽象，使得编写网络代码更加简洁和直观。例如，可以使用简单的API调用来发送请求和处理响应，而不需要手动处理低级别的细节。

示例代码演示

以下是一个使用新的HTTP客户端API发送HTTP请求的示例：

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

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

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

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

在这个示例中：

HttpClient.newHttpClient()：创建一个新的HTTP客户端实例。
HttpRequest.newBuilder()：构建一个新的HTTP请求。
request.uri()：指定请求的目标URI。
request.GET()：指定请求方法为GET。
client.sendAsync()：异步发送请求并获取响应。
response.statusCode()：获取响应的状态码。
response.body()：获取响应的主体内容。

通过以上代码，可以使用新的HTTP客户端API发送HTTP请求并处理响应。

其他新增特性

工具与API的改进

JDK9引入了新的工具和改进了部分API，使得Java开发更加方便和高效。以下是一些主要的改进：

JShell工具：JShell是一个交互式的Java命令行工具，允许开发者直接在命令行中执行Java代码。这使得调试和测试代码变得更加方便。
改进的Java模块系统：JDK9中的模块系统进一步改进，提供了更好的模块管理和依赖管理功能。
新的HTTP客户端API：JDK9引入了新的HTTP客户端API，支持HTTP/2协议，并提供了更简单和高效的API设计。

JShell的改进

JShell是JDK9引入的一个新的命令行工具，它提供了一个交互式的环境，可以在命令行中直接执行Java代码。JShell使得调试和测试代码变得更加方便，特别是在开发过程中。

以下是一个使用JShell的示例：

$ jshell
|  Welcome to JShell -- Version 9
|  Use /exit to exit this shell
jshell> int a = 10;
a ==> 10
jshell> int b = 20;
b ==> 20
jshell> int sum = a + b;
sum ==> 30
jshell> System.out.println(sum);
30

在这个示例中：

jshell：启动JShell工具。
int a = 10;：定义一个整型变量a并赋值为10。
int b = 20;：定义一个整型变量b并赋值为20。
int sum = a + b;：计算两个变量的和，并将结果赋值给变量sum。
System.out.println(sum);：打印变量sum的值。

反射和动态代理的调整

JDK9对反射和动态代理进行了一些调整，使得它们更加安全和高效。以下是一些主要的调整：

反射访问限制：JDK9引入了新的反射访问限制，使得某些类的成员只能通过反射访问，而不能直接访问。
动态代理改进：JDK9改进了动态代理的实现，使得代理对象的创建更加高效和灵活。

以下是一个使用反射的示例：

import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectionExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<?> clazz = Class.forName("com.example.MyClass");
        Method method = clazz.getMethod("myMethod");
        Object instance = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
        method.invoke(instance);
    }
}

在这个示例中：

Class.forName("com.example.MyClass")：加载指定的类。
clazz.getMethod("myMethod")：获取指定的方法。
clazz.getDeclaredConstructor().newInstance()：创建类的实例。
method.invoke(instance)：调用指定的方法。

通过以上代码，可以使用反射来访问和操作类中的成员。

JDK9开发实践

开发环境搭建

要使用JDK9开发Java程序，需要按照以下步骤搭建开发环境：

安装JDK9：从Oracle官网下载并安装JDK9。
设置环境变量：设置JAVA_HOME环境变量，并将其添加到系统PATH中。
配置IDE：配置IDE（如IntelliJ IDEA或Eclipse）以使用JDK9。

以下是一个配置IDE的示例：

IntelliJ IDEA：

打开IntelliJ IDEA，选择File -> Project Structure。
在Project选项卡中，设置Project SDK为JDK9。
在Modules选项卡中，设置Module SDK为JDK9。

Eclipse：

打开Eclipse，选择Window -> Preferences。
在Java -> Compiler选项卡中，设置Compiler compliance level为JDK9。
在Java -> Installed JREs选项卡中，添加JDK9。

代码示例与最佳实践

以下是一些使用JDK9的新特性的代码示例：

模块化编程

// module-info.java
module com.example.myapp {
    requires java.base;
    requires java.logging;
    exports com.example.myapp.util;
}

// Main.java
package com.example.myapp;

import java.util.logging.Logger;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Logger logger = Logger.getLogger(Main.class.getName());
        logger.info("Hello, World!");
    }
}

// Util.java
package com.example.myapp.util;

public class Util {
    public static void sayHello() {
        System.out.println("Hello from Util!");
    }
}

新的HTTP客户端API

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

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

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

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

常见问题及解决方案

在使用JDK9时，可能会遇到一些常见问题，以下是一些解决方案：

模块加载失败

问题：在运行模块化程序时，遇到模块加载失败的错误。

解决方案：确保模块声明文件module-info.java正确编写，并且模块路径设置正确。可以使用以下命令检查模块路径：

jmod list <module-path>

HTTP请求失败

问题：使用新的HTTP客户端API发送请求时，遇到HTTP请求失败的错误。

解决方案：检查请求的目标URI是否正确，确保目标服务器可用，并且请求方法和参数设置正确。

通过以上步骤，可以解决一些常见的问题，确保Java程序能够正常运行。

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