JDK9新特性学习入门：简单教程带你快速上手

本文提供了JDK9新特性学习入门的详细指南，涵盖了从JDK9简介与安装到模块系统、新增API介绍以及移动到堆外内存等内容，帮助读者快速掌握JDK9的新特性。此外，文章还展示了如何使用JDK9的新特性开发一个简单的日志记录器小程序，并提供了配置与部署、测试与调试的步骤。

JDK9版本介绍

JDK 9是Java平台的最新版本，它引入了许多新的特性，其中最引人注目的是模块化系统。模块化系统有助于提高软件的可维护性和可重用性。除此之外，JDK 9还提供了许多改进和新特性，包括新的API、性能提升、增强的调试和测试支持等。

JDK9的安装步骤

1. 访问Oracle官方网站，找到JDK 9的下载页面。
2. 选择适合你操作系统的JDK 9版本进行下载。
3. 运行下载的安装程序，按照提示完成安装步骤。
4. 在安装过程中，可以选择安装目录和附加组件（如JavaFX）。
5. 完成安装后，确保环境变量已经正确设置。

验证安装是否成功

为了验证JDK 9是否安装成功，可以使用命令行工具检查Java版本。打开命令行工具，输入以下命令：

java -version

如果输出了JDK 9的版本信息，说明安装成功。

模块系统的基本概念

JDK 9引入了Java模块系统，这是一个新的应用程序结构模型，它允许开发人员将应用程序和库划分为独立的模块。模块系统通过定义模块描述文件（module-info.java）来指定模块之间的依赖关系和可见性。

模块系统的主要组成部分包括：

• 模块描述文件（module-info.java）
• 模块依赖（requires）
• 模块提供（exports）

模块化编程的好处包括：

• 提高代码的可维护性。
• 改善了代码的重用性，使得组件可以更容易地共享和组合。
• 提高了安全性，因为模块的可见性可以更好地控制。
• 改善了性能，因为模块化系统可以更好地管理类路径和依赖关系。

模块的定义与使用

一个简单的模块定义示例如下：

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

在这个示例中，模块声明了一个模块名（com.example.myapp），并指定了该模块需要哪些模块（requires），以及该模块的哪些包可以被其他模块访问（exports）。

模块化编程的好处

模块化编程的好处包括：

• 提高代码的可维护性。
• 改善了代码的重用性，使得组件可以更容易地共享和组合。
• 提高了安全性，因为模块的可见性可以更好地控制。
• 改善了性能，因为模块化系统可以更好地管理类路径和依赖关系。

Stream API的增强

JDK 9中的Stream API新增了一些有用的方法，这些方法可以帮助开发者更高效地处理集合数据。例如，Stream接口现在提供了一个名为dropWhile的方法，它允许开发者在流中跳过满足特定条件的元素，直到找到第一个不满足该条件的元素。

下面是一个使用dropWhile方法的示例：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;

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

        Stream<Integer> stream = numbers.stream()
                .dropWhile(n -> n < 5);

        stream.forEach(System.out::println);
    }
}

新增的HTTP客户端API

JDK 9引入了一个新的HTTP客户端API，该API提供了一种更现代和灵活的方式来发送HTTP请求并处理响应。新的HTTP客户端API允许开发者更方便地处理HTTP请求的细节，并支持不同的响应处理方式。

下面是一个使用新的HTTP客户端API的示例：

import java.net.URI;
import java.net.http.HttpClient;
import java.net.http.HttpRequest;
import java.net.http.HttpResponse;

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

        client.sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString())
                .thenApply(HttpResponse::body)
                .thenAccept(System.out::println)
                .join();
    }
}

其他重要的API更新

JDK 9还引入了许多其他重要的API更新，例如：

• java.util.concurrent包中的新方法，如CompletableFuture的改进：

  import java.util.concurrent.CompletableFuture;
  
  public class CompletableFutureExample {
    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");
        future.thenApply(s -> s + " World").thenAccept(System.out::println).join();
    }
  }

• java.util包中的新类，如List.of和Set.of，这些类允许创建不可变的集合：

  import java.util.List;
  import java.util.Set;
  
  public class ListAndSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = List.of("a", "b", "c");
        Set<String> set = Set.of("a", "b", "c");
  
        System.out.println(list);
        System.out.println(set);
    }
  }

• java.time包的改进和新特性，如java.time.format.DateTimeFormatter的改进：

  import java.time.LocalDate;
  import java.time.format.DateTimeFormatter;
  
  public class DateTimeFormatterExample {
    public static void main(String[] args) {
        LocalDate date = LocalDate.now();
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd");
  
        System.out.println(date.format(formatter));
    }
  }

• 新的java.lang包中的方法，如String.format的改进：

  public class StringFormatExample {
    public static void main(String[] args) {
        String formatted = String.format("%s %d", "Hello", 123);
        System.out.println(formatted);
    }
  }

堆外内存的基本概念

堆外内存是指不在Java堆（Java heap）中的内存，它可以直接由Java程序访问，但不受垃圾回收器的管理。使用堆外内存可以提高某些场景下的性能，尤其是在需要高吞吐量和低延迟的应用程序中。

NIO.2堆外内存的使用

Java NIO 2（Non-blocking I/O）引入了java.nio.MappedByteBuffer类，该类允许将文件映射到内存中，从而实现了文件的高效读写。下面是一个使用MappedByteBuffer的示例：

import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

public class MappedByteBufferExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("example.txt", "rw");
        FileChannel channel = file.getChannel();
        MappedByteBuffer buffer = channel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, 1024);

        // 写入数据到文件
        buffer.put(0, (byte) 'A');
        buffer.put(1, (byte) 'B');

        // 读取数据
        byte b = buffer.get(0);
        System.out.println((char) b);

        channel.close();
        file.close();
    }
}

应用场景及注意事项

使用堆外内存的主要应用场景包括：

• 高性能文件I/O，如数据库存储引擎。
• 高性能网络通信，如Web服务器。
• 需要直接访问硬件的场景，如图形处理。

注意事项包括：

• 堆外内存不会被垃圾回收器管理，因此需要手动释放。
• 使用堆外内存可能导致内存泄漏，尤其是在忘记释放内存的情况下。
• 使用堆外内存可能会增加程序的复杂性。

移除旧有的不推荐使用的方法和类

JDK 9移除了一些旧的、不推荐使用的方法和类，这些方法和类在之前的版本中已经标记为废弃（Deprecated）。例如，java.util.Arrays.asList方法在JDK 9中被移除，因为它已经不再推荐使用。

新增的JShell工具

JShell是JDK 9引入的一个新的命令行工具，它允许开发者在交互式的环境中编写和测试Java代码。JShell提供了一个类似REPL（Read-Eval-Print Loop）的环境，使得编写和调试代码变得更加便捷。

下面是一个使用JShell的示例：

// 在JShell中输入以下代码
int a = 1;
int b = 2;
int sum = a + b;

// 输出结果
sum

日志改进

JDK 9对Java的java.util.logging模块进行了改进，增强了一些日志功能。例如，现在可以更方便地配置日志级别和日志输出格式。

下面是一个使用java.util.logging模块的示例：

import java.util.logging.Logger;
import java.util.logging.SimpleFormatter;
import java.util.logging.FileHandler;

public class LoggingExample {
    private static final Logger logger = Logger.getLogger(LoggingExample.class.getName());

    public static void main(String[] args) {
        try {
            FileHandler fileHandler = new FileHandler("example.log");
            fileHandler.setFormatter(new SimpleFormatter());
            logger.addHandler(fileHandler);

            logger.info("This is an info message.");
            logger.severe("This is a severe message.");
        } catch (Exception e) {
            logger.severe("Exception occurred: " + e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

使用JDK9新特性开发小程序

我们将使用JDK 9的新特性开发一个简单的日志记录器，该记录器使用新的HTTP客户端API来发送日志信息到远程服务器。

import java.net.URI;
import java.net.http.HttpClient;
import java.net.http.HttpRequest;
import java.net.http.HttpResponse;

public class SimpleLogger {
    private static final HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();

    public void log(String message) throws Exception {
        HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
                .uri(URI.create("http://example.com/log"))
                .POST(HttpRequest.BodyPublishers.ofString(message))
                .build();

        client.sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString())
                .thenApply(HttpResponse::body)
                .thenAccept(System.out::println)
                .join();
    }

    public static void main(String[] args) {
        SimpleLogger logger = new SimpleLogger();
        try {
            logger.log("Log message 1");
            logger.log("Log message 2");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

配置与部署

配置步骤如下：

1. 打开命令行工具，输入java -version确认JDK 9已经安装。
2. 打开IDE（如IntelliJ IDEA或Eclipse），创建一个新的Java项目。
3. 在项目中添加JDK 9的源代码和资源文件。
4. 编写上述日志记录器代码，并配置HTTP客户端API。
5. 在项目的pom.xml（如果有使用Maven）或build.gradle（如果有使用Gradle）文件中添加相应的依赖配置。

测试与调试

测试步骤如下：

1. 运行日志记录器程序，确保没有编译错误。
2. 使用HTTP客户端API发送日志信息到远程服务器。
3. 使用如Postman等工具验证远程服务器是否接收到日志信息。

调试步骤如下：

1. 在IDE中设置断点，逐行调试程序。
2. 使用日志输出检查程序的状态，确保日志信息能够正确发送到远程服务器。
3. 如果发现错误，修改代码并重新测试。

通过完成上述步骤，你可以成功使用JDK 9的新特性开发一个简单的日志记录器项目。