JDK9新特性学习入门：简单教程详解

本文介绍了JDK9的新特性与改进，重点讲解了模块化系统、新的API和工具、以及移除的废弃API。通过详细示例，帮助读者掌握JDK9的新特性，提升代码的可维护性和安全性。JDK9新特性学习入门旨在帮助开发者更好地利用这些新功能。

JDK9版本发布于2017年9月21日，是Java平台开发工具包（Java Development Kit）的最新版本之一。JDK9引入了一些重要的改进和新特性，旨在提升Java平台的性能、安全性、可靠性和可维护性。JDK9的发布标志着Java平台的一个重要转折点，引入了模块化系统（Jigsaw项目）作为Java平台的一个长期目标。

JDK9引入的主要变化

JDK9引入的主要变化包括：

1. 模块化系统（Jigsaw项目）：引入了新的模块化系统，允许开发者将代码组织成独立的模块，每个模块可以定义依赖关系和访问限制。这有助于提高代码的可维护性和可管理性。
2. 新的API和工具：JDK9引入了一些新的API和工具，例如HTTP/2客户端支持和私有密钥访问功能。
3. 移除的废弃API：JDK9移除了许多已经废弃的API，减少了不必要的代码，简化了平台。
4. 改进的JVM性能：JDK9对Java虚拟机（JVM）进行了多项改进，包括改进垃圾回收（GC）算法、优化类加载机制等。
5. 新的语言特性：引入了一些新的语言特性，如局部变量解析、改进的switch语句等。

模块化基本概念

模块化系统是JDK9引入的一项重要功能，旨在解决Java平台长期以来存在的问题，如类路径混乱、代码重复和安全性等。模块化系统允许开发者将代码组织成独立的模块，每个模块可以定义依赖关系和访问限制，提高了代码的可维护性和可管理性。

模块化系统的使用方法

模块化系统的使用方法包括以下几个步骤：

1. 定义模块描述符：每个模块需要一个模块描述符文件（module-info.java），描述模块名、依赖关系、导出的包等信息。
2. 编译模块：使用JDK9的编译器（javac）编译模块描述符文件和其他源代码文件。
3. 运行模块：使用JDK9的Java命令（java）运行模块化的应用程序。

示例代码

下面是一个简单的模块化系统示例代码：

// 模块描述符文件：module-info.java
module my.module {
    requires java.base;
    requires java.logging;
    exports my.module.api;
    provides my.module.api.MyService with my.module.impl.MyServiceImpl;
}

// 模块内的源代码文件：MyClass.java
package my.module.api;
public interface MyService {
    void doSomething();
}

// 实现类：MyServiceImpl.java
package my.module.impl;
import my.module.api.MyService;
public class MyServiceImpl implements MyService {
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("Doing something...");
    }
}

// 主类：Main.java
package my.module;
import my.module.api.MyService;
import java.util.ServiceLoader;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ServiceLoader<MyService> loader = ServiceLoader.load(MyService.class);
        for (MyService service : loader) {
            service.doSomething();
        }
    }
}

编译和运行模块

使用以下命令编译模块化的代码：

javac -d mods --module-source-path src --module my.module module-info.java src/my/module/api/MyService.java src/my/module/impl/MyServiceImpl.java src/my/module/Main.java

然后使用以下命令运行模块化的应用程序：

java --module my.module

JDK9引入了一些新的API和工具，增强了Java平台的功能和灵活性。

新增的API介绍

HTTP/2客户端支持

JDK9引入了java.net.http包，提供了HTTP/2客户端支持。通过使用新的HttpClient类，开发者可以更方便地发送HTTP请求并处理响应。

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.HttpClient.Version;
import java.net.http.HttpResponse.BodyHandlers;
import java.time.Duration;

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

        HttpResponse<String> response = client.send(request, BodyHandlers.ofString());

        System.out.println(response.body());
    }
}

私有密钥访问

JDK9引入了java.security.KeyStore类的改进，支持更灵活的密钥和证书管理。开发者可以使用新的方法访问私有密钥和证书，以实现更安全的数据传输和存储。

示例代码：

import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;
import java.security.KeyStore;
import java.security.KeyStore.PrivateKeyEntry;
import java.security.KeyStoreException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.cert.Certificate;
import java.security.cert.CertificateException;

public class KeyStoreExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance("JKS");
        keyStore.load(Files.newInputStream(Paths.get("keystore.jks")), "password".toCharArray());

        PrivateKeyEntry privateKeyEntry = (PrivateKeyEntry) keyStore.getEntry("alias", new char[] {"password"});
        PrivateKey privateKey = privateKeyEntry.getPrivateKey();

        Certificate certificate = keyStore.getCertificate("alias");
        System.out.println("Private Key: " + privateKey);
        System.out.println("Certificate: " + certificate);
    }
}

新增的工具介绍及使用

JDK9引入了一些新的工具，旨在改善开发体验和代码质量。例如，jdeps工具可以帮助开发者分析类依赖关系，jlink工具可以创建自定义的JDK镜像，jmod工具可以管理模块文件等。

示例代码

使用jdeps工具分析类依赖关系：

jdeps -s /path/to/classes

使用jlink工具创建自定义的JDK镜像：

jlink --module-path /path/to/modules --add-modules java.base --output custom-jdk

使用jmod工具管理模块文件：

jmod create my.module.jmod --main-class my.module.Main --add-exports my.module.api --add-exports my.module.impl

JDK9移除了许多已经废弃的API，减少了不必要的代码，简化了平台。

移除的API列表

1. 移除了sun.misc.*包中的许多类和方法。
2. 移除了com.sun.*包中的许多类和方法。
3. 移除了java.beans.Beans类的许多方法。
4. 移除了java.awt.*包中的一些废弃类和方法。

应对移除API的解决方案

为了应对移除的API，开发者需要寻找替代方案或使用新的API来实现相同的功能。例如，如果需要替代sun.misc.Unsafe类的功能，可以考虑使用java.lang.instrument包中的类来实现类似的功能。

示例代码

使用java.lang.instrument包中的类替代sun.misc.Unsafe类：

import java.lang.instrument.Instrumentation;
import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;
import java.lang.instrument.IllegalClassFormatException;
import java.security.ProtectionDomain;
import java.lang.management.ManagementFactory;

public class MyInstrumentation {
    public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) {
        inst.addTransformer(new ClassFileTransformer() {
            public byte[] transform(
                ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingDefined,
                ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer)
                throws IllegalClassFormatException {
                // 自定义类文件转换逻辑
                return classfileBuffer;
            }
        });
    }
}

HTTP/2客户端支持

JDK9引入了java.net.http包，提供了HTTP/2客户端支持。通过使用新的HttpClient类，开发者可以更方便地发送HTTP请求并处理响应。

私有密钥访问

JDK9引入了java.security.KeyStore类的改进，支持更灵活的密钥和证书管理。开发者可以使用新的方法访问私有密钥和证书，以实现更安全的数据传输和存储。

示例代码

使用java.security.KeyStore类管理密钥和证书：

import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;
import java.security.KeyStore;
import java.security.KeyStore.PrivateKeyEntry;
import java.security.KeyStoreException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.cert.Certificate;
import java.security.cert.CertificateException;

public class KeyStoreAdvancedExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance("JKS");
        keyStore.load(Files.newInputStream(Paths.get("keystore.jks")), "password".toCharArray());

        PrivateKeyEntry privateKeyEntry = (PrivateKeyEntry) keyStore.getEntry("alias", new char[] {"password"});
        PrivateKey privateKey = privateKeyEntry.getPrivateKey();

        Certificate certificate = keyStore.getCertificate("alias");
        System.out.println("Private Key: " + privateKey);
        System.out.println("Certificate: " + certificate);

        // 使用私钥和证书进行数据加密和解密
        // 示例逻辑
    }
}

本章详细介绍了JDK9的新特性和改进，包括模块化系统、新的API和工具、移除的API以及HTTP/2客户端支持和私有密钥访问功能。掌握这些新特性可以提高代码的可维护性和安全性。

实践建议与资源推荐

为了更好地掌握JDK9的新特性，建议开发者进行以下实践：

1. 模块化系统的实践：尝试将现有的项目代码组织成独立的模块，使用模块化系统进行编译和运行。
2. HTTP/2客户端的实践：使用java.net.http包中的HttpClient类发送HTTP请求并处理响应。
3. 私有密钥访问的实践：使用java.security.KeyStore类管理密钥和证书，实现安全的数据传输和存储。

推荐的资源：

1. 慕课网：提供了丰富的JDK9教程和实践项目，帮助开发者掌握最新的Java技术。
2. JDK官方文档：官方文档详细介绍了JDK9的新特性和改进，提供了详细的API参考和示例代码。
3. Java官方论坛：开发者可以在这个论坛上提问和交流，获取最新的技术资讯和实践经验。

通过不断的实践和学习，开发者可以更好地利用JDK9的新特性和改进，提高代码的质量和可靠性。