JDK17新特性学习入门：简单教程助您快速上手

本文介绍了JDK17的新特性及其学习方法，帮助读者理解并掌握JDK17的更新内容。JDK17包含引用类型、移除JavaFX模块、强制要求switch表达式包含默认值等多项新特性。文章详细解释了如何安装和配置JDK17环境，以及如何在实际开发中应用这些新特性，为学习JDK17新特性提供了全面的指导。

JDK17是Java开发工具包（Java Development Kit，简称JDK）的第17个长期支持版本（Long Term Support，简称LTS）。它于2021年9月14日正式发布，旨在提供长达8年的标准版支持，以及额外的3年公共补丁发布周期，以确保企业级应用的稳定性和安全性。JDK17包含了一系列改进和新特性，旨在提高开发效率、代码质量和安全性。

JDK17引入了一系列新功能和改进，以下是一些主要更新内容：

1. 引用类型
   • 引入了新的引用类型，使得对象引用可以有更细粒度的控制。
2. 移除JavaFX模块
   • 移除了JavaFX模块，JavaFX不再是JDK的一部分。
3. 强制要求switch表达式包含默认值
   • 强制要求所有的switch表达式必须包含一个默认的case分支。
4. 删除使用CMS垃圾收集器的选项
   • 删除了使用CMS（Concurrent Mark Sweep）垃圾收集器的选项。
5. 模式匹配
   • 引入了模式匹配功能，用于更简洁地匹配和处理对象。
6. 记录类型
   • 引入了记录类型，简化了不可变数据结构的创建。
7. 密封类
   • 引入了密封类，限制类的继承关系。
8. 文本块
   • 引入了新的文本块功能，使得多行字符串的定义更加简洁。

要安装JDK17，可以按照以下步骤进行：

1. 下载JDK17

   • 访问Oracle官方网站，选择合适的JDK17版本下载。

2. 安装JDK17

   • 根据操作系统的不同，按照下载页面上的安装指南进行安装。
3. 配置环境变量
   • 在Windows系统中，需要配置JAVA_HOME和Path环境变量，指向JDK17的安装路径。
   • 在Linux或macOS系统中，可以通过修改~/.bashrc或~/.zshrc文件来设置环境变量。

# 设置JAVA_HOME
export JAVA_HOME=/path/to/jdk16

# 将JDK的bin目录添加到PATH中
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

1. 验证安装
   • 打开终端或命令提示符窗口，输入以下命令来验证安装是否成功：

java -version
javac -version

引用类型是JDK17引入的一个新特性，它允许创建软引用、弱引用、虚引用和干净引用（Cleaner）等不同的引用类型。这些引用类型提供了不同的对象生命周期管理功能。

JDK17移除了JavaFX模块，JavaFX不再是JDK的一部分。开发者需要单独下载并安装JavaFX，才能使用相关功能。

从JDK17开始，switch表达式必须包含一个默认的case分支，以确保所有可能的分支都被处理。

public int getNumber(int number) {
    switch (number) {
        case 1 -> System.out.println("One");
        case 2 -> System.out.println("Two");
        default -> System.out.println("Unknown");
    }
}

JDK17删除了使用CMS（Concurrent Mark Sweep）垃圾收集器的选项。开发者可以使用其他垃圾收集器，如G1或ZGC。

模式匹配是JDK17引入的一个新特性，用于更简洁地匹配和处理对象。以下是一个模式匹配的示例代码：

public class PatternMatchingExample {
    public void processAnimal(Animal animal) {
        if (animal instanceof Dog dog) {
            dog.bark();
        } else if (animal instanceof Cat cat) {
            cat.meow();
        }
    }
}

引用类型是JDK17引入的一个新特性，它允许创建不同类型的引用对象，每种引用类型有不同的用途。例如：

• 软引用（SoftReference）：软引用对象在内存不足时会被垃圾回收器回收。
• 弱引用（WeakReference）：弱引用对象在下一次垃圾回收时会被回收。
• 虚引用（PhantomReference）：虚引用对象不会阻止对象被回收，主要用于通知对象即将被回收。
• 干净引用（Cleaner）：干净引用允许在对象被回收时执行清理操作。

引用类型的使用场景包括：

• 内存管理：通过软引用和弱引用可以更好地管理内存，避免内存泄漏。
• 清理资源：通过干净引用可以在对象被回收时执行资源清理操作。

以下是一个软引用的示例代码：

import java.lang.ref.SoftReference;
import java.util.ArrayList;

public class SoftReferenceExample {
    public static void main(String[] args) {
        SoftReference<ArrayList<String>> softRef = new SoftReference<>(new ArrayList<>());

        ArrayList<String> list = softRef.get();
        if (list == null) {
            list = new ArrayList<>();
            softRef = new SoftReference<>(list);
        }

        list.add("Hello");
        list.add("World");

        // 模拟内存不足，触发垃圾回收
        for (int i = 0; i < 50000; i++) {
            new Object();
        }

        System.gc();

        // 检查软引用是否已经被回收
        if (softRef.get() == null) {
            System.out.println("软引用已被回收");
        } else {
            System.out.println("软引用仍然有效");
        }
    }
}

以下是一个使用JDK17新特性的简单项目搭建示例：

1. 创建项目结构

   • 创建一个新的Java项目，例如jvm17project。

2. 引入新特性

   • 在项目中使用JDK17的新特性，如记录类型、密封类和模式匹配。
3. 编写代码
   • 创建一个简单的类，使用新的特性。

public record Person(String name, int age) {}

public sealed class Animal permits Dog, Cat {}

public final class Dog extends Animal {
    public void bark() {
        System.out.println("Woof!");
    }
}

public final class Cat extends Animal {
    public void meow() {
        System.out.println("Meow!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("Alice", 30);
        System.out.println(person);

        Animal dog = new Dog();
        Animal cat = new Cat();

        if (dog instanceof Dog dogInstance) {
            dogInstance.bark();
        } else if (cat instanceof Cat catInstance) {
            catInstance.meow();
        }
    }
}

以下是一个在实际开发中使用新特性的示例：

1. 使用记录类型简化数据定义
   • 定义一个记录类型来表示用户信息。

public record User(String username, String password) {}

1. 使用密封类限制继承关系
   • 定义一个密封类来限制继承关系。

public sealed class PaymentMethod permits CreditCard, PayPal {}

1. 使用模式匹配简化对象处理
   • 使用模式匹配简化对象的处理逻辑。

public class PaymentProcessor {
    public void processPayment(PaymentMethod paymentMethod) {
        if (paymentMethod instanceof CreditCard creditCard) {
            processCreditCard(creditCard);
        } else if (paymentMethod instanceof PayPal payPal) {
            processPayPal(payPal);
        }
    }

    private void processCreditCard(CreditCard creditCard) {
        // 处理信用卡支付
    }

    private void processPayPal(PayPal payPal) {
        // 处理PayPal支付
    }
}

1. switch表达式缺少默认值
   • 错误代码示例：

public int getNumber(int number) {
    switch (number) {
        case 1 -> System.out.println("One");
        case 2 -> System.out.println("Two");
    }
}

1. 引用类型使用不当
   • 错误代码示例：

import java.lang.ref.SoftReference;

public class SoftReferenceExample {
    public static void main(String[] args) {
        SoftReference<ArrayList<String>> softRef = new SoftReference<>(new ArrayList<>());

        ArrayList<String> list = softRef.get();
        if (list == null) {
            list = new ArrayList<>();
        }

        list.add("Hello");

        // 模拟内存不足，触发垃圾回收
        for (int i = 0; i < 50000; i++) {
            new Object();
        }

        System.gc();

        // 检查软引用是否已经被回收
        if (softRef.get() == null) {
            System.out.println("软引用已被回收");
        } else {
            System.out.println("软引用仍然有效");
        }
    }
}

1. 解决switch表达式缺少默认值
   • 修改代码，添加默认值：

public int getNumber(int number) {
    switch (number) {
        case 1 -> System.out.println("One");
        case 2 -> System.out.println("Two");
        default -> System.out.println("Unknown");
    }
}

1. 解决引用类型使用不当
   • 修改代码，确保引用类型的正确使用：

import java.lang.ref.SoftReference;
import java.util.ArrayList;

public class SoftReferenceExample {
    public static void main(String[] args) {
        SoftReference<ArrayList<String>> softRef = new SoftReference<>(new ArrayList<>());

        ArrayList<String> list = softRef.get();
        if (list == null) {
            list = new ArrayList<>();
            softRef = new SoftReference<>(list);
        }

        list.add("Hello");

        // 模拟内存不足，触发垃圾回收
        for (int i = 0; i < 50000; i++) {
            new Object();
        }

        System.gc();

        // 检查软引用是否已经被回收
        if (softRef.get() == null) {
            System.out.println("软引用已被回收");
        } else {
            System.out.println("软引用仍然有效");
        }
    }
}

JDK17的新特性提供了许多优点，包括：

1. 更好的内存管理：通过引用类型的引入，可以更好地管理内存，避免内存泄漏。
2. 更简洁的代码：新特性如记录类型、密封类和模式匹配，使得代码更加简洁和易读。
3. 增强的安全性：删除了使用CMS垃圾收集器的选项，提高了垃圾收集的稳定性和安全性。

学习JDK17的新特性是提升Java开发技能的重要一步。未来可以考虑进一步学习和实践以下内容：

1. 深入理解新特性：掌握引用类型、记录类型、密封类和模式匹配等新特性，并在实际项目中应用。
2. 探索更多新特性：JDK计划在未来的版本中引入更多新特性，持续关注并学习这些新特性。
3. 参与社区：加入Java开发者社区，与其他开发者交流经验，分享学习心得。

此外，慕课网（https://www.imooc.com/）提供了许多优质的Java开发课程，可以帮助你进一步提升技能。