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Java 8 vs Java 11 vs Java 17 vs Java 21:全面对比讲解

标签:
Java

Java 仍在不断演化,每个新版本都带来了增强功能、废弃的特性以及新的特性。在这篇文章中,我们将探讨 Java 8Java 11Java 17 以及最新的 Java 21 版本 之间的差异。了解这些差异能帮助开发者和组织选择最适合他们项目的版本。

目录
  1. Java发布周期概览
  2. 每个Java版本的主要特点

    以下是支持的Java版本:

  • Java 8 (长期支持版本)

  • Java 11 (长期支持版本)

  • Java 17 (长期支持版本)

  • Java 21 (长期支持版本)
  1. 性能增强
  2. 新语言功能
  3. 工具和API的改进
  4. 废弃和移除的功能
  5. 迁移考虑事项
  6. 总结
1. Java 发布周期简介

从Java 9起,Oracle引入了新的六个月发布周期。这意味着每隔半年就会有一个新的Java版本发布。然而,长期支持(LTS)版本,例如Java 8、11、17等,现在则是21,每几年发布一次,且支持时间更长。

2. 每个Java版本的主要特点
Java 8 (LTS)

2014年3月发布的Java 8 仍然是最常用的 Java 版本之一,由于其稳定性和长支持周期。主要特性包括:

  • Lambda 表达式:通过允许将方法视为一等公民,促进了函数式编程的应用。
  • 流式 API:提供了一种强大的方式来处理对象集合。
  • 默认方法:允许接口包含默认方法实现,从而提高了向后兼容性。
  • Optional 类:减少了空检查,并有助于防止 NullPointerException
Java 11 (LTS) 版本,其中 LTS 代表长期支持 (Long-Term Support)

2018年9月发布的 Java 11 是继 Java 8 之后的第一个长期支持版(LTS),并且标志着现代 Java 的开始。主要特性包括:

  • Lambda 表达式中的局部变量语法:在 lambda 表达式中使用 var
  • HTTP 客户端(标准):新的 HttpClient API 替换了 HttpURLConnection,支持 HTTP/2 和 WebSocket(WebSocket 是全大写)。
  • 嵌套访问控制:改进了嵌套类的封装。
  • 弃用 Pack200:移除了各种库,以鼓励现代化。
Java 17 (LTS)

2021年9月发布的 Java 17 是 LTS 迁移中最受欢迎的版本。主要功能包括:

  • 密封类:允许开发者定义受限的类层次结构。
  • instanceof 的模式匹配:简化类型检查。
  • 记录:引入了不可变数据类的简洁语法。
  • 默认强封装:进一步加强了在 Java 9 中引入的模块系统执行。
  • 外部函数与内存 API(孵化中):促进了更好的原生互操作。
Java 21 (长期支持版本)

在2023年9月发布的Java 21带来了许多新的特性和改进之处。

  • 增强的 switch 模式匹配 : 增加了更表达力强且更安全的 switch。
  • 启用记录解构的模式匹配 : 启用了记录解构的模式匹配。
  • 虚拟线程(Loom 项目) : 轻量级线程以简化编写高吞吐量、可扩展应用程序。
  • 范围内的值 : Loom 项目的一个增强功能,用于在多线程中传递灵活的状态。
  • 结构化并发(孵化阶段) : 提供了一种并发任务模型,任务生命周期绑定到父任务。
  • 外部函数与内存 API(最终版本) : 最终版本 API 以高效地与原生代码进行互操作。
3. 性能提升

Java 11及以后的版本在垃圾收集、启动速度和内存利用方面有了显著的性能提升。

  • Java 8 :默认使用 Parallel GC。
  • Java 11 :引入了 Z 垃圾收集器 (ZGC)G1GC 作为低延迟应用默认的垃圾收集器。
  • Java 17 :G1GC 和 ZGC 得到了进一步优化。
  • Java 21 :包括对 虚拟线程 的增强以及垃圾收集算法的改进。
4. 新语言功能

快速对比一下语言功能的改进:

5. 工具和 API 改进
  • Java 8:引入了一些最广为采用的特性,如 Lambda 和 Stream API。
  • Java 11:引入了新的 HttpClient 功能等改进,并移除了 javaws 等工具。
  • Java 17:改进了 API,如 RandomGenerator、Stream 和 Optional。密封类和记录类型成为了永久性特性。
  • Java 21:包含了最终确定的 外部函数与内存 API,并引入了支持结构化并发的新 API。
6. 已弃用功能及移除特性

每个新版本的 Java 都会弃用旧特性并移除不再支持的 API。

  • Java 11:移除了像 java.xml.ws 这样的已废弃模块,以及像 javaws 这样的工具。
  • Java 17:弃用了安全管理器,并最终移除了像 Nashorn JavaScript 引擎这样的旧版 API。
  • Java 21:继续这一趋势,进一步弃用过时的功能,从而提升语言的整体性能和安全性。
7. 迁移考量

从 Java 8 或 Java 11 升级到如 Java 17 或 Java 21 这样的新版本在性能和功能集方面提供了显著的优势,但也可能面临一些挑战:

  • 依赖兼容性:一些库或框架可能尚未与较新的 Java 版本兼容,因此需要注意兼容性问题。
  • 新 API:采用新的 API,例如 HTTP 客户端或记录类型,可能需要修改现有代码。
  • 垃圾收集与性能调优:新版本带来了优化的垃圾收集器,但可能需要根据应用程序的需求进行相应的调优。
8. 结束语
  • Java 8 :仍然被广泛使用,但缺少现代特性。
  • Java 11 :一个稳定的LTS版本,提供现代特性的同时仍保持对旧系统的兼容性。
  • Java 17 :由于它在现代特性和长期支持之间的平衡,它是最推荐的LTS版本。
  • Java 21 :最新的LTS版本,带来了诸如虚拟线程结构化并发等最新特性。

选择合适的Java版本取决于您的应用程序的具体需求,但转向最新LTS版本,例如17或21,将使您的应用程序未来兼容,并提供性能提升。

本文为开发者在决定使用哪个不同的Java版本时提供了清晰的对比和指南,强调了这些版本在性能、语言功能及API工具上的提升。

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