JDK10新特性教程：初学者入门指南

本文详细介绍了JDK10的新特性教程，包括局部变量类型推断、进程改进和垃圾回收器升级等内容。此外，文章还探讨了新的实验性API和移除Java EE及CORBA模块的影响。通过示例代码，读者可以更好地理解和应用这些新特性。

JDK（Java Development Kit）是Java开发工具包，其中包括运行Java程序所需的各种工具和库。JDK10是Java的第10个主要版本，于2018年3月20日发布。该版本引入了许多新的特性和改进，旨在优化性能，提高开发效率，并增加了新的实验性功能。

JDK10的主要更新点与改进

JDK10的主要更新点包括：

1. 局部变量类型推断：允许使用var关键字来定义局部变量，从而简化代码，减少冗余的类型声明。
2. 进程改进：改进了JVM的进程管理和资源分配，提升了性能。
3. 垃圾回收器的升级：引入了一个新的实验性垃圾回收器，旨在提高垃圾回收的效率。
4. 新的实验性API：增加了新的API，这些API仍在实验阶段，未来可能会进一步发展或完全实现。
5. 移除Java EE和CORBA模块：为了提高JDK的轻量级和简洁性，移除了Java EE和CORBA相关模块。

局部变量类型推断是JDK10中最受欢迎的新特性之一，它允许开发者在声明局部变量时省略显式的类型声明。这种特性可以通过引入var关键字来简化代码。

什么是局部变量类型推断

局部变量类型推断是在声明局部变量时，让编译器自动推断变量的类型。这可以减少代码的冗余，提高代码的可读性，特别是在处理复杂的类型时。

如何使用var关键字简化代码

使用var关键字声明局部变量时，编译器会根据赋值表达式推断变量的类型。例如：

public class LocalVariableTypeInferenceExample {
    public static void main(String[] args) {
        var name = "Java"; // 类型推断为String
        var length = name.length(); // 类型推断为int
        var list = List.of(1, 2, 3); // 类型推断为List<Integer>

        // 可以看到，这里没有明确写出类型，编译器会自动推断
    }
}

在上面的示例中，name变量被推断为String类型，length变量被推断为int类型，而list变量被推断为List<Integer>类型。

需要注意的是，var只能用于局部变量，不能用于字段、参数、方法返回类型、数组、泛型参数等。

示例代码

以下是一个更复杂的例子，展示了如何在不同的上下文中使用var关键字：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ComplexTypeInference {
    public static void main(String[] args) {
        var list1 = new ArrayList<String>(); // 推断为ArrayList<String>
        list1.add("Apple");
        list1.add("Banana");

        var list2 = new ArrayList<>(List.of("Cat", "Dog")); // 推断为ArrayList<String>

        var map = new java.util.HashMap<String, Integer>(); // 推断为HashMap<String, Integer>
        map.put("One", 1);
        map.put("Two", 2);

        // 输出结果
        System.out.println("List1: " + list1);
        System.out.println("List2: " + list2);
        System.out.println("Map: " + map);
    }
}

进程的创建和销毁改进

在JDK10中，JVM的进程管理得到了改进。新的进程管理器可以更高效地创建和销毁JVM进程。这使得JVM能够更好地利用硬件资源，特别是在多核处理器上运行多个JVM实例时。

示例代码

下面是一个简单的示例，展示了如何使用新的进程管理功能：

public class ProcessManagementExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 示例代码：展示进程创建和销毁的改进
        ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder("command", "arg1", "arg2");
        processBuilder.redirectErrorStream(true);
        Process process = processBuilder.start();

        // 读取输出和错误流
        // ...
    }
}

升级的垃圾回收器

JDK10引入了一个新的实验性垃圾回收器——G1（Garbage-First）垃圾回收器的改进版本，称作ZGC（Z Garbage Collector）。ZGC垃圾回收器的目标是为大规模的多线程应用提供低延迟的垃圾回收。ZGC可以在不暂停应用程序的情况下回收内存，从而减少了GC暂停时间。

示例代码

以下是一个简单的示例，展示了如何使用var关键字，并结合ZGC垃圾回收器的使用：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class GCLowPauseExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 设置JVM参数使用ZGC
        System.setProperty("jdk.g1.concmark.fullgc.threshold", "10000");
        System.setProperty("jdk.g1.heuristics", "zgc");

        var list = new ArrayList<String>();

        // 模拟一些内存分配操作
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            list.add("Item" + i);
            if (i % 10000 == 0) {
                System.gc(); // 通知JVM进行垃圾回收
            }
        }

        // 保持程序运行，观察垃圾回收情况
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(30);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上面的代码中，我们设置了一些JVM参数来启用ZGC垃圾回收器，并模拟了大量内存分配操作。程序运行时会触发垃圾回收操作，观察其性能和行为。

实验性API的介绍

JDK10引入了一些新的实验性API，这些API仍处于开发阶段，并可能在未来版本中得到进一步改进。这些API包括对HTTP客户端的改进和支持新的HTTP/2协议。

API的使用场景与示例

HTTP客户端改进

JDK10中引入了一个新的HTTP客户端API，旨在替代旧的HttpURLConnection类。新的HTTP客户端API支持HTTP/2协议，并提供了更现代、更易于使用的方式来进行HTTP通信。

示例代码

下面是一个使用新的HTTP客户端API示例：

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

public class HttpClientExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建HttpClient实例
        HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();

        // 创建HttpRequest实例
        HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
            .uri(new URI("https://api.example.com/users"))
            .timeout(Duration.ofSeconds(30)) // 设置超时时间
            .build();

        // 发送请求并获取响应
        HttpResponse<String> response = client.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());

        // 输出响应体
        System.out.println(response.body());
    }
}

在上面的代码中，我们创建了一个HttpClient实例，并使用它发送一个HTTP GET请求到指定的URL。我们设置了请求的超时时间，并获取了响应体。

示例代码

下面是一个更复杂的示例，展示了如何使用新的HTTP客户端API处理异步请求：

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

public class AsyncHttpClientExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建HttpClient实例
        HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();

        // 创建HttpRequest实例
        HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
            .uri(new URI("https://api.example.com/users"))
            .timeout(Duration.ofSeconds(30)) // 设置超时时间
            .build();

        // 发送异步请求
        CompletableFuture<HttpResponse<String>> futureResponse = client.sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());

        // 处理响应
        futureResponse.thenApply(response -> {
            System.out.println(response.body());
            return null;
        }).join(); // 等待异步操作完成
    }
}

在上面的代码中，我们使用HttpClient发送一个异步HTTP GET请求，并使用CompletableFuture来处理响应。当异步操作完成时，我们输出响应体。

移除的原因与影响

在JDK10中，Java EE和CORBA相关模块被移除。Java EE（企业版Java）是一组API和规范，用于开发企业级Java应用程序。CORBA（Common Object Request Broker Architecture）是一种远程过程调用（RPC）协议，用于不同计算机上的对象之间进行通信。

这些模块的移除主要是为了简化JDK的模块化结构，使得核心JDK更轻量级和简洁。同时，Oracle已经将Java EE组件转移到了开源社区，以Eclipse基金会的形式继续维护和发展。

如何处理被移除的模块

对于那些仍然需要Java EE和CORBA功能的开发者，有几个替代方案：

1. 使用Eclipse MicroProfile：这是一个开源项目，旨在为企业应用提供现代化的微服务开发框架。
2. 使用Jakarta EE：这是Java EE的继任者，由Eclipse基金会管理，提供了与Java EE兼容的API和规范。
3. 使用外部库和框架：对于CORBA，可以考虑使用其他远程过程调用库，如Apache MINA、RMI等。

示例代码

下面是一个使用Eclipse MicroProfile进行远程过程调用的简单示例：

import javax.inject.Inject;
import javax.jws.WebMethod;
import javax.jws.WebService;
import javax.xml.ws.WebServiceRef;

@WebService(name = "HelloWorld", serviceName = "HelloWorldService")
public class HelloWorldService {
    @Inject
    private HelloWorld helloWorld;

    @WebMethod
    public String sayHello(String name) {
        return helloWorld.sayHello(name);
    }
}

在上面的代码中，我们定义了一个简单的Web服务，使用@WebService注解来声明该类是一个Web服务。@Inject注解用于注入一个依赖项。@WebMethod注解用于声明一个远程方法。

实战演练：编写含有JDK10新特性的简单程序

示例代码

下面是一个结合了JDK10新特性的简单程序，包括局部变量类型推断、HTTP客户端API以及ZGC垃圾回收器的使用：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.net.URI;
import java.net.http.HttpClient;
import java.net.http.HttpRequest;
import java.net.http.HttpResponse;
import java.time.Duration;

public class JDK10FeaturesExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 设置JVM参数使用ZGC垃圾回收器
        System.setProperty("jdk.g1.concmark.fullgc.threshold", "10000");
        System.setProperty("jdk.g1.heuristics", "zgc");

        // 使用var关键字声明局部变量
        var list = new ArrayList<String>();

        // 模拟一些内存分配操作
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            list.add("Item" + i);
            if (i % 10000 == 0) {
                System.gc(); // 通知JVM进行垃圾回收
            }
        }

        // 创建HttpClient实例
        HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();

        // 创建HttpRequest实例
        HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
            .uri(new URI("https://api.example.com/users"))
            .timeout(Duration.ofSeconds(30)) // 设置超时时间
            .build();

        // 发送请求并获取响应
        HttpResponse<String> response = client.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());

        // 输出响应体
        System.out.println("List: " + list);
        System.out.println("Response: " + response.body());

        // 保持程序运行，观察垃圾回收情况
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(30);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上面的示例中，我们结合了多个JDK10的新特性，包括使用var关键字声明局部变量、设置ZGC垃圾回收器、以及使用新的HTTP客户端API发送请求。

新特性的应用心得与建议

通过上述示例，我们可以看到JDK10的新特性可以显著提高代码的可读性和简洁性，同时提供更高效的资源管理。特别是局部变量类型推断和新的垃圾回收器，对于现代Java开发来说是非常有价值的工具。

1. 局部变量类型推断：使用var关键字可以显著减少代码中的冗余类型声明，特别是在涉及复杂泛型类型时，代码变得更加简洁和易读。
2. 新的垃圾回收器：ZGC垃圾回收器能够提供低延迟的垃圾回收，对于实时系统和大规模多线程应用来说非常重要。
3. 实验性API：新的HTTP客户端API提供了更现代、更易于使用的HTTP通信方式，可以替代老旧的HttpURLConnection。

建议：

1. 谨慎使用var关键字：虽然var关键字使得代码更加简洁，但在复杂的泛型场景下，明确的类型声明仍然有助于提高代码的可读性和可维护性。
2. 监测垃圾回收器的性能：ZGC垃圾回收器可以在不暂停应用程序的情况下提供低延迟回收，但需要根据具体应用场景进行性能调优。
3. 保持对实验性API的关注：实验性API可能会在未来版本中发生变化或被移除，定期关注JDK的更新，确保你的应用能够兼容最新的版本。

通过实践和总结，我们了解到JDK10的新特性为Java开发带来了更多的灵活性和效率。随着JDK的发展，越来越多的新特性将不断出现，开发者们应该不断学习和实践，以充分利用这些新特性，提高开发效率和产品质量。