JDK10新特性资料详解与入门教程

本文详细介绍了JDK10的新特性及其应用，其中包括局部变量类型推断、垃圾回收改进以及应用程序类数据共享等。文章还提供了JDK10的开发环境搭建步骤和常见问题的解决方案。JDK10新特性资料涵盖了一系列优化和改进，旨在提升Java程序的性能和可维护性。

JDK10简介

JDK 10是Java平台开发工具包（Java Development Kit）的第十个主要版本，发布于2018年3月20日。JDK 10版本的主要功能和改进包括：

1. 局部变量类型推断：引入了新的语法，允许编译器推断局部变量的类型。
2. 垃圾回收改进：引入了新的垃圾回收器接口，提供了更好的移动应用安装文件垃圾回收机制。
3. 模块化系统改进：进一步完善了项目Jigsaw的工作，使得Java程序可以更加模块化地编写。
4. 应用程序类数据共享：通过创建可共享的类数据文件，减少了应用程序的启动时间和内存占用。

这些改进使得Java程序在性能、可维护性和安全性方面都有了显著的提升。

移动应用安装文件的垃圾回收改进

移动应用安装文件通常指应用程序安装包，例如Android APK文件。这类安装文件通常包含应用程序所需的类文件、资源文件以及一些元数据。垃圾回收（Garbage Collection，简称GC）是自动管理内存，回收不再使用的对象所占用的内存空间的过程。

在JDK 10中，引入了一个新的垃圾回收器接口Garbage-Collector。这个接口允许开发者更好地控制垃圾回收行为，特别是在移动应用安装文件的管理上。这使得移动应用可以更高效地管理和回收内存，从而改善应用的性能。

垃圾回收机制简述

垃圾回收机制通常包括以下几个步骤：

1. 标记阶段：标记所有可以访问的对象。
2. 清除阶段：释放不可访问对象的内存。
3. 压缩阶段：整理剩余的内存空间，以减少内存碎片。

JDK 10中的Garbage-Collector接口允许开发者通过特定的API来控制这些步骤，提高回收的效率。

Garbage-Collector接口介绍

JDK 10引入了Garbage-Collector接口，这个接口提供了对垃圾回收过程的控制。以下代码展示了如何使用这个接口：

import java.lang.foreign.*;
import java.lang.foreign.MemorySegment;
import java.lang.foreign.ValueLayout;
import java.lang.foreign.SymbolLookup;

public class GCExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (MemorySession session = MemorySession.createNativeSession()) {
            MemorySegment gcStart = (MemorySegment) NativeSymbol.load(session, "GC_start");
            MemorySegment gcEnd = (MemorySegment) NativeSymbol.load(session, "GC_end");

            // 开始垃圾回收
            gcStart.invoke();

            // 模拟一些操作
            System.gc();

            // 结束垃圾回收
            gcEnd.invoke();
        }
    }
}

在这个示例中，通过NativeSymbol.load方法加载了两个符号GC_start和GC_end，分别表示垃圾回收的开始和结束。通过调用这些符号来控制垃圾回收的过程。

新的局部变量类型推断语法

局部变量类型推断允许编译器推断局部变量的类型。这减少了显式声明类型的代码量，使得代码更加简洁和易读。

局部变量类型推断的定义

局部变量类型推断允许在声明局部变量时省略变量的类型，编译器会根据变量的初始化表达式自动推断其类型。这种语法是通过引入新的关键字var来实现的。

使用场景

以下是一些使用局部变量类型推断的场景：

1. 简化复杂的类型声明：
   • 当变量类型比较复杂时，使用var可以避免冗长的类型声明。
2. 提高代码的可读性：
   • 可以将重点放在变量的值上，而不是它的类型。
3. 减少代码的冗余：
   • 省去了重复的类型声明。

示例代码演示

以下是一些使用var关键字的示例代码：

public class VarExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用var声明一个String类型的局部变量
        var name = "Java";
        System.out.println("Name: " + name);

        // 使用var声明一个int类型的局部变量
        var count = 10;
        System.out.println("Count: " + count);

        // 使用var声明一个List类型的局部变量
        var list = List.of("Apple", "Banana", "Cherry");
        System.out.println("List: " + list);

        // 使用var声明一个Map类型的局部变量
        var map = Map.of("a", 1, "b", 2, "c", 3);
        System.out.println("Map: " + map);
    }
}

在这个示例中，var关键字被用来声明各种类型的局部变量。代码简洁且易于阅读。

JDK10中的其他新特性

除了局部变量类型推断和垃圾回收改进外，JDK 10还引入了一些其他的新特性。

新特性的简要介绍

1. 应用程序类数据共享 (AppCDS)：通过创建可共享的类数据文件，减少了应用程序的启动时间和内存占用。
2. G1垃圾回收器的并行初始化：G1垃圾回收器现在可以与应用程序的初始化阶段并行执行，从而提高应用程序的启动性能。
3. 隐藏类：引入了新的类加载机制，可以隐藏不需要暴露的类。

新特性的应用场景和优势

1. 应用程序类数据共享 (AppCDS)：

   • 应用场景：适用于需要频繁启动和停止的应用程序，如微服务。
   • 优势：可以显著减少应用程序的启动时间，提高系统响应速度。

2. G1垃圾回收器的并行初始化：

   • 应用场景：适用于需要快速启动的应用程序。
   • 优势：通过并行执行垃圾回收和应用程序初始化，可以缩短应用程序的启动时间。
3. 隐藏类：
   • 应用场景：适用于需要提高类加载性能和安全性的情况。
   • 优势：通过隐藏不需要暴露的类，可以减少类加载的开销，提高程序的安全性。

代码示例展示

以下是各个新特性的代码示例：

应用程序类数据共享 (AppCDS)

public class AppCDSExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化应用类数据共享
        System.setProperty("jdk.module.path", "path/to/module");
        System.setProperty("jdk.app.cds", "path/to/appCDS");
        System.setProperty("jdk.module.bootstrap", "path/to/module");

        // 运行应用程序
        System.out.println("Application started with AppCDS.");
    }
}

G1垃圾回收器的并行初始化

public class G1ParallelInitExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 设置JVM参数启用G1并行初始化
        System.setProperty("jdk.g1.enable.parallel_initialization", "true");

        // 启动应用程序
        System.out.println("Application started with G1 parallel initialization.");
    }
}

隐藏类

public class HiddenClassExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 设置JVM参数启用隐藏类
        System.setProperty("jdk.internal.lambda.dump.proxy.classes", "true");

        // 使用隐藏类
        System.out.println("Hidden classes enabled.");
    }
}

JDK10开发环境搭建

如何下载和安装JDK10

1. 访问JDK官网：
   • 访问Oracle的JDK官方下载页面：https://www.oracle.com/java/technologies/javase-jdk10-downloads.html
2. 选择合适的版本：
   • 根据操作系统选择合适的版本下载，例如Windows、Linux或Mac。
3. 安装JDK：
   • 运行下载的安装程序，按照安装向导完成JDK的安装。

配置环境变量

1. 设置JAVA_HOME：
   • 打开系统环境变量设置，增加JAVA_HOME环境变量，指向JDK的安装目录。
2. 设置Path：
   • 在Path环境变量中添加%JAVA_HOME%\bin，以确保可以全局调用Java命令。

验证安装成功

1. 检查版本信息：
   • 打开命令行工具，输入java -version以查看Java版本信息。
   • 输入javac -version以查看Java编译器版本信息。
2. 运行简单程序：
   • 创建一个简单的Java程序，例如HelloWorld.java，并使用javac命令编译，使用java命令运行。

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

编译和运行该程序的命令如下：

javac HelloWorld.java
java HelloWorld

如果输出“Hello, World!”，则表示安装成功。

常见问题解答

常见问题及解决方案

1. 安装JDK10后，命令行工具无法识别java命令：
   • 检查JAVA_HOME和Path环境变量是否设置正确，确保%JAVA_HOME%\bin路径被正确添加到Path中。
2. 编译时出现错误javac: invalid flag：
   • 确保使用的是JDK 10的javac命令，而不是其他版本的编译器。
3. 运行程序时出现Could not find or load main class错误：
   • 检查类文件的正确性，确保类文件在正确的目录下，并且没有拼写错误。

开发者常见误区

1. 误解var关键字的作用：
   • var关键字只在声明局部变量时使用，不能用于方法参数或类成员变量。
2. 误认为所有垃圾回收问题都可以通过手动控制解决：
   • 垃圾回收机制是自动化的，手动控制垃圾回收只能在特定情况下优化，而不是解决所有问题。

通过以上介绍，您可以了解JDK 10的新特性和如何搭建开发环境。希望这些信息可以帮助您更好地理解和使用JDK 10。