Ausführliche Erläuterung von neun neuen Funktionen von Java

Mehr als drei Jahre nach der Veröffentlichung von Java 8 rückt der nächste Veröffentlichungstermin im Juli 2017 näher. Sie haben vielleicht schon vom Modulsystem von Java 9 gehört, aber diese neue Version enthält noch viele weitere Updates. Hier sind neun aufregende neue Funktionen, die mit Java 9 kommen. Freunde, die es benötigen, können es als Referenz nutzen.

Dieser Artikel stellt Ihnen hauptsächlich neun neue Funktionen in Java 9 vor, die für jeden einen gewissen Referenz- und Lernwert haben:

1. Modulsystem auf Java-Plattformebene

Die definierende Funktion von Java 9 ist ein brandneues Modulsystem. Mit zunehmender Codebasis steigt die Wahrscheinlichkeit, komplexen, verschachtelten „Spaghetti-Code“ zu erstellen, exponentiell. Zu diesem Zeitpunkt müssen Sie sich zwei grundlegenden Problemen stellen: Es ist schwierig, den Code wirklich zu kapseln, und das System verfügt nicht über ein klares Konzept der Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Teilen (d. h. JAR-Dateien). Auf jede öffentliche Klasse kann von jeder anderen öffentlichen Klasse unter dem Klassenpfad zugegriffen werden, was zur unbeabsichtigten Verwendung von API führen kann, die nicht für den öffentlichen Zugriff gedacht ist. Darüber hinaus gibt es Probleme mit dem Klassenpfad selbst: Woher wissen Sie, dass alle erforderlichen JARs bereits vorhanden sind oder ob doppelte Einträge vorhanden sind? Das Modulsystem löst beide Probleme.

Modular JAR-Dateien enthalten einen zusätzlichen Moduldeskriptor. In diesem Moduldeskriptor werden Abhängigkeiten zu anderen Modulen durch „requires“ ausgedrückt. Darüber hinaus steuert die „exports“-Anweisung, auf welche Pakete andere Module zugreifen können. Alle Pakete, die nicht exportiert werden, sind standardmäßig in Modulen gekapselt. Das Folgende ist ein Beispiel für einen Moduldeskriptor, der in der Datei „module-info.java“ vorhanden ist:

module blog {
 exports com.pluralsight.blog;

 requires cms;
}

Wir können das Modul wie folgt anzeigen:

Bitte beachten Sie: Beide Module enthalten gekapselte Pakete, da diese nicht exportiert werden (dargestellt durch ein orangefarbenes Schild). Niemand verwendet versehentlich Klassen aus diesen Paketen. Auch die Java-Plattform selbst ist über ein eigenes Modulsystem modularisiert. Durch die Kapselung der internen Klassen des JDK ist die Plattform sicherer und eine kontinuierliche Verbesserung ist einfacher.

2. Verlinkung

Wenn Sie Module mit expliziten Abhängigkeiten und einem modularen JDK verwenden, ergeben sich neue Möglichkeiten. Ihr Anwendungsmodul erklärt nun seine Abhängigkeiten von anderen Anwendungsmodulen und den von ihm verwendeten JDK-Modulen. Warum nicht diese Informationen nutzen, um eine minimale Laufzeitumgebung zu erstellen, die nur die Module enthält, die zum Ausführen der Anwendung erforderlich sind? Dies ist mit dem neuen jlink-Tool in Java 9 möglich. Sie können ein minimales Laufzeitimage erstellen, das für Ihre Anwendung optimiert ist, ohne eine vollständig geladene JDK-Installationsversion zu verwenden.

3. JShell: Interaktive Java REPL

Vielemehrere Sprachenverfügen bereits über interaktiveProgrammierung Umwelt, Java tritt jetzt dem Club bei. Sie können jshell über die Konsole starten und die Eingabe und Ausführung von Java-Code direkt veranlassen. Das sofortige Feedback von jshell macht es zu einem großartigen Tool zum Erkunden von APIs und zum Ausprobieren von Sprachfunktionen.

Das Testen eines Java-Regulären Ausdrucks ist ein großartiges Beispiel dafür, wie Jshell Ihnen das Leben erleichtern kann. Interaktive Shells können auch eine großartige Unterrichtsumgebung bieten und die Produktivität steigern. Weitere Informationen finden Sie hier. Während man den Leuten beibringt, wie man Java schreibt, ist es nicht mehr nötig, den Unsinn „public static void main(String [] args)“ zu erklären.

4. Verbessertes Javadoc

Manchmal können kleine Dinge einen großen Unterschied machen. Sind Sie wie ich und haben Google verwendet, um die richtige Javadoc-Seite zu finden? Dies wird nicht mehr benötigt. Javadoc unterstützt jetzt die Suche innerhalb der API-Dokumentation. Darüber hinaus ist die Javadoc-Ausgabe jetzt mit dem HTML5-Standard kompatibel. Darüber hinaus werden Sie feststellen, dass jede Javadoc-Seite Informationen über die Quelle einer JDK-Modulklasse oder Schnittstelle enthält.

五、集合工厂方法

通常，您希望在代码中创建一个集合（例如，List 或 Set ），并直接用一些元素填充它。 实例化集合，几个 “add” 调用，使得代码重复。 Java 9，添加了几种集合工厂方法：

Set<Integer> ints = Set.of(1, 2, 3);
List<String> strings = List.of("first", "second");

除了更短和更好阅读之外，这些方法也可以避免您选择特定的集合实现。 事实上，从工厂方法返回已放入数个元素的集合实现是高度优化的。这是可能的，因为它们是不可变的：在创建后，继续添加元素到这些集合会导致 “UnsupportedOperationException” 。

六、改进的 Stream API

长期以来，Stream API 都是 Java 标准库最好的改进之一。通过这套 API 可以在集合上建立用于转换的申明管道。在 Java 9 中它会变得更好。Stream 接口中添加了 4 个新的方法：dropWhile, takeWhile, ofNullable。还有个 iterate 方法的新重载方法，可以让你提供一个 Predicate (判断条件)来指定什么时候结束迭代：

IntStream.iterate(1, i -> i < 100, i -> i + 1).forEach(System.out::println);

第二个参数是一个 Lambda，它会在当前 IntStream 中的元素到达 100 的时候返回 true。因此这个简单的示例是向控制台打印 1 到 99。

除了对 Stream 本身的扩展，Optional 和 Stream 之间的结合也得到了改进。现在可以通过 Optional 的新方法 `stram` 将一个 Optional 对象转换为一个(可能是空的) Stream 对象：

Stream<Integer> s = Optional.of(1).stream();

在组合复杂的 Stream 管道时，将 Optional 转换为 Stream 非常有用。

七、私有接口方法

Java 8 为我们带来了接口的默认方法。 接口现在也可以包含行为，而不仅仅是方法签名。 但是，如果在接口上有几个默认方法，代码几乎相同，会发生什么情况？ 通常，您将重构这些方法，调用一个可复用的私有方法。 但默认方法不能是私有的。 将复用代码创建为一个默认方法不是一个解决方案，因为该辅助方法会成为公共API的一部分。 使用 Java 9，您可以向接口添加私有辅助方法来解决此问题：

public interface MyInterface {

  void normalInterfaceMethod();

  default void interfaceMethodWithDefault() { init(); }

  default void anotherDefaultMethod() { init(); }

  // This method is not part of the public API exposed by MyInterface
  private void init() { System.out.println("Initializing"); }
}

如果您使用默认方法开发 API ，那么私有接口方法可能有助于构建其实现。

八、HTTP/2

Java 9 中有新的方式来处理 HTTP 调用。这个迟到的特性用于代替老旧的 `HttpURLConnection` API，并提供对 WebSocket 和 HTTP/2 的支持。注意：新的 HttpClient API 在 Java 9 中以所谓的孵化器模块交付。也就是说，这套 API 不能保证 100% 完成。不过你可以在 Java 9 中开始使用这套 API：

HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();

HttpRequest req =
  HttpRequest.newBuilder(URI.create("http://www.google.com"))
       .header("User-Agent","Java")
       .GET()
       .build();


HttpResponse<String> resp = client.send(req, HttpResponse.BodyHandler.asString());

除了这个简单的请求/响应模型之外，HttpClient 还提供了新的 API 来处理 HTTP/2 的特性，比如流和服务端推送。

九、 多版本兼容 JAR

我们最后要来着重介绍的这个特性对于库的维护者而言是个特别好的消息。当一个新版本的 Java 出现的时候，你的库用户要花费数年时间才会切换到这个新的版本。这就意味着库得去向后兼容你想要支持的最老的 Java 版本 (许多情况下就是 Java 6 或者 7)。这实际上意味着未来的很长一段时间，你都不能在库中运用 Java 9 所提供的新特性。幸运的是，多版本兼容 JAR 功能能让你创建仅在特定版本的 Java 环境中运行库程序时选择使用的 class 版本：

multirelease.jar
├── META-INF
│  └── versions
│    └── 9
│      └── multirelease
│        └── Helper.class
├── multirelease
  ├── Helper.class
  └── Main.class

在上述场景中， multirelease.jar 可以在 Java 9 中使用, 不过 Helper 这个类使用的不是顶层的 multirelease.Helper 这个 class, 而是处在“META-INF/versions/9”下面的这个。这是特别为 Java 9 准备的 class 版本，可以运用 Java 9 所提供的特性和库。同时，在早期的 Java 诸版本中使用这个 JAR 也是能运行的，因为较老版本的 Java 只会看到顶层的这个 Helper 类。

如你所见，Java 9 提供了一大堆或大或小的功能特性，你准备好了么?

Zusammenfassung

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