Java 17 VS Java 8: 新旧对决，这些Java 17新特性你不容错过-阿里云开发者社区

Java是一门非常流行的编程语言，由于其跨平台性、可移植性以及强大的面向对象特性而备受青睐。Java最初由Sun Microsystems公司于1995年推出，随着时间的推移，Java发展迅速，版本不断更新。本篇博客将重点介绍Java 17与Java 8的对比，以及Java 17的新特性。

特征	Java 17	Java 8
引入	2021年9月14日	2014年3月
垃圾收集器	ZGC（新型垃圾收集器）	G1收集器
其他垃圾收集器	Shenandoah GC，G1 GC，Parallel GC，Serial GC	Parallel GC，Serial GC
垃圾回收策略	全堆回收和增量模式	复制模式
应用程序类数据共享（AppCDS）	支持	不支持
JFR事件流	使用异步处理提高性能	未支持
条件性实例化卡片	支持	支持
嵌入式C / C ++库	JDK不包括C / C ++编译器	JDK不包括C / C ++编译器
算法升级	SHA-3，SM3 / SM4，Ed448，RSASSA-PSS，X25519 / X448	SHA-1，RC4，DES，MD5，DSA，DH

一、Java 17与Java 8的对比

Java 17与Java 8是Java版本中的两个重要里程碑。Java 8是Java版本中的一次重大更新，于2014年发布，引入了很多新的特性和功能，包括Lambda表达式、Stream API、函数式接口等。Java 17是Java SE 17版本，于2021年9月发布，是Java SE 16的长期支持（LTS）版本。Java 17中也有一些新的特性和改进，我们将在后文中详细讨论。

二、性能比较

Java 17与Java 8在性能方面的比较非常重要。Java 8引入了一些性能改进，例如优化了字符串连接和数组排序等操作。Java 17在性能方面也有一些新的改进，例如：

改进了JIT编译器，提高了应用程序的性能。
改进了垃圾回收器，提高了垃圾回收的效率和吞吐量。
引入了C++风格的内存管理，包括对堆内存分配的优化和对垃圾回收的改进。这些改进都可以提高Java应用程序的性能和响应速度。

三、语言特性比较

Java 8引入了一些新的语言特性，例如Lambda表达式和函数式接口。这些特性让Java程序员能够使用函数式编程的方式编写代码，从而使得代码更加简洁、易读、易维护。Java 17在语言特性方面也有一些新的改进，例如：

引入了Sealed类，这是一种新的类修饰符，用于限制类的继承。这样可以使得代码更加安全、可维护。
引入了Pattern Matching for Switch语法，这是一种新的switch语法，可以用于模式匹配。这样可以使得代码更加简洁、易读、易维护。
引入了Record类，这是一种新的数据类，可以用于定义只有属性和访问器的简单数据对象。这样可以使得代码更加简洁、易读、易维护。
这些改进都可以使得Java程序员能够使用更加先进、更加高效的语言特性编写代码。

四、应用场景比较

Java 8和Java 17都可以用于不同的应用场景，但是它们在一些方面有所不同。Java 8适用于开发中小型应用程序和Web应用程序，例如Web服务、企业级应用程序和桌面应用程序等。Java 8也可以用于开发大型应用程序，但是在大型应用程序中可能会出现一些性能问题。Java 17则更适合用于开发大型应用程序和高性能应用程序，例如高性能计算、云计算、大数据处理等。

五、Java 17的新特性

Java 17是Java SE 17版本，于2021年9月发布，是Java SE 16的长期支持（LTS）版本。Java 17中有许多新的特性和改进，以下是一些主要特性：

5.1 Sealed类

Sealed类是一种新的类修饰符，用于限制类的继承。Sealed类可以控制哪些类可以继承自它，这样可以使得代码更加安全、可维护。Sealed类的使用可以在编译时强制执行一些规则，从而避免运行时错误。

5.1.1 代码示例

public sealed abstract class Shape permits Circle, Rectangle {
    public abstract double calculateArea();
}
public final class Circle extends Shape {
    private double radius;
    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }
    public double getRadius() {
        return radius;
    }
    public double calculateArea() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
}
public final class Rectangle extends Shape {
    private double length;
    private double width;
    public Rectangle(double length, double width) {
        this.length = length;
        this.width = width;
    }
    public double getLength() {
        return length;
    }
    public double getWidth() {
        return width;
    }
    public double calculateArea() {
        return length * width;
    }
}

代码说明： 在这个示例中，Shape 是一个抽象类，并且使用 permits 关键字，明确允许哪些类继承该类。Circle 和 Rectangle 是 Shape 的子类，并使用 final 关键字来表示它们是封闭类，不允许有其他子类继承它们。这种方式可以在编译时校验代码，并防止意外创建不受预期的子类。

5.2 Pattern Matching for Switch语法

Pattern Matching for Switch语法是一种新的switch语法，可以用于模式匹配。Pattern Matching for Switch语法可以根据不同的模式执行不同的操作，从而使得代码更加简洁、易读、易维护。Pattern Matching for Switch语法可以减少代码量，避免出现大量的if-else语句。

5.2.1 代码示例

public static void main(String[] args) {
    Object obj = "hello";
    switch (obj) {
        case String s && s.length() > 5 -> System.out.println("长字符串");
        case String s -> System.out.println("短字符串");
        case Integer i -> System.out.println("整型数");
        default -> System.out.println("不支持的类型");
    }
}

代码说明： 在这个示例中，我们首先定义了一个 Object 类型的变量 obj，它可能是一个字符串、整型数或其他类型的对象。

接下来，我们使用了 switch 语句，并对 obj 进行了几个模式匹配：

如果 obj 是一个长度大于 5 的字符串，表达式 case String s && s.length() > 5 就会被匹配并执行相应的代码块。
如果 obj 是一个短字符串，表达式 case String s 会匹配并执行相应代码块。
如果 obj 是一个整型数，表达式 case Integer i 就会执行相应代码块。
如果 obj 不属于以上任何一种类型，就会执行默认代码块。

5.3 Record类

Record类是一种新的数据类，可以用于定义只有属性和访问器的简单数据对象。Record类可以简化代码，使得代码更加易读、易维护。Record类的使用可以减少代码量，避免出现大量的getter和setter方法。

5.3.1 代码示例

public record Person(String name, int age) {}
public class RecordExample {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("John", 30);
        System.out.println("Name: " + person.name());
        System.out.println("Age: " + person.age());
    }
}

代码说明： 在这个示例中，我们定义了一个名为 Person 的 Record 类，它有两个字段：name 和 age。Record 类会自动生成一个带有这些字段的构造函数、getter 方法和 equals、hashCode 和 toString 方法。

我们在 main 方法中创建了一个 Person 对象，并使用 name() 和 age() 方法获取其名称和年龄信息，然后将其打印出来。
使用 Record 类，我们可以更轻松地定义简单的数据类，而不需要手动编写大量的构造函数和 getter 方法。这可以使我们的代码更加简洁、清晰，并且更易于阅读和维护。

5.4 改进的垃圾回收器

Java 17中改进了垃圾回收器，提高了垃圾回收的效率和吞吐量。改进的垃圾回收器可以更加高效地回收内存，从而提高应用程序的性能和响应速度。

5.4.1 代码示例

public class GarbageCollectorExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            list.add(i);
        }
        System.out.println("List size: " + list.size());
        System.gc(); // 调用垃圾回收器
        System.out.println("List size after GC: " + list.size());
    }
}

代码说明： 在这个示例中，我们使用了 ZGC 垃圾回收器来回收 list 对象占用的内存。我们在代码中使用了 System.gc() 方法来手动触发垃圾回收器。注意，在实际应用中，我们通常不需要手动触发垃圾回收器，因为 JVM 会自动进行垃圾回收操作。

ZGC 垃圾回收器具有可伸缩性和低延迟的特点，可以在处理大型、高并发应用程序时提供更好的性能和吞吐量。除了 ZGC，Java 17 中还引入了 Shenandoah 垃圾回收器，它也具有类似的高性能和低延迟的特点。

5.5 改进的JIT编译器

Java 17中改进了JIT编译器，提高了应用程序的性能。改进的JIT编译器可以更加高效地编译代码，从而提高应用程序的性能和响应速度。

5.5.1 代码示例

代码说明： 在这个示例中，我们使用了 ZGC 垃圾回收器来回收 list 对象占用的内存。我们在代码中使用了 System.gc() 方法来手动触发垃圾回收器。注意，在实际应用中，我们通常不需要手动触发垃圾回收器，因为 JVM 会自动进行垃圾回收操作。
ZGC 垃圾回收器具有可伸缩性和低延迟的特点，可以在处理大型、高并发应用程序时提供更好的性能和吞吐量。除了 ZGC，Java 17 中还引入了 Shenandoah 垃圾回收器，它也具有类似的高性能和低延迟的特点。
5.5 改进的JIT编译器
Java 17中改进了JIT编译器，提高了应用程序的性能。改进的JIT编译器可以更加高效地编译代码，从而提高应用程序的性能和响应速度。
5.5.1 代码示例

在Java 17中，可以通过添加以下命令行参数来启用Graal编译器：

-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+EnableJVMCI -XX:+UseJVMCICompiler

代码说明： 当运行上述示例代码时，Graal编译器会自动将循环优化为一个简单的算术公式，从而大大提高了性能。

5.6 C++风格的内存管理

Java 17中引入了C++风格的内存管理，包括对堆内存分配的优化和对垃圾回收的改进。C++风格的内存管理可以使得Java应用程序更加高效，从而提高应用程序的性能和响应速度。

5.6.1 代码示例

import java.lang.management.MemoryPoolMXBean;
import java.lang.management.ManagementFactory;
public class MemoryManagementExample {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MemoryPoolMXBean heap = ManagementFactory.getMemoryPoolMXBeans().stream()
                .filter(p -> p.getName().equals("Java heap")).findFirst().orElseThrow();
            System.out.println("Heap memory utilization statistics:\n");
            try (var scope = heap.reserveMemory(1024 * 1024)) {
                long usedMemory = heap.getUsage().getUsed();
                long commitedMemory = heap.getUsage().getCommitted();
                System.out.printf("Before allocation: used=%d, committed=%d%n", usedMemory, commitedMemory);
                byte[] array = new byte[1024 * 1024];
                usedMemory = heap.getUsage().getUsed();
                int capacity = scope.getBytesReserved();
                System.out.printf("After allocation: used=%d, committed=%d, capacity=%d%n", usedMemory, commitedMemory,
                        capacity);
            }
            long usedMemory = heap.getUsage().getUsed();
            long commitedMemory = heap.getUsage().getCommitted();
            System.out.printf("After scope: used=%d, committed=%d%n", usedMemory, commitedMemory);
    }
}

代码说明：

定义了一个名为 MemoryManagementExample 的类，然后获取 Java heap 内存池，并在 try-with-resources 语句中创建了一个名为 scope 的资源。
然后，我们打印了内存使用率统计信息，并在 scope 内部分配了一个 1MB 的字节数组。我们使用 getBytesReserved() 方法获取作用域中已保留的字节数，并打印了内存使用情况和容量等信息。
最后，我们打印了作用域结束后内存的使用情况。

5.7 增强的Java集合库

Java 17中增强了Java集合库，包括新增了一些集合类型和对现有集合类型的改进。增强的Java集合库可以提高开发人员的开发效率和代码质量，从而减少出现错误的可能性。同时，增强的Java集合库也可以提高应用程序的性能和响应速度，使得Java应用程序更加高效。

5.7.1 代码示例

of() 方法：创建一个不可变的集合

List<String> list = List.of("apple", "banana", "orange");
Set<Integer> set = Set.of(1, 2, 3, 4);
Map<String, Integer> map = Map.of("apple", 1, "banana", 2, "orange", 3);

forEach() 方法：遍历集合

List<String> list = List.of("apple", "banana", "orange");
list.forEach(name -> System.out.println(name));
Set<Integer> set = Set.of(1, 2, 3, 4);
set.forEach(number -> System.out.println(number));

Collectors类：提供了一系列的归约操作

Collectors类：提供了一系列的归约操作

takeWhile() 方法和 dropWhile() 方法：根据条件截取集合

List<Integer> list = List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
List<Integer> takenList = list.stream().takeWhile(number -> number < 5).collect(Collectors.toList());
System.out.println(takenList);
List<Integer> dropedList = list.stream().dropWhile(number -> number < 5).collect(Collectors.toList());
System.out.println(dropedList);

toArray(IntFunction<T[]>) 方法：返回集合中的所有元素到一个新数组中

List<String> list = List.of("apple", "banana", "orange");
String[] array = list.toArray(String[]::new);
System.out.println(Arrays.toString(array));

Java 17 VS Java 8: 新旧对决，这些Java 17新特性你不容错过

一、Java 17与Java 8的对比

二、性能比较

三、语言特性比较

四、应用场景比较

五、Java 17的新特性

5.1 Sealed类

5.1.1 代码示例

5.2 Pattern Matching for Switch语法

5.2.1 代码示例

5.3 Record类

5.3.1 代码示例

5.4 改进的垃圾回收器

5.4.1 代码示例

5.5 改进的JIT编译器

5.5.1 代码示例

5.6 C++风格的内存管理

5.6.1 代码示例

5.7 增强的Java集合库

5.7.1 代码示例

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