該博客將為您提供自Java 7以來增加得很棒的新功能的示例。我將展示每個Java版本的至少一項重大改進，一直到2020年秋季發布的Java 15都有。Java現在完全支持lambda，函數式編程。，通過var，具有簡單構造函數的不可變集合以及多行字符串進行類型推斷。此外，還有令人興奮的新實驗功能，例如數據類(記錄)和密封類。最后，我將討論Java REPL，它為快速實驗提供了很高的價值。

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函數式編程(Java 8)

在Java 8中，功能編程和lambda被添加為語言功能。函數式編程的兩個核心范例是不變的值和將函數提升為一等公民的方法。數據經過一系列修改步驟，其中每個步驟都需要一些輸入并將其映射到新的輸出。函數式編程可與Java中的Streams和null安全monad(可選)一起使用，如下所示…

List<String> stringList = Arrays.asList("Hello", "World", "How", "Are", "You", "Today"); 
 
//functional style 
stringList.stream() 
  .filter(s -> s.equals("Hello") || s.equals("Are")) 
  .map(s -> s + " String") 
  .forEach(System.out::println); 

流(Java 8)

對于一般的計算機程序，通常必須使用值列表，并對每個值執行給定的轉換。在Java 8之前，您必須使用for循環進行此轉換，但是從現在開始，您可以按以下方式使用Streams：

Stream.of("hello", "great") 
    .map(s -> s + " world") 
    .forEach(System.out::println); 
> hello world 
> great world 

map函數將一個lambda作為輸入，它將應用于流中的所有元素。

流可以在列表，集合和地圖上工作(通過轉換)。多虧了Streams，您可以擺脫代碼中幾乎所有的循環!

可選項(Java 8)

Java中的另一個常見問題是空指針異常。因此，Java引入了Optional —一個monad，它包裝了一個可能為null或不為null的引用。可以通過功能性方式將更新應用于此Optional：

Optional.of(new Random().nextInt(10)) 
    .filter(i -> i % 2 == 0) 
    .map(i -> "number is even: " + i) 
    .ifPresent(System.out::println); 
> number is even: 6 

在上面的代碼段中，我們創建一個隨機數，將其包裝在Optional對象中，然后僅打印偶數。

JShell(Java 9)

最后，我們有一個Java的REPL，它的名字叫JShell!相反，您可以一次執行一個命令，然后立即看到結果。這是一個簡單的示例：

$ <JDK>/bin/jshell 
jshell> System.out.println("hello world") 
hello world 

長期以來，熟悉JavaScript或Python之類的解釋語言的人們都對REPL感到滿意，但到目前為止，Java中缺少此功能。JShell允許定義變量，但也可以定義更復雜的實體，例如多行函數，類和執行循環。此外，JShell支持自動完成功能，如果您不知道給定Java類提供的確切方法，該功能會派上用場。

不可變集合的工廠方法(Java 9)

很長時間以來，Java中缺少對列表進行簡單初始化的操作，但是現在已經過去了。以前，您必須執行以下操作：

jshell> List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4) 
list ==> [1, 2, 3, 4] 

現在將其簡化如下：

jshell> List<Integer> list = List.of(1, 2, 3, 4) 
b ==> [1, 2, 3, 4] 

列表，集合和映射存在這種(…)方法。它們都只用一行簡單的代碼就創建了一個不變的對象。

使用var進行類型推斷(Java 10)

Java 10引入了新的var關鍵字，該關鍵字允許省略變量的類型。

jshell> var x = new HashSet<String>() 
x ==> [] 
 
jshell> x.add("apple") 
$1 ==> true 

在上面的代碼段中，編譯器可以將x的類型推斷為HashSet。

此功能有助于減少樣板代碼并提高可讀性。不過，它有一些限制：您只能在方法主體內部使用var，并且編譯器會在編譯時推斷類型，因此所有內容仍為靜態類型。

單一源文件啟動(Java 11)

以前，編寫一個包含一個文件的簡單Java程序時，必須首先使用javac編譯該文件，然后使用Java運行它。在Java 11中，您可以使用一個命令完成兩個步驟。

首先，定義單個源文件Main.java：

public class Main { 
  public static void main(String[] args) { 
    System.out.println("hello world"); 
  } 
} 

現在，您可以一步編譯并運行它：

$ java ./Main.java 
hello world 

對于僅由一個Java類組成的簡單啟動程序或實驗，此用于啟動單個源文件的功能將使您的生活更輕松。

Switch 表達式(Java 12)

Java 12為我們帶來了Switch表達式。快速展示了該表達式與舊的switch語句有何不同。

舊的switch語句定義程序的流程：

jshell> var i = 3 
jshell> String s; 
jshell> switch(i) { 
   ...>     case 1: s = "one"; break; 
   ...>     case 2: s = "two"; break; 
   ...>     case 3: s = "three"; break; 
   ...>     default: s = "unknown number"; 
   ...> } 
jshell> s 
s ==> "three" 

相反，新的switch表達式返回一個值：

jshell> var i = 3; 
jshell> var x = switch(i) { 
   ...>     case 1 -> "one"; 
   ...>     case 2 -> "two"; 
   ...>     case 3 -> "three"; 
   ...>     default -> "unknown number"; 
   ...> }; 
x ==> "three" 

總而言之，舊的switch語句用于程序流，新的switch表達式解析為一個值。

請注意，這個新的switch語句是一種映射功能：只有一個輸入(在上述情況下為i)，而只有一個輸出(此處為x)。實際上，這是一種模式匹配功能，有助于使Java與函數編程原理更加兼容。類似的switch語句在Scala中已有一段時間了。

需要注意的幾件事：

• 代替雙點，我們使用箭頭->
• 無需Break
• 當考慮所有可能的情況時，可以省略默認情況
• 要在Java 12中啟用此功能，請使用–enable-preview –source 12

多行字符串(Java 13)

您是否曾經定義過長的多行字符串，例如JSON或XML?到目前為止，您可能已經將所有內容都壓縮了一行并使用換行符 n，但這使String更加難以閱讀。Java 13帶有多行字符串!

樣例：

public class Main {  
  public static void main(String [] args) { 
    var s = """ 
        { 
            "recipe": "watermelon smoothie", 
            "duration": "10 mins", 
            "items": ["watermelon", "lemon", "parsley"] 
        }"""; 
    System.out.println(s); 
  } 
} 

現在，我們通過單文件啟動運行main方法：

java --enable-preview --source 13 Main.java 
 
{ 
    "recipe": "watermelon smoothie", 
    "duration": "10 mins", 
    "items": ["watermelon", "lemon", "parsley"] 
} 

結果字符串跨越多行，引號“”保留完整，甚至制表符 t也被保留!

數據類：Record 記錄(Java 14)

在本文的所有新功能中，這可能是我最興奮的功能：最后，Java中有數據類!這些類使用record關鍵字聲明，并具有自動Getter，構造函數和equals()方法等。總之，您可以擺脫大量的樣板代碼!

jshell> record Employee (String name, int age, String department) {} 
|  created record Employee 
 
jshell> var x = new Employee("Anne", 25, "Legal"); 
x ==> Employee[name=Anne, age=25, department=Legal] 
 
jshell> x.name() 
$2 ==> "Anne" 

Scala對于案例類具有類似的功能，對于Kotlin具有數據類具有類似的功能。到目前為止，在Java中，許多開發人員都使用Lombok，它提供了許多功能，這些功能現在啟發了Java 14的記錄。有關詳細信息，請參見Baeldung這篇文章。

不帶Cast的instanceof(Java 14)

Java的早期版本已經包含instanceof關鍵字：

Object obj = new String("hello"); 
if (obj instanceof String) { 
  System.out.println("String length: " + ((String)obj).length()); 
} 
view raw 

不幸的是：首先，我們檢查s是否為String類型，然后再次對其進行強制轉換以獲取其長度。

現在使用Java 14，編譯器足夠聰明，可以在instanceof檢查之后自動推斷類型：

Object obj = new String("hello"); 
if (obj instanceof String mystr) { 
  System.out.println("String length: " + mystr.length()); 
} 

密封的類(Java 15)

使用sealed關鍵字，您可以限制哪些類可以擴展給定的類或接口。這是一個例子：

public sealed interface Fruit permits Apple, Pear { 
    String getName(); 
} 
 
public final class Apple implements Fruit { 
    public String getName() { return "Apple"; } 
} 
 
public final class Pear implements Fruit { 
    public String getName() { return "Pear"; } 
} 

那么這對我們有什么幫助呢?好吧，現在您知道有多少種水果了。實際上，這是朝著完全支持的模式匹配的方向邁出的重要一步，在此模式中，您可以像對待枚舉一樣對待類。該密封功能與前面介紹的新開關表達式很好地結合在一起。

獎勵：從Java 8開始更新的許可條款

本文的最后一個主題：許可。你們大多數人都聽說Oracle停止了Java 8(免費商業版)的更新。所以這是您的選擇：

• 使用較新的Oracle JDK版本(每個發行版后的6個月內，Oracle提供免費的安全更新)
• 使用舊版本的JDK后果自負
• 使用舊的OpenJDK Java版本，那些版本仍會從開源社區或第三方供應商處獲得安全更新。
• 向Oracle支付主要支持費用(例如Java 8：直到2030年的支持)

在下面，您可以查看每個JDK的暫定Oracle支持期限：

> Oracle support timeline per JDK

Oracle的新許可模式受新發布周期的影響：Oracle將每6個月發布一個新的Java版本。這個新的發行周期有助于Oracle更快地改進Java，通過實驗性功能獲得更快的反饋，并趕上Scala，Kotlin和Python等更現代的語言。

總結

在過去的6年中，Java取得了長足的發展，此后實際上已經發布了8個新的Java版本!與其他基于JVM的競爭對手(Scala和Kotlin)相比，所有這些令人敬畏的新功能有助于使Java成為競爭選擇。