Java21 新特性

1. 概述

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2023年9月19日 ，Oracle 发布了 JDK21，是自 JDK17 之后最新的 LTS 版本（long-term support，长期支持版）。LTS版本一般每两年发布一个，JDK目前的LTS版本有：JDK8 , JDK11 , JDK17 ，JDK21。

Java21新特性：( oracle jdk、openjdk文档）

• 字符串模板（预览版）
• 虚拟线程（在JDK19中是预览版，在JDK21中是正式版，会大大改变多线程的编程风格和解决问题的方式）
• 顺序集合（JDK21引入了SequencedCollection、SequencedSet 、SequencedMap 接口，这些接口提供了在集合开头或结尾处添加、修改或删除元素的方法，以及反转集合的功能）
• 分代ZGC（属于JVM层面的功能）
• 记录模式
• switch的模式匹配
• 未命名模式和变量（预览版）
• 未命名类和实例的main方法（预览版）
• 作用域值（预览版）
• 矢量API（第六个孵化器）
• 弃用Windows32位x86端口
• 禁止代理的动态加载
• 密钥封装机制的API（引入密钥封装机制 (KEM) 的 API，是一种使用公钥加密来保护对称密钥的加密技术）
• 结构化并发（预览版， 简化并发编程）
• 外部函数与内存API（第三次预览版）

2. JDK21 安装与配置

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Oracle JDK21 官网下载地址：https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/#java21

1、下载 windows 版 oracle jdk，下载地址：https://download.oracle.com/java/21/latest/jdk-21_windows-x64_bin.exe

2、双击刚刚下载好的jdk安装包，进行安装：

3、配置环境变量，在系统变量path中创建新的变量值，变量值的内容就是dk21的安装位置：（偷懒了😈）

系统变量	变量值
Path	D:\Program Files\Environment\Java\jdk-21

3. 新特性

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3.1 switch模式匹配

在Java8中switch可以处理的数据类型有：byte、short、char、int、String、Enum。

而在Java21中switch可以处理更多的类型，会根据类型进行匹配，switch增强版语法如下：

switch(object){case 普通类型 变量名 [when 条件] -> ...; //通过when关键字可以进行条件筛选,[]表示可选语法     case record 类型 变量名 -> ...; // record 记录case enum 类型 变量名 -> ...;case null -> ...;case default -> ...;
}

示例：

package cn.z3inc.jdk21;import java.time.LocalDate;/*** switch 模式匹配** @author 白豆五* @date 2023/9/29* @since JDK21*/
public class SwitchTest {public static void main(String[] args) {test1(new A("HUAWEI Mate 60 Pro"));test2(new B("遥遥领先"));test2(null);test3();}/*** 根据不同的类型去做不同的事情 (jdk21之前的写法)** @param obj 入参的类型*/static void test1(Object obj) {if (obj instanceof A a) { //instanceof 的模式匹配（Java14的新语法,老版本需要强转）System.out.println("类型A===" + a.name);} else if (obj instanceof B b) {System.out.println("类型B===" + b.title);}}/*** 根据不同的类型去做不同的事情 (jdk21:switch的新语法)** @param obj 入参的类型*/static void test2(Object obj) {switch (obj) {//  case 数据类型 变量名 -> 表达式;case A a -> System.out.println("类型A===" + a.name);case B b -> System.out.println("类型B===" + b.title);// case null -> System.out.println("null");// default -> System.out.println("其他类型");case null, default -> System.out.println("其他类型或null"); // 合并写法}}// 静态内部类Astatic class A {String name;public A(String name) {this.name = name;}}// 静态内部类Bstatic class B {String title;public B(String title) {this.title = title;}}/*** 输出当前日期格式为"yyyy-MM-dd"*/static void test3() {LocalDate date = LocalDate.now();System.out.println("date = " + date);String formatted = switch (date.getDayOfWeek()) {case MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY -> "工作日";case SATURDAY, SUNDAY -> "周末";};System.out.println(formatted);}
}

3.2 字符串模板

在Java21之前拼接字符串的写法如下：

方式1：使用 + 拼接字符串

String x = "world"；
String s = "hello" + x + "Java21!";

方式2：使用StringBuilder拼接字符串

String s = new StringBuilder().append("Hello").append(" ").append("World!").toString();

方式3：使用String的format()或formatted()方法，格式化字符串（有点像c语言的写法）

String name = "旺财";
int age = 18;
char sex = '男';
// 1. String.format():用于格式化字符串
// 参数1: 一个字符串模板 里面包含占位符%xxx"
// 参数2: 替换的值 可变参数
String s = String.format("姓名 %s,年龄 %d,性别 %c", name, age, sex);
System.out.println(s); // 姓名 旺财,年龄 18,性别 男// 2. String.formatted()是Java15新特性,与String.format()功能一样
s = "姓名 %s,年龄 %d,性别 %c".formatted(name, age, sex);
System.out.println(s); // 姓名 旺财,年龄 18,性别 男/*占位符:%s字符串  %d整数  %f浮点数  %c字符  %b布尔值  %t时间%e科学计数法  %x十六进制  %o八进制  %h哈希码  %n换行*/

在Java21中引入字符串模板，在字符串模板中允许在字符串中插入变量或表达式，而无需使用运算符 “+” 拼接字符串，这样可以使字符串拼接操作更加直观和方便。

STR模板处理器：STR是Java平台中的一种模板处理器，用于执行字符串的插值处理。通过STR可以将模板中的占位符或表达式动态替换为对应的值，生成最终的字符串输出。

STR是一个公共静态final字段，会自动导入到每个Java源文件中。

示例：字符串模板快速入门

String s1 = "hello";
String s2 = "world";
String target = STR."\{s1} \{s2}!"; //在字符串模板中使用`\{}`来引用变量
System.out.println(target); // hello world!
target = STR."\{s2}\{s1}";
System.out.println(target);// worldhello

示例：打印99乘法表

package cn.z3inc.jdk21;import static java.lang.StringTemplate.STR;public class StringTemplateTest {public static void main(String[] args) {for (int i = 1; i < 10; i++) {for (int j = 1; j < 10; j++) {if (j > i) {break;}System.out.print(STR."\{j} * \{i} = \{i * j} \t");}System.out.println();}}
}

示例：字符串中嵌入表达式（模板嵌套多了就不太直观了,可以分开写,拒绝套娃😉）

package cn.z3inc.jdk21;import static java.lang.StringTemplate.STR;public class StringTemplateTest {public static void main(String[] args) {String name = "白豆五";String str = STR. "\{isNotBlank(name) ? STR. "\{ name }签到成功" : "签到失败"} " ;System.out.println(str); //白豆五签到成功 }/*** 字符串非空判断** @return 空串返回fale，否则返回true*/public static boolean isNotBlank(String str) {return !(str == null || str.length() == 0);}
}

示例：多行模板表达式（类似python中的多行字符串输出）

package cn.z3inc.jdk21;import static java.lang.StringTemplate.STR;public class StringTemplateTest {public static void main(String[] args) {String title = "假装404";String text = "Hello, world";// 3个双引号代表多行字符串String html = STR. """<html><head><title>\{ title }</title></head><body><p>\{ text }</p></body></html>""" ;System.out.println(html);}
}

3.3 顺序集合

Sequenced Collections

在Java21中引入了全新的SequencedCollection、SequencedSet 、SequencedMap 接口，来表示顺序集合，这些接口提供了在集合开头或结尾处添加、修改或删除元素的方法，以及反转集合的功能。

Java21集合体系结构：

示例：

package cn.z3inc.jdk21;
import java.util.ArrayList;
import java.util.SequencedCollection;public class SequencedCollectionsTest {public static void main(String[] args) {SequencedCollection<String> list = new ArrayList<>();list.add("b");list.addLast("c");list.addFirst("a");// 倒序遍历for (String s : list.reversed()) {System.out.println(s);}}
}

3.4 记录模式（Record Patterns）

类似JS中的对象参数解构赋值，把Java中的Record对象拆解成多个变量。

Record类适用场景：

• 作为数据载体，如 DTO,VO等
• 相对于属性可变的普通pojo，Record对象更适合函数式编程。

示例：Record 快速入门

package cn.z3inc.jdk21;//  老师类 record类型
public record Teacher(String name, int age) {  
}/*
//record类的源码:
public final class Teacher extends java.lang.Record {// 字段初始化后不可变private final String name;private final int age;// 带参构造器public Teacher(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}//提供两个get方法public String name() {return name;}public int age() {return age;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (obj == this) return true;if (obj == null || obj.getClass() != this.getClass()) return false;var that = (Teacher) obj;return Objects.equals(this.name, that.name) &&this.age == that.age;}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(name, age);}@Overridepublic String toString() {return "Teacher[" +"name=" + name + ", " +"age=" + age + ']';}
}*/

package cn.z3inc.jdk21;/*** 测试 记录模式* @author 白豆五* @date 2023/9/30* @since JDK21*/
public class RecordTest {public static void main(String[] args) {Teacher teacher = new Teacher("张三", 18);System.out.println(teacher);System.out.println("name:"+teacher.name());System.out.println("age:"+teacher.age());System.out.println("equals:"+teacher.equals(new Teacher("张三", 18)));System.out.println("hashCode:"+teacher.hashCode());System.out.println("toString:"+teacher.toString());}
}

示例2：

package cn.z3inc.jdk21;// 老师类 记录类型
public record Teacher(String name, int age) {  
}

package cn.z3inc.jdk21;import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;/*** 需求: 把老师数据转成java对象，保留20岁以上的老师,姓相同的分到一组** @author 白豆五* @date 2023/9/30* @since JDK21*/
public class RecordTest2 {public static void main(String[] args) {// 1. 模拟excel表格数据String cvs = """张三,23李四,20王五,19赵六,18张富贵,22李狗蛋,15                                         """;// 2. 按行切割字符串String[] splitArr = cvs.split("\n");// 3. 通过stream流处理数据Map<Character, List<Teacher>> map = Arrays.stream(splitArr)// 3.1. 把每一行数据转成Teacher对象.map(line -> {String[] split = line.split(",");return new Teacher(split[0], Integer.parseInt(split[1]));})// 3.2. 过滤掉年龄小于20岁的老师.filter(teacher -> teacher.age() >= 20)// 3.3. 按姓氏分组.collect(Collectors.groupingBy(teacher -> teacher.name().charAt(0)));System.out.println(map);}
}

示例3：

package cn.z3inc.jdk21;/*** 测试 记录模式* @author 白豆五* @date 2023/9/30* @since JDK21*/
public class RecordTest3 {public static void main(String[] args) {print2(new Teacher("张三", 23));}/*** 传统方式写法** @param o*/@Deprecatedstatic void print(Object o) {if (o instanceof Teacher) {Teacher t = (Teacher) o;System.out.println("name:" + t.name() + " ,age:" + t.age());}}/*** 记录模式写法* @param o*/static void print2(Object o) {if (o instanceof Teacher(String name, int age)) { //解构记录对象中的值System.out.println("name:" + name + " ,age:" + age);}}
}

3.5 未命名类和实例的main方法（预览版）

可以写类名，也可以不写类名。

编译：

javac --release 21 --enable-preview MainTest.java

运行：

java --enable-preview MainTest

3.6 虚拟线程

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