探秘JDK 10：崭新特性悉数解析

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前言

Java 10如同一位经历了时光洗礼的程序语言，蕴含着更多的智慧和便利。在这个版本中，Java似乎变得更加现代、更加富有活力。本文将带你进入Java 10的独特世界，一起感受这场编程时代的蜕变。

局部变量类型推断(var关键字)

在Java 10中引入了局部变量类型推断，通过使用var关键字，可以在不显式指定变量类型的情况下进行局部变量声明。这项特性旨在提高代码的简洁性和可读性，同时保持Java的强类型特性。

使用var的基本语法如下：

var variableName = initialization;

这里，variableName是你声明的变量名，而initialization是你给变量赋值的表达式。编译器会根据初始化表达式的类型推断出变量的类型。

以下是一个简单的例子，演示了var的使用：

public class VarExample {
    public static void main(String[] args) {
        var message = "Hello, Java 10!";
        var number = 42;
        
        System.out.println(message);
        System.out.println("The answer is: " + number);
    }
}

在这个例子中，message被推断为String类型，而number被推断为int类型。注意，一旦变量被赋予初始值，其类型就被固定，不能再更改。

使用var的好处之一是可以在声明变量的同时进行初始化，提高了代码的紧凑性。然而，为了保持代码的可读性，应该在命名变量时选择具有明确含义的名称。

需要注意的是，var不能用于方法参数、构造函数参数、方法返回类型等场景，它仅用于局部变量。此外，不要滥用var，应该在保持代码清晰可读的前提下使用它。

在使用局部变量类型推断时，确保添加适当的注释，特别是在初始化表达式不够清晰时，以帮助其他开发人员理解代码的意图。

线程本地握手

Thread-Local Handshakes（线程本地握手）是Java中一种用于线程间通信和数据传递的机制，引入自JEP 312（JEP是Java Enhancement Proposal的缩写），它主要用于改进在多线程环境下的本地数据管理。

背景和用途：

在多线程应用程序中，每个线程可能需要访问一些线程本地的数据，但以前的实现方式（如ThreadLocal）可能会涉及到较高的开销，尤其是在有大量线程的情况下。

Thread-Local Handshakes的目标是通过提供一种轻量级的、低开销的机制来改善这种情况。其主要用途包括：

1. 线程间通信： 允许线程之间安全地传递信息，以便进行协同工作或执行一些特定的任务。

2. 本地数据管理： 更有效地管理线程本地的数据，而不引入过多的开销。

如何使用：

Thread-Local Handshakes 是通过 HotSpot 虚拟机的 Thread 类的 handshake 方法来实现的。以下是简要的使用步骤：

1. 在每个线程中注册握手： 线程需要在其代码中显式注册握手。这可以通过调用 Thread.onSpinWait() 方法实现。

   Thread.onSpinWait();
   

2. 执行握手动作： 当线程需要执行握手时，可以使用 Thread.handshake() 方法。

   Thread.handshake();
   

3. 在握手处理器中定义操作： 在注册握手时，可以提供一个实现 Runnable 接口的握手处理器。这个处理器定义了握手时需要执行的操作。

   Thread.handshake(() -> {
       // 握手时执行的操作
   });
   

优势：

• 低开销： Thread-Local Handshakes 被设计为一种低开销的机制，可以更有效地在多线程环境中进行线程本地数据的管理和通信。

• 灵活性： 开发人员可以在需要的地方手动触发握手，从而更精确地控制线程间的操作。

• 性能提升： 对于一些多线程应用场景，使用 Thread-Local Handshakes 可以带来性能上的提升，特别是在大量线程竞争本地数据的情况下。

在使用 Thread-Local Handshakes 时，建议仔细评估应用程序的特定需求，以确保它是适合的。此外，如同其他并发机制一样，确保代码正确同步以避免潜在的并发问题。

改进的option

1. 新的orElseThrow方法（Java 10）：
   在Java 10中，Optional类的orElseThrow()方法引入了一个新的重载，允许你使用一个无参数的Supplier来提供异常。这使得在创建异常时可以延迟执行，提供了更多的灵活性。

   // Java 10
   Optional<String> optionalString = /* some optional */;
   String result = optionalString.orElseThrow(() -> new MyException("Value not present"));
   

   这样的改进使得在处理Optional时更容易以一种更灵活和优雅的方式处理异常情况。

请确保你的代码是基于Java 10及更高版本，以充分利用这些改进。这种改进是为了提高Optional类的易用性和灵活性，特别是在处理异常的情况下。

集合工厂方法

Java 10引入了一组新的集合工厂方法，使得创建不可变集合变得更加简单和紧凑。这些工厂方法属于List、Set和Map接口，允许你以一种更清晰、更简洁的方式创建不可变的集合对象。

List.of() 方法：

List.of() 方法用于创建一个不可变的列表，它接受可变数量的参数并返回一个不可变的List实例。

// Java 10
List<String> immutableList = List.of("apple", "banana", "orange");

Set.of() 方法：

Set.of() 方法用于创建一个不可变的集合，它接受可变数量的参数并返回一个不可变的Set实例。

// Java 10
Set<String> immutableSet = Set.of("apple", "banana", "orange");

Map.of() 方法：

Map.of() 方法用于创建一个不可变的映射，它接受成对的参数并返回一个不可变的Map实例。

// Java 10
Map<String, Integer> immutableMap = Map.of("apple", 1, "banana", 2, "orange", 3);

注意事项：

1. 不可变性： 使用这些工厂方法创建的集合是不可变的，任何试图修改它们的操作都会引发UnsupportedOperationException。

2. 重复元素和Null： 如果传递的元素包含重复的值或null，of方法将抛出IllegalArgumentException。

3. 可变参数限制： 这些方法在Java 9之前最多支持10个参数，Java 9及以后版本支持最多30个参数。如果超过这个限制，你可以使用List.of()、Set.of()、Map.ofEntries()等方法，这些方法接受Collection或Map.Entry实例。

// Java 10
List<String> longList = List.of("apple", "banana", "orange", "grape", "melon", "peach", "pear", "kiwi", "plum", "cherry");

这些集合工厂方法在代码中的使用简化了集合的创建过程，提高了代码的可读性和清晰度。

类数据共享

在Java 10中，引入了类数据共享（CDS）的增强，提供更好的性能和资源利用。类数据共享是一项用于减少启动时间和内存占用的技术。在Java 10中，改进了CDS以支持更大的应用程序和更多的共享类。

类数据共享（CDS）：

类数据共享允许将类的元数据和字节码以共享的形式存储在共享的归档文件中，从而避免每个Java进程都重复加载相同的类信息。这可以减少启动时间和内存占用，特别是对于大型应用程序而言。

在Java 10中，通过增强CDS，支持更大的应用程序，并提供更好的资源利用和性能。

CDS的使用：

要使用CDS，你需要首先创建一个共享归档文件（.jsa文件）。这可以通过以下步骤完成：

1. 启动应用程序时使用-Xshare:dump选项，以生成共享归档文件。

   java -Xshare:dump -XX:+UseAppCDS -Xmx512m -Xms512m -jar YourApplication.jar
   

2. 在以后的运行中，使用-Xshare:on选项来启用CDS。

   java -Xshare:on -XX:+UseAppCDS -Xmx512m -Xms512m -jar YourApplication.jar
   

这将启用类数据共享，并使用先前生成的共享归档文件。

请注意，CDS的可用性和效果可能受到特定Java版本的影响，因此确保查看相应版本的文档以获取准确的信息。