JAVA 各版本新特性介绍

自Java诞生以来，已经经历了多个版本的更新和改进。每个新版本都引入了各种新特性和改进，以增强Java的功能、性能和安全性。本文将为您介绍Java各版本中的一些关键新特性。

一、Java8的新特性

Java 8是Java编程语言的一次重大更新，引入了许多令人兴奋的新特性和改进。Java8作为一个特殊的长期支持版本，支持结束时间为2030年12月。Java8的新特性如下：

1.1、Lambda表达式

Lambda表达式是Java 8的最显著特性之一，它允许以更简洁的方式编写匿名函数。Lambda表达式可以用于函数式接口，使得代码更加简洁、可读性更高。

1.2、函数式接口和API

Java 8引入了函数式接口，这些接口只有一个抽象方法。此外，标准库中还增加了一些支持函数式编程的API，如Stream API、Optional类等。

1.3、Stream API

Stream API提供了一种流式处理集合数据的方式。通过使用Stream API，可以以声明式的方式对集合进行过滤、映射、排序等操作，极大地提高了代码的可读性和简洁性。

1.4、默认方法（Default Methods）

接口中可以定义默认方法，即带有默认实现的方法。这样做允许在接口中添加新方法而不会破坏已有的实现类。

1.5、方法引用

方法引用提供了一种引用已经存在的方法作为Lambda表达式的简化方式。通过方法引用，可以直接传递方法的引用而不是执行具体的Lambda表达式。

1.6、Java时间API

Java 8引入了全新的日期和时间API，取代了原先的Date和Calendar类。新API提供了更好的设计和易用性，以及对时区、日历等功能的支持。

1.7、CompletableFuture

CompletableFuture是一种可组合的异步编程机制，用于处理异步操作和并发编程。它提供了更好的错误处理机制和链式编程风格。

1.8、移除PermGen空间

Java 8中移除了永久代（PermGen space），取而代之的是元数据区（Metaspace）。这样消除了永久代带来的内存溢出问题，并改善了垃圾回收的效率。

二、Java11的新特性

Java 11的新特性为开发者带来了诸多便利和性能提升。从局部变量类型推断到HTTP/2的原生支持，再到Epsilon和ZGC垃圾收集器的引入，这些新特性都体现了Java平台的持续演进和创新，Java11的支持结束时间为2026年9月。JAVA11的新特性如下：

2.1、局部变量类型推断

引入了var关键字，可以用于局部变量的声明，根据初始化值的类型自动推断变量的类型.需要注意的是，var关键字只能用于局部变量的声明，不能用于成员变量、方法参数、方法返回值等。

var message = "Hello, Java 11!";

2.2、新增的字符串方法

Java 11为String类添加了strip()、stripLeading()、stripTrailing()等方法，用于去除字符串首尾的空格。

2.3、HTTP/2客户端API

引入了新的标准化HTTP客户端API，支持HTTP/2协议，并提供了异步和响应式的特性。

2.4、Epsilon垃圾收集器

新增了Epsilon垃圾收集器，它是一种实验性的垃圾收集器，不进行内存回收操作，适用于性能测试和短期任务。

2.5、ZGC垃圾收集器

ZGC是一款可伸缩、低延迟的垃圾收集器，专为大内存和高吞吐量应用程序设计。它采用了读屏障和染色指针等技术，能够在不产生显著停顿的情况下处理大量内存。对于需要处理大规模数据和高并发的应用程序来说，ZGC是一个理想的选择。

三、Java17的新特性

随着Java的不断发展，JDK（Java Development Kit）也在不断更新和改进。JDK 17共带来 14 个新特性，这些特性将有助于提高Java开发者的生产力，并使Java应用程序更加高效和安全。新特性如下：

3.1、增强的伪随机数生成器

Java 17 为伪随机数生成器 （pseudorandom number generator，PRNG，又称为确定性随机位生成器）增加了新的接口类型和实现，使得开发者更容易在应用程序中互换使用各种 PRNG 算法。

四、Java21的新特性

JDK 21 于 2023 年 9 月 19 日 发布，这是一个非常重要的版本，里程碑式。JDK21 是 LTS（长期支持版），至此为止，目前有 JDK8、JDK11、JDK17 和 JDK21 这四个长期支持版了。JDK 21 共有 15 个新特性，新特性如下：

4.1、字符串模板（预览）

String Templates 提供了一种更简洁、更直观的方式来动态构建字符串。通过使用占位符${}，我们可以将变量的值直接嵌入到字符串中，而不需要手动处理。在运行时，Java 编译器会将这些占位符替换为实际的变量值。并且，表达式支持局部变量、静态/非静态字段甚至方法、计算结果等特性。目前还是预览特性。

String name = "andy";
String message = STR."hello \{name}!";

4.2、序列化集合

Sequenced Collections（序列化集合，也叫有序集合），这是一种具有确定出现顺序（encounter order）的集合（无论我们遍历这样的集合多少次，元素的出现顺序始终是固定的）。

4.3、分代 ZGC

JDK21 中对 ZGC 进行了功能扩展，增加了分代 GC 功能。分代 ZGC 可以显著减少垃圾回收过程中的停顿时间，并提高应用程序的响应性能。这对于大型 Java 应用程序和高并发场景下的性能优化非常有价值。

4.4、虚拟线程

虚拟线程（Virtual Thread）是 JDK 而不是 OS 实现的轻量级线程(Lightweight Process，LWP），由 JVM 调度。许多虚拟线程共享同一个操作系统线程，虚拟线程的数量可以远大于操作系统线程的数量。