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• 實(shí)戰(zhàn)干貨：編程嚴(yán)選網(wǎng)

JDK 25 于 9 月 16 日正式發(fā)布，新版本提供了 18 個(gè) JDK 增強(qiáng)建議，改進(jìn)了 Java 語(yǔ)言，擴(kuò)展了 AI 功能，幫助開(kāi)發(fā)人員提高工作效率。

1 關(guān)鍵 JDK 增強(qiáng)建議（JEP） 1.1 語(yǔ)言特性 JEP 507: Primitive Types in Patterns, instanceof, and switch（模式匹配支持原始類(lèi)型，第三次預(yù)覽）

通過(guò)使 Java 更加統(tǒng)一且更具表達(dá)能力，幫助開(kāi)發(fā)人員提高 Java 編程的工作效率。例如，開(kāi)發(fā)人員可以消除他們?cè)谑褂媚Ｊ狡ヅ�、instanceof 和 switch 時(shí)遇到的基元類(lèi)型的限制，從而增強(qiáng)模式匹配。該功能還在所有模式上下文中支持基元類(lèi)型模式，并擴(kuò)展 instanceof 和 switch，使其能夠與所有基元類(lèi)型一起使用。基元類(lèi)型支持將尤其有益于開(kāi)發(fā)人員構(gòu)建集成了 AI 推理功能的應(yīng)用。

增強(qiáng)的模式匹配，允許在instanceof和switch中使用原始類(lèi)型。

switch (x.getYearlyFlights()) {
 case 0, 1 -> standardRate();
 case 2 -> issueDiscount();
 case int i when i >= 100 -> issueGoldCard();
 case int i when i > 2 && i < 100 -> issueSilverDiscount();
}

允許通過(guò)import module [模塊名]一行代碼導(dǎo)入整個(gè)模塊的所有公共 API。

import module java.base;

 String[] fruits = new String[] { "apple", "berry", "citrus" };

 Map 
 
 m = 
 
    Stream.of(fruits).collect(Collectors.toMap(s -> s.toUpperCase().substring(0,1), Function.identity()));

如果多個(gè)模塊中包含同名類(lèi)（如Date），可通過(guò)顯式導(dǎo)入來(lái)解決沖突：

import module java.base;      // 導(dǎo)出 java.util，其中有 Date 類(lèi)
import module java.sql;       // 導(dǎo)出 java.sql，其中也有 Date 類(lèi)

 import java.sql.Date;         // 解決 Date 的命名沖突

 Date d = ...                  // 解析為 java.sql.Date

開(kāi)發(fā)人員可以輕松導(dǎo)入由模塊導(dǎo)出的所有程序包，無(wú)需將導(dǎo)入代碼放到模塊中，從而提高工作效率。

簡(jiǎn)化了所有開(kāi)發(fā)人員對(duì)模塊化庫(kù)的重用，讓初學(xué)者能用第三方庫(kù)和基本 Java 類(lèi)而無(wú)需了解它們?cè)诔绦虬鼘哟谓Y(jié)構(gòu)的位置。

開(kāi)發(fā)人員還可在用模塊所導(dǎo)出 API 的多個(gè)部分時(shí)，避免多項(xiàng)按需類(lèi)型導(dǎo)入聲明的噪聲 — 這有益于綜合使用 AI 推理和來(lái)自多個(gè)流行庫(kù)的工作流的簡(jiǎn)單應(yīng)用。

JEP 512: Compact Source Files and Instance Main Methods（簡(jiǎn)化源碼文件與實(shí)例主方法）

“Paving the On-Ramp” 系列功能中的亮點(diǎn)之一。Compact Source Files and Instance Main Methods 在 JDK 25 中定稿。它簡(jiǎn)化了 Java 編寫(xiě)最小化程序的方式，將“Hello World”精簡(jiǎn)至三行，非常適合教學(xué)和腳本化用途。

void main() {
 IO.printin("Hello, World!");
}

針對(duì) Java 編程提供一個(gè)流暢的啟動(dòng)入口，幫助初學(xué)者以及系統(tǒng)和 IT 管理員更輕松地使用 Java 語(yǔ)言。這使學(xué)生無(wú)需了解針對(duì)大型程序而設(shè)計(jì)的語(yǔ)言特性，即可簡(jiǎn)單編寫(xiě)自己的第一個(gè)程序，隨后在技能增長(zhǎng)過(guò)程中不斷完善代碼。此外，非 Java 專(zhuān)家型系統(tǒng)和 IT 管理員可以簡(jiǎn)單編寫(xiě)小型程序，如腳本和命令行實(shí)用程序。

JEP 513: Flexible Constructor Bodies（靈活構(gòu)造函數(shù)體）

在 JDK 25 中定稿，允許在構(gòu)造函數(shù)調(diào)用super之前添加語(yǔ)句，如數(shù)據(jù)校驗(yàn)或設(shè)置默認(rèn)值。

class Person {

     int age;

     void show() {
        System.out.println("Age: " + this.age);
    }

     Person(..., int age) {
        if (age < 0)
            thrownew IllegalArgumentException(...);
        this.age = age;
        show();
    }

 }

 class Employee extends Person {

     String officeID;

     @Override
    void show() {
        System.out.println("Age: " + this.age);
        System.out.println("Office: " + this.officeID);
    }

     Employee(..., int age, String officeID) {
        super(..., age);
        if (age < 18  || age > 67)
            thrownew IllegalArgumentException(...);
        this.officeID = officeID;
    }

 }

允許在顯式調(diào)用構(gòu)造函數(shù)前執(zhí)行輸入驗(yàn)證和安全計(jì)算，幫助開(kāi)發(fā)人員提高代碼安全性和可靠性。通過(guò)支持更自然的構(gòu)造函數(shù)表達(dá)式和在字段對(duì)其他類(lèi)代碼（例如從一個(gè)超類(lèi)構(gòu)造函數(shù)調(diào)用的方法）可見(jiàn)前進(jìn)行字段初始化，這可以提高代碼安全性。此外，該特性還保留了現(xiàn)有的保證，即子類(lèi)構(gòu)造函數(shù)中的代碼不會(huì)干擾超類(lèi)實(shí)例化，能夠提高可靠性。

1.2 庫(kù) JEP 505: Structured Concurrency（結(jié)構(gòu)化并發(fā)，第五次預(yù)覽）

將一組并發(fā)任務(wù)視為一個(gè)整體，簡(jiǎn)化異常處理與取消機(jī)制，提升穩(wěn)定性和可觀測(cè)性。

Response handle() throws InterruptedException {
    try (var scope = StructuredTaskScope.open()) {
        Subtask 

 user = scope.fork(() -> findUser()); 

        Subtask 

 order = scope.fork(() -> fetchOrder()); 

        scope.join();
        return new Response(user.get(), order.get());
    }
}

簡(jiǎn)化并發(fā)編程，幫助開(kāi)發(fā)人員提高多線(xiàn)程代碼的可維護(hù)性、可靠性和可觀察性。通過(guò)將在不同線(xiàn)程中運(yùn)行的相關(guān)任務(wù)組視為單個(gè)工作單元，結(jié)構(gòu)化并發(fā)可以降低因取消和關(guān)閉而產(chǎn)生的常見(jiàn)風(fēng)險(xiǎn)，如線(xiàn)程泄漏和取消延遲。這尤其有益于通常需要并行運(yùn)行多項(xiàng)任務(wù)的 AI 開(kāi)發(fā)工作。

JEP 506: Scoped Values（作用域值）

Project Loom 的第二個(gè)重要功能。Scoped Values 提供了一種在特定作用域內(nèi)可訪問(wèn)的不可變值。用途與ThreadLocal類(lèi)似，用于提供上下文信息，但并不是ThreadLocal的替代品。

class Framework {

     privatestaticfinal ScopedValue 
 
 CONTEXT 
 
                        = ScopedValue.newInstance();    

     void serve(Request request, Response response) {
        var context = createContext(request);
        where(CONTEXT, context)                         
                   .run(() -> Application.handle(request, response));
    }
    public PersistedObject readKey(String key) {
        var context = CONTEXT.get();                    
        var db = getDBConnection(context);
        db.readKey(key);
    }

 }

支持開(kāi)發(fā)人員在線(xiàn)程內(nèi)和線(xiàn)程之間共享不可變數(shù)據(jù)，從而提高項(xiàng)目的易用性、可理解性、性能和穩(wěn)健性。這尤其有益于使用了 AI 平臺(tái)、Web 框架和微服務(wù)的應(yīng)用。此外，作用域值相比線(xiàn)程局部變量更易于推理，空間和時(shí)間成本更低，尤其是當(dāng)與虛擬線(xiàn)程和結(jié)構(gòu)化并發(fā)共同使用時(shí)。

JEP 502: Stable Values（穩(wěn)定值，預(yù)覽）

提供一種不可變的數(shù)據(jù)容器，類(lèi)似常量，但比final更靈活。

class OrderController {

     privatefinal StableValue 
 
 logger = StableValue.of(); 
 

     Logger getLogger() {
        return logger.orElseSet(() -> Logger.create(OrderController.class));
    }

     void submitOrder(User user, List 
 
 products) 
  {
        getLogger().info("order started");
        ...
        getLogger().info("order submitted");
    }

 }

為穩(wěn)定值（保存不可變數(shù)據(jù)的對(duì)象）引入一個(gè) API，幫助開(kāi)發(fā)人員提高靈活性。由于 JVM 將穩(wěn)定值視為常量，穩(wěn)定值可實(shí)現(xiàn)與聲明一個(gè)字段為 final 時(shí)同等的性能優(yōu)化，同時(shí)提供更高的初始化時(shí)機(jī)靈活性。

JEP 508: Vector API（向量 API，第十次孵化）

允許以矢量方式編寫(xiě)計(jì)算代碼，能在支持的 CPU 上編譯為高效的矢量指令，性能優(yōu)于標(biāo)量計(jì)算。

通過(guò)一個(gè) API，以一種在運(yùn)行時(shí)可靠地編譯為受支持 CPU 架構(gòu)上的優(yōu)化向量指令的方式來(lái)表達(dá)向量計(jì)算，幫助開(kāi)發(fā)人員提高生產(chǎn)力。因此，開(kāi)發(fā)人員可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)于等效標(biāo)量計(jì)算的表現(xiàn)，這些計(jì)算通常用于 AI 推理和計(jì)算場(chǎng)景。

1.3 安全庫(kù) JEP 470: PEM Encodings of Cryptographic Objects（加密對(duì)象的 PEM 編碼，預(yù)覽）

提供了 API，用于將密鑰、證書(shū)吊銷(xiāo)列表等加密對(duì)象編碼為常用的 PEM 格式。

通過(guò)一個(gè)新的用于對(duì)象編碼的 API 幫助開(kāi)發(fā)人員提高工作效率。該 API 不僅可對(duì)表示加密密鑰、證書(shū)和證書(shū)吊銷(xiāo)列表的對(duì)象編碼，將其轉(zhuǎn)化為已得到廣泛應(yīng)用且具有增強(qiáng)型隱私保護(hù)的郵件傳輸格式，還能從郵件傳輸格式解碼回對(duì)象。這使開(kāi)發(fā)人員可以更輕松地將 Java 應(yīng)用和安全驗(yàn)證系統(tǒng)/設(shè)備（例如 Yubikey）集成在一起。

JEP 510: Key Derivation Function API（密鑰派生函數(shù) API）

在 JDK 24 中作為預(yù)覽功能發(fā)布，如今在 JDK 25 中正式定稿。該 API 用于從一個(gè)密鑰和其他數(shù)據(jù)中派生出新的密鑰。以下示例展示了如何使用 KDF API：

// 創(chuàng)建指定算法的 KDF 對(duì)象
KDF hkdf = KDF.getInstance("HKDF-SHA256"); 

 // 創(chuàng)建 ExtractExpand 參數(shù)規(guī)范
AlgorithmParameterSpec params =
    HKDFParameterSpec.ofExtract()
                     .addIKM(initialKeyMaterial)
                     .addSalt(salt).thenExpand(info, 32);

 // 派生一個(gè) 32 字節(jié)的 AES 密鑰
SecretKey key = hkdf.deriveKey("AES", params);

為密鑰派生函數(shù)（使用密碼學(xué)算法，從一個(gè)密鑰和其他數(shù)據(jù)中派生出更多密鑰）提供一個(gè) API，幫助開(kāi)發(fā)人員為新興的量子計(jì)算環(huán)境做好準(zhǔn)備。這為支持混合公鑰加密提供了一個(gè)必要的構(gòu)建塊，有助于平穩(wěn)過(guò)渡到量子安全加密。

1.4 性能更新 JEP 519: Compact Object Headers（緊湊對(duì)象頭）

由 JDK 24 的實(shí)驗(yàn)特性轉(zhuǎn)為正式功能。它可將對(duì)象頭最小化，從而減少堆占用約 10–20%，并降低 GC 壓力。

$ java -XX:+UseCompactObjectHeaders ...

在 64 位架構(gòu)上將對(duì)象標(biāo)頭大小縮減至 64 位，幫助開(kāi)發(fā)人員提高工作效率。這在降低實(shí)際工作負(fù)載上對(duì)象大小和內(nèi)存占用的同時(shí)，還有助于提高部署密度和增強(qiáng)數(shù)據(jù)局部性。

JEP 514: Ahead-of-Time Command-Line Ergonomics（AOT 命令行優(yōu)化）

簡(jiǎn)化了創(chuàng)建 AOT 緩存的流程。用戶(hù)只需在運(yùn)行時(shí)添加參數(shù)-XX:AOTCacheOutput=[緩存名]，JVM 關(guān)閉時(shí)會(huì)自動(dòng)生成緩存。

# 創(chuàng)建 AOT 緩存
$ java -XX:AOTCacheOutput=app.aot -cp app.jar com.example.App ...


 # 使用 AOT 緩存
$ java -XX:AOTCache=app.aot -cp app.jar com.example.App ...

更輕松地創(chuàng)建 Ahead-of-Time 緩存而無(wú)表達(dá)能力丟失，幫助開(kāi)發(fā)人員提高工作效率。這將簡(jiǎn)化常見(jiàn)用例所需的命令，加快 Java 應(yīng)用的啟動(dòng)速度。

JEP 515: Ahead-of-Time Method Profiling（AOT 方法分析）

允許將方法性能分析數(shù)據(jù)寫(xiě)入 AOT 緩存，從而加速應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)的 JIT 編譯。

提高應(yīng)用性能，幫助開(kāi)發(fā)人員提高工作效率。通過(guò)將初始方法執(zhí)行概要信息的收集從生產(chǎn)運(yùn)行轉(zhuǎn)移到訓(xùn)練運(yùn)行，并通過(guò) Ahead-of-Time 緩存?zhèn)魉透乓畔ⅲA(yù)熱時(shí)間得以縮短。這使 JIT 編譯器得以在應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)即時(shí)生成本機(jī)代碼，而不是一直等到概要信息收集完畢。它還消除了對(duì)應(yīng)用代碼、庫(kù)或框架的所有修改需求，消除了對(duì)應(yīng)用執(zhí)行的所有限制。

1.5 監(jiān)視功能更新 JEP 509: JFR CPU-Time Profiling（JFR CPU 時(shí)間分析，實(shí)驗(yàn)性）

提供更精確的 CPU 時(shí)間分析，僅支持 Linux 系統(tǒng)。

$ java -XX:StartFlightRecording=jdk.CPUTimeSample=true,filename=profile.jfr ...

增強(qiáng) JDK Flight Recorder (JFR) 來(lái)捕獲更準(zhǔn)確的 Linux 平臺(tái)上 CPU 時(shí)間分析信息，識(shí)別待優(yōu)化的程序元素，從而幫助開(kāi)發(fā)人員提高工作效率和程序效率。

JEP 518: JFR Cooperative Sampling（JFR 協(xié)作采樣）

通過(guò)改進(jìn)線(xiàn)程堆棧采樣機(jī)制，提高了 JFR 的穩(wěn)定性。該變更不會(huì)影響現(xiàn)有行為，但能提升性能。

增強(qiáng) JFR 在異步執(zhí)行 Java 線(xiàn)程堆棧采樣時(shí)的穩(wěn)定性，幫助開(kāi)發(fā)人員提高代碼可靠性。這使 JFR 可以盡可能減少事件采樣器中的安全點(diǎn)偏差，同時(shí)避免在安全點(diǎn)之外生成用于堆棧跟蹤的風(fēng)險(xiǎn)性啟發(fā)函數(shù)。它還允許創(chuàng)建樣本請(qǐng)求來(lái)響應(yīng)硬件事件，或在信號(hào)處理函數(shù)中創(chuàng)建樣本請(qǐng)求，降低采樣器線(xiàn)程的必要工作量。

JEP 520: JFR Method Timing & Tracing（JFR 方法計(jì)時(shí)與追蹤）

該特性允許 JFR 追蹤和計(jì)時(shí)方法執(zhí)行，可通過(guò)命令行啟用并分析結(jié)果。

方法追蹤示例

$ java -XX:StartFlightRecording:
jdk.MethodTrace=org.springframework.data.jpa.repository.support.SimpleJpaRepository::findAll, \
filename=recording.jfr ...
$jfr view --cell-height 30 --width 200 jdk.MethodTrace recording.jfr

$ java -XX:StartFlightRecording=method-timing='org.springframework.data.jpa.repository.support.SimpleJpaRepository::findAll',dumponexit=true,filename=recording.jfr -jar target/spring-petclinic-3.5.0-SNAPSHOT.jar
$ jfr view method-timing recording.jfr

允許開(kāi)發(fā)人員識(shí)別應(yīng)用性能瓶頸、優(yōu)化代碼以及查找錯(cuò)誤根因，幫助開(kāi)發(fā)人員提高工作效率。這是通過(guò)使用字節(jié)碼增強(qiáng)來(lái)擴(kuò)展 JFR，使 JFR 得以進(jìn)行方法時(shí)間分析和跟蹤實(shí)現(xiàn)的。

JEP 521 - Generational Shenandoah（分代 Shenandoah）

分代 Shenandoah 在 JDK 25 中成為正式功能，可通過(guò)以下參數(shù)啟用：

$ java -XX:+UseShenandoahGC -XX:ShenandoahGCMode=generational ...

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