Java 21 带来了一系列令人振奋的增强功能,革新了并发性、集合操作以及记录处理方式。
引入虚拟线程
扩展服务器应用程序一直是一个挑战,线程往往成为瓶颈。有限的线程数量,加上频繁等待事件或锁的解除阻塞,制约了整体性能。
过去,解决这个问题需要使用 CompletableFuture 或响应式框架等构建,导致代码变得复杂,难以理解和维护。
幸运的是,Java 19 引入了虚拟线程作为预览功能,而 Java 21 通过 JDK Enhancement Proposal 444 进一步完善和巩固了这一功能。
虚拟线程提供了一种非常有希望的解决方案,让您更有效地应对可扩展性挑战,从而提高服务器应用程序的性能和响应能力。
序列化集合更易用
传统上,在 Java 编程中使用链表需要编写冗长的代码。例如,要获取最后一个元素,必须使用下面这种繁琐的方法:
var last = list.get(list.size() - 1);
然而,Java 21 引入了一种简洁而优雅的替代方法:
var last = list.getLast();
类似地,要访问 LinkedHashSet 的第一个元素,以前需要绕个弯子:
var first = linkedHashSet.iterator().next();
但是在 Java 21 中,这个任务变得简单得多:
var first = linkedHashSet.getFirst();
你还可以使用新的 getLast 方法访问 LinkedHashSet 的最后一个元素,而无需遍历整个集合。
这些对序列化集合的改进不仅提高了代码的可读性,还简化了元素的检索过程,使 Java 编程更高效、更友好。
记录模式(Record Patterns)
记录模式在 Java 19 中作为预览功能引入,为在 Java 中访问记录(Record)的字段提供了一种便捷的机制,无需显式的强制类型转换或访问方法。
它们与 instanceof 模式匹配(Pattern Matching for instanceof)和 switch 模式匹配(Pattern Matching for switch)相辅相成,极大地简化了代码,提升了整体可读性。
下面是一个示例,以一个名为 Position 的简单记录为例:
public record Position(int x, int y) {}
以前,基于对象的类执行不同操作需要使用 instanceof 模式匹配,如以下代码片段所示:
public void print(Object o) {
if (o instanceof Position p) {
System.out.printf("o is a position: %d/%d%n", p.x(), p.y());
} else if (o instanceof String s) {
System.out.printf("o is a string: %s%n", s);
} else {
System.out.printf("o is something else: %s%n", o);
}
}
使用记录模式,现在可以直接匹配记录模式,如 Position (int x, int y),而无需使用 Position p 模式。这使您可以在代码中直接访问变量 x 和 y,无需使用 p.x() 和 p.y():
public void print(Object o) {
if (o instanceof Position(int x, int y)) {
System.out.printf("o is a position: %d/%d%n", x, y);
} else if (o instanceof String s) {
System.out.printf("o is a string: %s%n", s);
} else {
System.out.printf("o is something else: %s%n", o);
}
}
此外,您可以与 switch 模式匹配结合使用记录模式,进一步简化代码:
public void print(Object o) {
switch (o) {
case Position(int x, int y) - > System.out.printf("o is a position: %d/%d%n", x, y);
case String s - > System.out.printf("o is a string: %s%n", s);
default - > System.out.printf("o is something else: %s%n", o);
}
}
嵌套记录模式允许匹配字段本身就是记录的记录。例如,考虑一个名为 Path 的记录,包含了一个 from 和 to 位置:
public record Path(Position from, Position to) {}
通过使用记录模式,打印 Path 对象变得更简洁:
public void print(Object o) {
switch (o) {
case Path(Position from, Position to) - > System.out.printf("o is a path: %d/%d -> %d/%d%n", from.x(), from.y(), to.x(), to.y());
// other cases
}
}
借助记录模式,处理包含不同类型字段的记录变得更加清晰和可读。假设您有修改过的记录 Position2D 和 Position3D,其中 Position 是一个 Java 接口,两者都实现了它:
public sealed interface Position permits Position2D, Position3D {}
public record Position2D(int x, int y) implements Position {}
public record Position3D(int x, int y, int z) implements Position {}
public record Path < P extends Position > (P from, P to) {}
为了区分打印 2D 和 3D 路径的行为,您可以使用记录模式:
public void print(Object o) {
switch (o) {
case Path(Position2D from, Position2D to) - > System.out.printf("o is a 2D path: %d/%d -> %d/%d%n", from.x(), from.y(), to.x(), to.y());
case Path(Position3D from, Position3D to) - > System.out.printf("o is a 3D path: %d/%d/%d -> %d/%d/%d%n", from.x(), from.y(), from.z(), to.x(), to.y(), to.z());
// other cases
}
}
记录模式大大减少了冗长的代码,提高了处理包含不同类型字段的记录时的可读性。
Java 21 开启新的可能性
Java 21 引入了许多强大的功能,增强了 Java 编程语言的能力。通过采用这些增强功能,您可以简化开发过程,为应用程序开启新的可能性。
及时了解最新的语言特性和 Java 框架,可以使您的代码更高效和可维护,确保您始终处于 Java 编程的前沿。