是時候考慮升級 JDK 17 了

来源:https://www.cnblogs.com/abmcode/archive/2022/11/24/time_to_upgrade_jdk.html
-Advertisement-
Play Games

Spring,作為 Java EE 的事實規範,在2022年11月16日發佈了最新的 6.0.0 GA 版本。這個版本是框架後續新生代的初始版本,擁抱持續創新的 OpenJDK 和 Java 生態。新的版本以 Java 17+ 作為 baseline,並遷移至 Jakarta EE 9+(即,使用 ...


Spring,作為 Java EE 的事實規範,在2022年11月16日發佈了最新的 6.0.0 GA 版本。這個版本是框架後續新生代的初始版本,擁抱持續創新的 OpenJDK 和 Java 生態。新的版本以 Java 17+ 作為 baseline,並遷移至 Jakarta EE 9+(即,使用 jakarta 命名空間)。

而在基礎設施方面,6.0 首次引入了 AOT 轉換,併為 Spring 應用程式上下文提供了相應的 AOT 處理支持。這為 Spring Boot 3 的 GraalVM 原生鏡像提供了支持。原生鏡像的啟動速度非常快,並且能減少 Java 應用程式占用的記憶體。此外,新版本中支持虛擬線程,虛擬線程是輕量級的線程,能顯著減少寫入、維護的開銷,在併發應用中有較高的吞吐量。

其中很重要的一點是,新的 Spring 6.0 只支持 Java 17+ 了,並且在 Spring 相關的博客中也建議大家升級 JDK 到 17。

JDK LTS

下表是 Oracle 官方提供的 JDK 支持計劃:

Oracle JDK 支持計劃

那為什麼是 JDK 17 呢?首先,在 JDK 8 之後只有 JDK 11 和 17 是 LTS(長期維護)版本,而實際上 11 又被大家公認為是過渡版本,對於 JDK 17,Oracle 官宣會提供支持到 2029 年,這給了業界一個相當長的期許,終於可以考慮替換已經誕生 8 年且在2019年1月已經停止公開更新的 JDK 8 了。

開發者關心的功能升級

下麵我們看一下 JDK 從 8 升級到 17 的過程中,有哪些另開發者心動的功能呢?

介面私有方法(JDK9)

Java 8 支持在介面中編寫預設(default)方法,而從 Java 9 開始,可以在介面中包含私有方法。私有介面方法不能是抽象的。私有方法只能在介面內部使用:

public interface CustomCalculator {
    default int addEvenNumbers(int... nums) {
        return add(n -> n % 2 == 0, nums);
    }

    default int addOddNumbers(int... nums) {
        return add(n -> n % 2 != 0, nums);
    }

    private int add(IntPredicate predicate, int... nums) { 
        return IntStream.of(nums).filter(predicate).sum();
    }
}

本地變數類型推斷(JDK10)

在 Java 10 之前版本中,當我們定義局部變數時,需要在賦值的左側提供顯式類型,併在賦值的右邊提供實現類型:

Person mike = new Person("Mike");

在 Java 10 以後,可以用下麵的方式:

var john = new Person("john");
var doe = new Person("Doe");

// JDK 9 中提供了集合類型的新方法
var persons = List.of(john,doe);

// var 也可用於 for
for (var person : persons) {
    System.out.println(person.name);
}

雖然我們寫代碼的時候方便了,但其實這是 JDK 提供的語法糖,在編譯成 class 文件時,這些 var 還是會用實際的類型替換。

HTTP Client(JDK11)

java.net.http 包中的 HttpClient 最初在 JDK 9 中提供,後來在 JDK 10 升級,在 JDK 11 終於穩定成為標準功能,同時支持 HTTP/1.1 和 HTTP/2。下麵是用 HttpClient 發一個 GET 請求的例子:

HttpClient httpClient = HttpClient.newBuilder()
        .version(HttpClient.Version.HTTP_1_1)
        .connectTimeout(Duration.ofSeconds(10))
        .build();

HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
        .GET()
        .uri(URI.create("https://httpbin.org/get"))
        .setHeader("User-Agent", "Java 11 HttpClient Bot")
        .build();

HttpResponse<String> response =
    httpClient.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());

HttpHeaders headers = response.headers();
headers.map().forEach((k, v) -> System.out.println(k + ":" + v));

System.out.println(response.statusCode());
System.out.println(response.body());

Switch 表達式(JDK14)

Switch 表達式是指可以通過 switch 進行賦值,在 Java 12 和 13 中陸續提供了功能預覽,而在 Java 14 中成為標準功能。看下麵的示例:

private static int getValueViaYield(String mode) {
    int result = switch (mode) {
        case "a", "b":
            yield 1; //使用 yield 提供返回值
        case "c":
            yield 2;
        case "d", "e", "f":
            // do something here...
            System.out.println("Supports multi line block!");
            yield 3;
        default:
            yield -1;
    };
    return result;
}

也可以通過箭頭函數直接返回,但是這兩種方式不能混用:

private static int getValueViaArrow(String mode) {
    int result = switch (mode) {
        case "a", "b" -> 1;
        case "c" -> 2;
        case "d", "e", "f" -> {
            // do something here...
            System.out.println("Supports multi line block!");
            yield 3;
        }
        default -> -1;
    };
    return result;
}

文本塊(JDK15)

文本塊功能最開始在 Java 13 和 14 中提供預覽,最終在 Java 15 成型,有了這個功能,定義 HTML、SQL 語句或者 JSON,都會更加方便:

String java15DefineHtml = """
                            <html>
                                <body>
                                    <p>Welcome to my blog</p>
                                </body>
                            </html>
                          """;
String java15DefineJson = """
                            {
                               "name":"世開Coding",
                               "type":"blog",
                               "URL":"https://blog.abmcode.com"
                            }
                          """;

instanceof 的模式匹配(JDK16)

在 JDK 16 以前,我們用 instanceof 是這樣的:

if (url instanceof String) {
    String s = (String) url;
    if (s.length() > 7) {
        if (s.equalsIgnoreCase("Java Development Kit 16")) {
            //...
        }
    }
}

那 JDK 16 之後呢,是這樣的,是不是瞬間清爽了:

// str 變數可以在後續邏輯中直接使用
if (url instanceof String str && str.length() > 5 && str.equalsIgnoreCase("Java Development Kit 16")){
    // ...
}

Record(JDK16)

Java 被人詬病的一個原因是需要編寫太多的模板代碼,在新建一個 POJO 時,我們需要提供 getters,setters。Lombok 通過 IDE 工具簡化了這個過程,而 Java 16 引入的 Record 類型也同樣減少了這種類型的樣板代碼。需要註意的是,Record 都是 final 的,且成員變數也都是 final 的,但是可以支持實現介面,例如,RunnableSerializable。因此,簡單的方法參數封裝或者 DTO 都是 Record 適應的場景。

// 成員變數 name 和 url
public record WebsiteRecord(String name, String url) implements Serializable {
    public WebsiteRecord {
        if (!url.toLowerCase().startsWith("http")) {
            throw new IllegalArgumentException("Invalid URL address:" + url);
        }
        System.out.println("New Website:" + name);
    }
}

Sealed Class(JDK17)

我們都知道,帶有 final 修飾符的類是不能繼承的,那如果有些情況,我們還是希望能擴展類的功能,但是限制只有某些類能繼承呢?

在 Java 15 和 16 中引入了 Sealed Class 的功能預覽,在 Java 17 中作為標準功能提供。Sealed Class 只允許特定的類繼承。

// 只允許 Bicycle, Car, Truck 繼承
public abstract sealed class Vehicle permits Bicycle, Car, Truck {...}

// Car 帶有 final 修飾符,防止進一步擴展
public final class Car extends Vehicle {...}

// Truck 帶有 sealed 修飾符,只允許特定的類繼承
public sealed class Truck extends Vehicle permits PickTruck, CyberTruck {...}

// Bicycle 帶有 non-sealed 修飾符,任何類都可以繼續擴展
public non-sealed class Bicycle extends Vehicle {...}

// 任意擴展 Bicycle 類
public class Motor extends Bicycle {...}

使用 Sealed Class 還有幾點註意事項:

  • 被許可的子類,必須在編譯時能被父類訪問到。
  • 被許可的子類,必須直接繼承 Sealed 父類。
  • 被許可的子類,必須帶有 finalsealednon-sealed 三個修飾符之一。
  • 被許可的子類必須在同一個 Java 模塊中。

小結

JDK 版本的升級會引入新的編程語言功能,能進一步提高開發者編寫程式的效率,以前需要好幾行才能完成的功能,現在一行就搞定了。而新的概念和模塊推出,也可以優化軟體架構,減少對第三方庫的依賴。

性能提升

JDK 17 不只是提供了開發者關心的一些編程語言功能,在與舊版本的 JDK 相比,性能也得到了很大的提升。與 JDk 8 和 JDK 11 這兩個 LTS 相比,性能的提升主要得益於 JVM 中引入的新功能和改進,特別是 GC 方面的提升。

JDK 17 目前支持的垃圾收集器有:

  1. Parallel GC - JDK 8 和早期 JDK 的預設收集器,關註吞吐量,嘗試在最小延遲的情況下儘快完成工作並提高吞吐量。
  2. Garbage First(G1)- JDK 9 開始使用的預設收集器,G1 關註總體平衡的性能,會嘗試在吞吐量和延遲和吞吐量之間做平衡。
  3. ZGC(JDK 15) 和 Shenandoah GC(JDK 12)- 這兩個收集器關註延遲,通過犧牲吞吐量達到低延遲。ZGC 的啟用方式:-XX:+UseZGC
  4. Serial GC - 關註資源占用和啟動時間。這個收集器更像是一個簡化版的 Parallel GC,僅使用單線程進行處理。

可以看到,不同的收集器關註的性能方面是不一樣的,而決定使用哪個收集器,有時候也不是非常容易。首先我們需要搞清楚的是,我們的性能目標是什麼?希望提高業務的吞吐量、減少業務的延遲還是減少資源的占用?當然,我們希望最好這幾點能同時滿足,但是 GC 是沒有辦法在每個方面都做到極致的,畢竟設計這些 GC 的時候,是目標場景做了一些權衡的。再看一下這三大需要提升的場景:

  • 吞吐量 - 減少 GC 對完成單位時間內業務會話量的影響。
  • 延遲 - 減少 GC 對單個業務會話的影響。
  • 資源占用 - 減少 GC 使用的額外資源。

下麵我們看看使用 16GB 堆記憶體和 SPECjbb® 20151 基準測試對前三個收集器的測試結果。

吞吐量

吞吐量測試結果

測試結果中,數值越高表示性能越好,可以看到,JDK 17 中,ZGC 的性能提升了 20%,Parallel GC 和 G1 也分別有超過 10% 的提升。

延遲

延遲測試結果

從延遲的角度看,性能提升更加顯著。在縮短 GC 暫停時間所投入的工作有了回報。其中 G1 提升效果最佳,ZGC 也不錯。但是由於我們的基準測試是測量應用程式的延遲,所以還有數據在這個圖表是看不到的。ZGC 在暫停時間上表現非常優異,下麵的圖表展示暫停時間的提升(數值越小越好),我們可以看到 ZGC 的超預期性能:

暫停時間測試結果

在這裡,我們分析原始性能數字(每個柱子上的數字),因為圖表按照數據尺度做了歸一化,看上去有點奇怪。正如我們所看到的,JDK 17 中的 ZGC 的表現遠低於其亞毫秒暫停時間的目標。G1 的目標是在延遲和吞吐量之間保持平衡,其暫停時間目標也低於其預設暫停時間目標 200ms。此圖表最右邊的柱子展示不同的收集器如何處理可伸縮性。ZGC 的設計是暫停時間不隨堆大小而增大,我們清楚地看到,當堆擴展到 128 GB 時就是這種情況。從暫停時間的角度來看,G1 比 Parallel 更好地處理較大的堆,因為 G1 也具有保持暫停時間目標的邏輯。

資源占用

資源占用測試結果

圖中比較了三個不同收集器對本地記憶體的使用峰值。從結果看 Parallel 和 ZGC 都非常穩定,因此我們只能比較使用記憶體的絕對數值,而 G1 在這方面確實有所改進。

小結

無論使用哪種收集器,與舊版本相比,JDK 17 的整體性能都有很大的提升。在 JDK 8 中,預設使用 Parallel,但在 JDK 9 中改為了 G1。之後,G1 的改進速度就超過了 Parallel,但在有些情況下可能 Parallel 仍然是最好的選擇。而 ZGC(JDK 15)的加入,為我們提供了第三種高性能 GC 的選擇。

結語

開發環境方面,JDK 升級已經是大趨勢,Tomcat 10.1 已經支持 Jarkata EE,Hibernate ORM 6.1 也要求 JDK 11+。而最著名的開源框架 Spring 已經帶頭走在了更新 JDK 的康莊大道上,那麼其他使用 Spring 的技術框架肯定會慢慢跟上。比如,Jmix 也會在明年一季度的版本中適配 Spring 6 和 Boot 3;JHipster 更加激進,從 Spring RC 版本推出時,已經開始嘗試適配。

運行環境方面,JDK 17+ 帶來的性能提升總體來說能達到約 20%,但是對於實際運行的生產系統,這點提升可能不足以吸引運維部門做升級,畢竟堆硬體也能提升性能。而升級 JDK 還有可能引入新的安全問題。

因此,對開發人員來說,我們建議儘早切換至 JDK 17,嘗試新的語言特性,提升自己的技能。儘管可能會面臨新 JDK 中的安全問題,但是由於新版本正處在積極開發支持中,如果有問題也會很快解決。而對於企業來說,如果擔心安全問題影響線上系統,可以緩一緩再使用。另外,如果考慮去 Oracle,則可以選擇 OpenJDK,一些有實力的大企業也會使用 OpenJDK 構建自己的 JDK。

隨著技術的發展,越來越多的框架的新版本都會陸續支持新版的 JDK,企業肯定會慢慢的融入升級的大軍之中。

參考文章:

  1. https://spring.io/blog/2022/11/16/spring-framework-6-0-goes-ga
  2. https://reflectoring.io/java-release-notes/
  3. https://kstefanj.github.io/2021/11/24/gc-progress-8-17.html

您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 之前我們已經知道什麼是 數組(一維數組)java 基礎——數組,數組的存取 這裡補充一點: 數組本身是引用數據類型 ,數組的元素 可以是 基本數據類型 跟 引用數據類型 那麼?什麼是二維數組 ? 官方定義:以一維數組作為一維數組元素的數組 要是有點繞,不好理解,沒關係,簡單來說,就是一維數組裡面存一 ...
  • 一、介紹 Java由Sun Microsystems發明併在1995年發佈,是世界上使用最廣泛的編程語言之一。Java是一個通用編程語言。由於它擁有功能強大的庫、運行時、簡單的語法、平臺無關(Write Once, Run Anywhere - WORA)以及令人敬畏的社區從而吸引了很多的開發者。 ...
  • 前言 MQ(Message Queue)就是消息隊列,其有點有很多:解耦、非同步、削峰等等,本文來聊一下RabbitMQ的一些概念以及使用。 RabbitMq 案例 Springboot整合RabbitMQ簡單案例 基本概念 Exchange:消息交換機,它指定消息按什麼規則,路由到哪個隊列。 Que ...
  • 使用mybatis-plus批量插入的時候報錯信息為:com.alibaba.druid.sql.parser.ParserException: syntax error, expect ')', pos 40, line 1, column 41, token EOF 排查sql日誌發現生成的sq ...
  • 什麼是數組? 官方定義:數組(Array)是有序的元素序列。 簡單來說:可以把數組想象成一個線性數據結構,用來裝東西的,每個東西有自己的編號,並且編號是從0 開始(重點) 直接來看語法: 數據類型 [] 標識符(自己取的名字) = new 數據類型 [數組裡元素個數] 或者 數據類型 [] 標識符( ...
  • 接上篇: 通過位元組碼,我們瞭解了class文件的結構 通過運行數據區,我們瞭解了jvm內部的記憶體劃分及結構 接下來,讓我們看看,位元組碼怎麼進入jvm的記憶體空間,各自進入那個空間,以及怎麼跑起來。 4.1 載入 4.1.1 概述 類的載入就是將class文件中的二進位數據讀取到記憶體中,然後將該位元組流所 ...
  • 主要推到了極化碼編碼矩陣生成迭代方式,並針對遞歸方法和按位生成(硬體生成不適用遞歸方案)的方法用matlab實現。 通道組合 W表示原始B-DMC通道。 下圖是兩個通道組合的例子。 長度為2的通道組合模型 長度為4的通道組合模型 長度為N/2與N的通道組合形式 G的推導及性質 G公式推導 編碼矩陣生 ...
  • 對於緩存容器而言,容量限制與數據淘汰是兩個基礎且核心的關鍵點,也是實際使用的時候使用頻率最高的特性。本篇在上一文基礎上深入解讀下Guava Cache中的容量限制與數據淘汰策略的實現與使用約束。 ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • Timer是什麼 Timer 是一種用於創建定期粒度行為的機制。 與標準的 .NET System.Threading.Timer 類相似,Orleans 的 Timer 允許在一段時間後執行特定的操作,或者在特定的時間間隔內重覆執行操作。 它在分散式系統中具有重要作用,特別是在處理需要周期性執行的 ...
  • 前言 相信很多做WPF開發的小伙伴都遇到過表格類的需求,雖然現有的Grid控制項也能實現,但是使用起來的體驗感並不好,比如要實現一個Excel中的表格效果,估計你能想到的第一個方法就是套Border控制項,用這種方法你需要控制每個Border的邊框,並且在一堆Bordr中找到Grid.Row,Grid. ...
  • .NET C#程式啟動閃退,目錄導致的問題 這是第2次踩這個坑了,很小的編程細節,容易忽略,所以寫個博客,分享給大家。 1.第一次坑:是windows 系統把程式運行成服務,找不到配置文件,原因是以服務運行它的工作目錄是在C:\Windows\System32 2.本次坑:WPF桌面程式通過註冊表設 ...
  • 在分散式系統中,數據的持久化是至關重要的一環。 Orleans 7 引入了強大的持久化功能,使得在分散式環境下管理數據變得更加輕鬆和可靠。 本文將介紹什麼是 Orleans 7 的持久化,如何設置它以及相應的代碼示例。 什麼是 Orleans 7 的持久化? Orleans 7 的持久化是指將 Or ...
  • 前言 .NET Feature Management 是一個用於管理應用程式功能的庫,它可以幫助開發人員在應用程式中輕鬆地添加、移除和管理功能。使用 Feature Management,開發人員可以根據不同用戶、環境或其他條件來動態地控制應用程式中的功能。這使得開發人員可以更靈活地管理應用程式的功 ...
  • 在 WPF 應用程式中,拖放操作是實現用戶交互的重要組成部分。通過拖放操作,用戶可以輕鬆地將數據從一個位置移動到另一個位置,或者將控制項從一個容器移動到另一個容器。然而,WPF 中預設的拖放操作可能並不是那麼好用。為瞭解決這個問題,我們可以自定義一個 Panel 來實現更簡單的拖拽操作。 自定義 Pa ...
  • 在實際使用中,由於涉及到不同編程語言之間互相調用,導致C++ 中的OpenCV與C#中的OpenCvSharp 圖像數據在不同編程語言之間難以有效傳遞。在本文中我們將結合OpenCvSharp源碼實現原理,探究兩種數據之間的通信方式。 ...
  • 一、前言 這是一篇搭建許可權管理系統的系列文章。 隨著網路的發展,信息安全對應任何企業來說都越發的重要,而本系列文章將和大家一起一步一步搭建一個全新的許可權管理系統。 說明:由於搭建一個全新的項目過於繁瑣,所有作者將挑選核心代碼和核心思路進行分享。 二、技術選擇 三、開始設計 1、自主搭建vue前端和. ...
  • Csharper中的表達式樹 這節課來瞭解一下表示式樹是什麼? 在C#中,表達式樹是一種數據結構,它可以表示一些代碼塊,如Lambda表達式或查詢表達式。表達式樹使你能夠查看和操作數據,就像你可以查看和操作代碼一樣。它們通常用於創建動態查詢和解析表達式。 一、認識表達式樹 為什麼要這樣說?它和委托有 ...
  • 在使用Django等框架來操作MySQL時,實際上底層還是通過Python來操作的,首先需要安裝一個驅動程式,在Python3中,驅動程式有多種選擇,比如有pymysql以及mysqlclient等。使用pip命令安裝mysqlclient失敗應如何解決? 安裝的python版本說明 機器同時安裝了 ...