北京时间3月21日,Oracle官方宣布Java10正式发布。这是Java大版本周期变化后的第一个正式发布版本(详见这里),非常值得关注。你可以点击以下地址即刻下载:
http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html
去年9月,Oracle将Java大版本周期从原来的2-3年,调整成每半年发布一个大的版本。而版本号仍延续原来的序号,即Java8、Java9、Java10、Java11.....
但和之前不一样的是,同时还有一个版本号来表示发布的时间和是否为LTS(长期支持版本),比如Java10对应18.3。如下示例:
/jdk-10/bin$./java-version
openjdkversion"10"2018-03-20
OpenJDKRuntimeEnvironment18.3(build10+46)
OpenJDK64-BitServerVM18.3(build10+46,mixedmode)
需要注意的是Java9和Java10都不是LTS版本。和过去的Java大版本升级不同,这两个只有半年左右的开发和维护期。而未来的Java11,也就是18.9LTS,才是Java8之后第一个LTS版本(得到Oracle等商业公司的长期支持服务)。
这种发布模式已经得到了广泛应用,一个成功的例子就是UbuntuLinux操作系统,在偶数年4月的发行版本为LTS,会有很长时间的支持。如2014年4月份发布的14.04LTS,Canonical公司和社区支持到2019年。类似的,Node.js,Linuxkernel,Firefox也采用类似的发布方式。
Java未来的发布周期,将每半年发布一个大版本,每个季度发布一个中间特性版本。这样可以把一些关键特性尽早合并入JDK之中,快速得到开发者反馈,可以在一定程度上避免Java9两次被迫推迟发布日期的尴尬。
下图为2017年JavaOne大会时,Oracle公开的未来Java版本发布和支持周期图。
Java10新特性
这次发布的Java10,新带来的特性并不多。
根据官网公开资料,共有12个JEP(JDKEnhancementProposal特性加强提议),带来以下加强功能:
JEP286,var局部变量类型推断。
JEP296,将原来用Mercurial管理的众多JDK仓库代码,合并到一个仓库中,简化开发和管理过程。
JEP304,统一的垃圾回收接口。
JEP307,G1垃圾回收器的并行完整垃圾回收,实现并行性来改善最坏情况下的延迟。
JEP310,应用程序类数据(AppCDS)共享,通过跨进程共享通用类元数据来减少内存占用空间,和减少启动时间。
JEP312,ThreadLocal握手交互。在不进入到全局JVM安全点(Safepoint)的情况下,对线程执行回调。优化可以只停止单个线程,而不是停全部线程或一个都不停。
JEP313,移除JDK中附带的javah工具。可以使用javac-h代替。
JEP314,使用附加的Unicode语言标记扩展。
JEP317,能将堆内存占用分配给用户指定的备用内存设备。
JEP317,使用Graal基于Java的编译器,可以预先把Java代码编译成本地代码来提升效能。
JEP318,在OpenJDK中提供一组默认的根证书颁发机构证书。开源目前Oracle提供的的JavaSE的根证书,这样OpenJDK对开发人员使用起来更方便。
JEP322,基于时间定义的发布版本,即上述提到的发布周期。版本号为\$FEATURE.\$INTERIM.\$UPDATE.\$PATCH,分别是大版本,中间版本,升级包和补丁版本。
部分特性说明
1.var类型推断。
这个语言功能在其他一些语言(C#、JavaScript)和基于JRE的一些语言(Scala和Kotlin)中,早已被加入。
在Java语言很早就在考虑,早在2016年正式提交了JEP286提议。后来举行了一次公开的开发者调查,获得最多建议的是采用类似Scala的方案,“同时使用val和var”,约占一半;第二多的是“只使用var”,约占四分之一。后来Oracle公司经过慎重考虑,采用了只使用var关键字的方案。
有了这个功能,开发者在写这样的代码时:
ArrayList<String>myList=newArrayList<String>()
可以省去前面的类型声明,而只需要
varlist=newArrayList<String>()
编译器会自动推断出list变量的类型。对于链式表达式来说,也会很方便:
varstream=blocks.stream();
...
intmaxWeight=stream.filter(b->b.getColor()==BLUE).mapToInt(Block::getWeight).max();
开发者无须声明并且import引入Stream类型,只用stream作为中间变量,用var关键字使得开发效率提升。
不过var的使用有众多限制,包括不能用于推断方法参数类型,只能用于局部变量,如方法块中,而不能用于类变量的声明,等等。
另外,我个人认为,对于开发者而言,变量类型明显的声明会提供更加全面的程序语言信息,对于理解并维护代码有很大的帮助。一旦var被广泛运用,开发者阅读三方代码而没有IDE的支持下,会对程序的流程执行理解造成一定的障碍。所以我建议尽量写清楚变量类型,程序的易读维护性有时更重要一些。
2.统一的GC接口
在JDK10的代码中,路径为openjdk/src/hotspot/share/gc/,各个GC实现共享依赖shared代码,GC包括目前默认的G1,也有经典的Serial、Parallel、CMS等GC实现。
3.应用程序类数据(AppCDS)共享
CDS特性在原来的bootstrap类基础之上,扩展加入了应用类的CDS(ApplicationClass-DataSharing)支持。
其原理为:在启动时记录加载类的过程,写入到文本文件中,再次启动时直接读取此启动文本并加载。设想如果应用环境没有大的变化,启动速度就会得到提升。
我们可以想像为类似于操作系统的休眠过程,合上电脑时把当前应用环境写入磁盘,再次使用时就可以快速恢复环境。
我在自己PC电脑上做以下应用启动实验。
首先部署wildfly12应用服务器,采用JDK10预览版作为Java环境。另外需要用到一个工具cl4cds[1],作用是把加载类的日志记录,转换为AppCDS可以识别的格式。
A、安装好wildfly并部署一个应用,具有Angularjs,rest,jpa完整应用技术栈,预热后启动三次,并记录完成部署时间
分别为6716ms,6702ms,6613ms,平均时间为6677ms。
B、加入环境变量并启动,导出启动类日志
exportPREPEND_JAVA_OPTS="-Xlog:class+load=debug:file=/tmp/wildfly.classtrace"
C、使用cl4cds工具,生成AppCDS可以识别的cls格式
/jdk-10/bin/java-cpsrc/classes/io.simonis.cl4cds/tmp/wildfly.classtrace/tmp/wildfly.cls
打开文件可以看到内容为:
java/lang/Objectid:0x0000000100000eb0
java/io/Serializableid:0x0000000100001090
java/lang/Comparableid:0x0000000100001268
java/lang/CharSequenceid:0x0000000100001440
......
org/hibernate/type/AssociationTypeid:0x0000000100c61208super:0x0000000100000eb0interfaces:0x0000000100a00d10source:/home/shihang/work/jboss/wildfly/dist/target/wildfly-12.0.0.Final/modules/system/layers/base/org/hibernate/main/hibernate-core-5.1.10.Final.jar
org/hibernate/type/AbstractTypeid:0x0000000100c613e0super:0x0000000100000eb0interfaces:0x0000000100a00d10source:/home/shihang/work/jboss/wildfly/dist/target/wildfly-12.0.0.Final/modules/system/layers/base/org/hibernate/main/hibernate-core-5.1.10.Final.jar
org/hibernate/type/AnyTypeid:0x0000000100c61820super:0x0000000100c613e0interfaces:0x0000000100c610300x0000000100c61208source:/home/shihang/work/jboss/wildfly/dist/target/wildfly-12.0.0.Final/modules/system/layers/base/org/hibernate/main/hibernate-core-5.1.10.Final.jar
....
这个文件用于标记类的加载信息。
D、使用环境变量启动wildfly,模拟启动过程并导出jsa文件,就是记录了启动时类的信息。
exportPREPEND_JAVA_OPTS="-Xshare:dump-XX:+UseAppCDS-XX:SharedClassListFile=/tmp/wildfly.cls-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions-XX:SharedArchiveFile=/tmp/wildfly.jsa"
查看产生的文件信息,jsa文件有较大的体积。
/opt/work/cl4cds$ls-l/tmp/wildfly.*
-rw-rw-r--1shihangshihang8413843Mar2011:07/tmp/wildfly.classtrace
-rw-rw-r--1shihangshihang4132654Mar2011:11/tmp/wildfly.cls
-r--r--r--1shihangshihang177659904Mar2011:13/tmp/wildfly.jsa
E、使用jsa文件启动应用服务器
exportPREPEND_JAVA_OPTS="-Xshare:on-XX:+UseAppCDS-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions-XX:SharedArchiveFile=/tmp/wildfly.jsa"
启动完毕后记录时长,三次分别是5535ms,5333ms,5225ms,平均为5364ms,相比之前的6677ms可以算出启动时间提升了20%左右。
这个效率提升,对于云端应用部署很有价值。
以上实验方法参考于技术博客[2]。
4.JEP314,使用附加的Unicode语言标记扩展。
JDK10对于UnicodeBCP47有了更多的支持,BCP47是IETF定义语言集的规范文档。使用扩展标记,可以更方便的获得所需要的语言地域环境。
如JDK10加入的一个方法,
java.time.format.DateTimeFormatter::localizedBy
通过这个方法,可以采用某种数字样式,区域定义或者时区来获得时间信息所需的语言地域本地环境信息。
附:从链接[3]可以看到JDK10所有的方法级别改动。
5.查看当前JDK管理根证书。
自JDK9起在keytool中加入参数-cacerts,可以查看当前JDK管理的根证书。而OpenJDK9中cacerts为空,这样就会给开发者带来很多不变。
EP318就是利用Oracle开源出OracleJavaSE中的cacerts信息,在OpenJDK中提供一组默认的根证书颁发机构证书,目前有80条记录。
/jdk-10/bin$./keytool-list-cacerts
Enterkeystorepassword:Keystoretype:JKS
Keystoreprovider:SUN
Yourkeystorecontains80entries
verisignclass2g2ca[jdk],Dec2,2017,trustedCertEntry,
Certificatefingerprint(SHA-256):3A:43:E2:20:FE:7F:3E:A9:65:3D:1E:21:74:2E:AC:2B:75:C2:0F:D8:98:03:05:BC:50:2C:AF:8C:2D:9B:41:A1
......
下一版本展望
下一个Java大版本会是Java11,也是Java8之后的LTS版本,预计会在今年的9月份发布。目前只有四个JEP,更多加强提议会逐步加入。
这个版本会充分发挥模块化的能力,把当前JDK中的关于JavaEE和Corba的部分移除,变得更加紧凑。
虽然JDK9最大的亮点是模块化,但Java业界广泛接纳并且适应需要一个过程。当前已经有一些支持模块化的类库,如log4j2,但大多数还未支持。
可以预见JDK11发布之后,模块化特性就成为长期支持特性,会有越来越多的类库提供对模块化的支持。
Java依然会是最适合应用开发的语言和平台,庞大的社区和广泛的开发者,会不断促使Java不断完善优化,在各个编程领域继续发扬光大。