Java:未来已来
在10月22日的 Oracle Codeone大會上,Java平臺的首席架構師 Mark Reinhold 做了The Future of Java is Today的演講, 回顧了最近Java的幾個版本的新的功能,Java的每年兩次的發布周期, 澄清了關于發布流程和Java版本的幾個誤區,最后花了很大的篇幅介紹了未來Java幾個令人非常期待的孵化中項目,可以為Java帶來更好的生產力、性能和可擴展性。我整理了這四個項目相關的知識,你可以提前了解到Java未來的這些酷炫的特性。
Java各版本的發布時間點和LTS版本Java各版本的發布時間點和LTS版本
Mark Reinhold 我不多介紹了, 之前要了解Java的未來動向看Java之父James Gosling, 他離開Oracle之后想了解Java的動向就看 Mark Reinhold。
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Project Amber
提供面向生產力的Java特性, 比如字符串字面值、switch表達式、模式匹配、record等
這個項目包含很多Java語言特性的新功能。
包括:
正在實現的:
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JEP 302?Lambda Leftovers: 對lambda功能的補強, 比如下劃線變量等BiFunction?biss = (i, _) -> String.valueOf(i);, lambda參數的Shadowing,消除一些歧義等修補工作
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JEP 305?Pattern Matching: 這個功能非常好,Scala和kotlin中的模式匹配非常強大,這個jep提供了類似的功能,配合switch和record,可以大大簡化條件分支的處理,如:
數據類,一行定義,省去了字段、字段訪問方法和hash、equals、toString等方法,定義ValueObject簡化到家了:
record?Point(int?x,?int?y);-
JEP 325?Switch Expressions (preview, JDK 12): 當前的switch是什么, 語句。這個jep擴展switch,并且可以作為表達式使用:
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JEP 326?Raw String Literals (preview, JDK 12): 這個很多語言中都實現了,可以更好的書寫字符串字面值, 尤其在正則表達式中處理很多轉義符的時候,和Go類似:
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JEP draft 8209434?Concise Method Bodies: 正常的方法定義以大括號包裹,這個特性提供了類似Lambda表達式簡化方式的形式,直接單行定義方法體, 類似C#和kotlin的特性:
已發布的:
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JEP 286 Local-Variable Type Inference (var) (JDK 10): 本地變量的類型推斷, 也就是使用var定義變量,有些同學已經用起來了,非常的方便,有點類似動態類型的語言,感覺雖然還沒有達到Scala那么靈活,已經很不錯了
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JEP 323 Local-Variable Syntax for Lambda Parameters (JDK 11): 對本地變量的類型推斷的加強,用在Lambda表達式中。
暫時擱置的:
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JEP 301 Enhanced Enums.
總之,每一個特性都可以大大簡化我們的開發,讓Java更像一個"現代的"編程語言。
Project Loom
提供一個輕量級的用戶態的纖程,叫做fiber,更加簡化并發編程,而且更有效
這個特性多年前我介紹過:?https://colobu.com/2016/08/01/talk-about-quasar-again/,當時它還像一個玩具,開發的時候很麻煩,而且有一些坑。作者后來負責這個jep,可以很好的從java實現的角度去實現fiber,所以很是期待。
Mark Reinhold 首先使用jshell演示了fiber的使用,一兩行程序就可以做到,我覺得方便性可以和goroutine相媲美了。他接著使用一個restful的例子比較了Thread和Fiber的性能, restful服務收到請求后暫停100毫秒,模擬一個慢的io操作,結果顯示Thread很很多幾百毫秒的尖峰,而fiber在預熱之后一直穩定在100毫秒。 這絕對是Java程序員值的關注一個新特性。
例子使用jetty做服務器,線程池執行命令的時候讓fiber去調度,這種方式對現有的代碼改動很小。
我比較關注的是如果它的內部調度算法怎么實現的,另外,一個包含復雜業務完成時間較長的fiber是否能被調度器自動調度,以便使用有限的線程調度其它的fiber, 類似goroutine在系統調用的時候自動插入檢查點。
Project Panama
提升JVM和外部(非java)代碼和數據聯系
當然,這個項目不僅僅是簡化JNI的開發,而且提供了很多的特性:
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native function calling from JVM (C, C++), specifically per JEP 191
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native data access from JVM or inside JVM heap
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new data layouts in JVM heap
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native metadata definition for JVM
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header file API extraction tools (see below)
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native library management APIs
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native-oriented interpreter and runtime “hooks”
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class and method resolution “hooks”
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native-oriented JIT optimizations
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tooling or wrapper interposition for safety
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exploratory work with difficult-to-integrate native libraries
Mark Reinhold在演講中舉了兩個例子,首先是為 POSIX 操作系統 API 的頭文件unistd.h中的函數生成Java的可訪問代碼。
jextract工具會生成一堆的函數和類型,關鍵這些是從c的頭文件中自動生成的,你不必費勁心思去自己設計類型和方法了。這一點比Go語言中的CGO要方便多了,快捷度可以和C#互操作性相媲美。
所以以后你要是想從Java中訪問C的鏈接庫,可以使用jextract一步生成,
調用方法也很方便。
另一個例子是調用C標準庫time.h中的clock_gettime函數,它的參數需要struct類型,使用上面相同的手段可以生成訪問類:
當然這兩個例子只演示了這個項目的一個功能,更多的功能我們可以持續關注。
Project Valhalla
包含兩個feature: 值類型和基本類型的泛型。
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值類型:提供不可變類型和非引用類型的支持。不可變類型在Scala中很常用,java中也會引進這中類型。使用這種類型有很多好處,一個就是可以顯著地提高性能,因為數據不可變,你也不必擔心同步更新的問題。
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基本類型的泛型: 為primitive type提供泛型的支持,不必再進行裝箱開箱操作。
Mark Reinhold用一個復數矩陣相乘的例子來測試,測試工具使用JMH。
首先是正常的public class Complex {...}類,然后改成值類型public value class Complex{...}再次測試,結果顯示,
正常測試花費3.6秒內存分配3.7G;值類型則只需要0.3秒花費3.8M左右,效果驚人!
目前這些特性還在開發之中,Mark Reinhold用java12 + 這些項目已經能跑一些例子了,我們可以期待不遠的將來能在Java中使用到這些美妙的特性。
總結
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