[Перевод] Руководство по возможностям языка Java версий 8-1901.03.2023 20:46

Магия происходит в каталоге /bin, который в Windows выглядит следующим образом:

Directory C:\dev\jdk-11\bin
...
12.11.2019  19:23           272.736 java.exe
...
12.11.2019  19:23            20.832 javac.exe
...

Поэтому все, что вам нужно сделать, это разархивировать этот файл и поместить каталог /bin в переменную PATH, чтобы вы могли вызывать команду java из любого места.

Если вам интересно, установщики с графическим интерфейсом, такие как Oracle или Adoptium, выполняет для вас распаковку и изменение переменной PATH, вот и все.

Чтобы убедиться, что вы правильно установили Java, вы можете просто выполнить команду java -version. Если результат выглядит так, как показано ниже, вы готовы начать разработку.

openjdk version "11" 2018-09-25
OpenJDK Runtime Environment 18.9 (build 11+28)
OpenJDK 64-Bit Server VM 18.9 (build 11+28, mixed mode)

Теперь остался один вопрос: откуда вам взять этот ZIP-файл с Java? Что подводит нас к теме дистрибутивов.

Дистрибутивы Java

Есть множество сайтов, предлагающих скачать Java (читай: JDK), и непонятно, «кто что предлагает и с какой лицензией». Этот раздел прольет на это некоторый свет.

Проект OpenJDK

Что касается исходного кода Java (читайте: исходного кода для вашего JRE / JDK), существует только один, находящийся на сайте проекта OpenJDK.

Однако это всего лишь исходный код, а не распространяемая сборка (представьте: ваш файл .zip со скомпилированной командой java для вашей конкретной операционной системы). Теоретически мы с вами могли бы создать сборку из этого исходного кода, назвать ее, скажем,  MarcoJDK и начать ее распространять. Но нашему дистрибутиву не хватило бы сертификации, чтобы легально называть этот дистрибутив совместимым с Java SE.

Вот почему на практике есть несколько поставщиков, которые действительно создают эти сборки, получают их сертификацию (см. TCK) и затем распространяют их.

И хотя поставщики не могут, скажем, удалить метод из класса String до выпуска новой сборки Java, они могут добавить брэндинг (ура!) или добавить некоторые другие утилиты (например, CLI), которые они считают полезными. Но в остальном исходный код одинаков для всех дистрибутивов Java.

Сборки OpenJDK (от Oracle) и OracleJDK

Одним из производителей, который собирает Java из исходников, является Oracle. Это приводит к появлению двух разных дистрибутивов Java, что поначалу может казаться очень запутанными.

1. Сборки OpenJDK от Oracle (!). Эти сборки бесплатны и не брендированы, но Oracle не будет выпускать обновления для более старых версий, скажем, Java 15, как только выйдет Java 16.

2. OracleJDK, которая является фирменной, коммерческой сборкой, выпускаемая начиная с изменения лицензии в 2019 году. Это означает, что ее можно использовать бесплатно во время разработки, но вам придется заплатить Oracle при ее использовании в производственной среде. За это вы получаете более длительную поддержку, то есть все обновления дистрибутива и номер телефона, по которому можно позвонить, если с вашей JVM будут проблемы.

Исторически (до появления Java 8) между сборками OpenJDK и OracleJDK существовали фактические различия в исходных текстах, и можно было сказать, что OracleJDK был «лучше». Но на сегодняшний день обе версии практически одинаковы, с небольшими отличиями.

Впрочем все сводится к тому, требуется ли вам платная коммерческая поддержка (номер телефона) для используемой версии Java.

Eclipse Temurin от Adoptium (ранее AdoptOpenJDK)

В 2017 году группа членов Java User Group, разработчиков и поставщиков (Amazon, Microsoft, Pivotal, Redhat и другие) основала сообщество под названием AdoptOpenJDK. С августа 2021 года проект AdoptOpenJDK переехал в новый дом и теперь называется проектом  Eclipse Adoptium.

Adoptium предоставляет бесплатные, надежные сборки OpenJDK, называемые Eclipse Temurin с более длительной доступностью/обновлениями для различных операционных систем, архитектур и версий.

Настоятельно рекомендую ее, если вы хотите установить Java.

Azul Zulu, Amazon Corretto, SAPMachine

Полный список сборок OpenJDK можно найти на сайте OpenJDK Wikipedia. Среди них Azul Zulu,  Amazon Corretto, а также SapMachine и это лишь некоторые из имеющих. Проще говоря, различия сводятся к тому, что у вас есть различные варианты поддержки/ гарантии обслуживания.

Тем не менее, если вы, например, работаете на AWS, имеет смысл просто использовать их сборки Amazon Corretto OpenJDK, если они предлагают версию, которую вы хотите использовать.

Полный обзор дистрибутива OpenJDK

Рафаэль Винтерхальтер (Rafael Winterhalter) составил отличный список всех доступных сборок OpenJDK, включая их описания: ОС, архитектуру, лицензирование, окна поддержки и обслуживания.

Посмотрите его здесь:  https://rafael.codes/openjdk/.

Рекомендация

Повторим с еще раз, что в 2022 и 2023 годах, если у вас нет специфических требований, возьмите файл jdk.zip (.tar.gz/.msi/.pkg) с сайта https://adoptium.net (под названием Eclipse Temurin) или выберите пакет, предоставленный вашим поставщиком ОС/облака.

Возможности Java 8–19

Как уже упоминалось в самом начале этого руководства: практически все (не придирайтесь) функции языка Java 8 работают в Java 19. То же самое относится и ко всем другим версиям Java между ними.

Что в свою очередь означает, что знание всех языковых возможностей Java 8 служит очень хорошей базой в изучении Java, а все остальные версии (Java 9–19) в значительной степени дают дополнительные функции поверх этого базового уровня.

Вот краткий обзор того, что могут предложить конкретные версии:

— Java 8 -

Java 8 была массовым релизом, и вы можете найти список всех функций на веб-сайте Oracle. Однако здесь я хотел бы упомянуть два основных набора функций:

Возможности языка: лямбды и т. д.

До Java 8 всякий раз, когда вы хотели создать экземпляр, например, нового Runnable, вам приходилось писать анонимный внутренний класс следующим образом:

 Runnable runnable = new Runnable(){
       @Override
       public void run(){
         System.out.println("Hello world !");
       }
     };

С лямбда-выражениями тот же код выглядит так:

Runnable runnable = () -> System.out.println("Hello world two!");

Вы также получили ссылки на методы, повторяющиеся аннотации, методы по умолчанию для интерфейсов и некоторые другие возможности языка.

Коллекции и потоки

В Java 8 вы также получили функциональный стиль операций для коллекций, также известный как Stream API. Быстрый пример:

List list = Arrays.asList("franz", "ferdinand", "fiel", "vom", "pferd");

До появления Java 8, вам приходилось писать циклы for, чтобы что-то сделать с этим списком.

С помощью API Streams вы можете сделать следующее:

list.stream()
    .filter(name -> name.startsWith("f"))
    .map(String::toUpperCase)
    .sorted()
    .forEach(System.out::println);

Если вы хотите больше практики на Java 8

Очевидно, что в рамках данного руководства я могу только дать лишь краткий обзор каждого недавно добавленного метода Stream, Lambda или Optional в Java 8.

Если вам нужен более детальный, подробный основательный обзор, включая упражнения, вы можете ознакомиться с моим курсом по основным функциям Java 8.

— Java 9 -

Java 9 также была довольно большой версией, с несколькими дополнениями:

Коллекции

Коллекции получили несколько новых вспомогательных методов для простого создания списков, наборов и карт.

List list = List.of("one", "two", "three");
Set set = Set.of("one", "two", "three");
Map map = Map.of("foo", "one", "bar", "two");

Streams

Потоки получили несколько дополнений в виде методов takeWhile,  dropWhile и iterate.

Stream stream = Stream.iterate("", s -> s + "s")
  .takeWhile(s -> s.length() < 10);

Optionals

Optionals получили метод ifPresentOrElse, которого очень не хватало.

user.ifPresentOrElse(this::displayAccount, this::displayLogin);

Интерфейсы

Интерфейсы получили private методы:

public interface MyInterface {

    private static void myPrivateMethod(){
        System.out.println("Yay, I am private!");
    }
}

Другие возможности языка

И пара других улучшений, таких как улучшенный оператор try-with-resources или расширения diamond оператора.

JShell

Наконец, в Java появилась оболочка, в которой вы можете опробовать простые команды и получить немедленные результаты.

% jshell
|  Welcome to JShell -- Version 9
|  For an introduction type: /help intro
jshell> int x = 10
x ==> 10

HTTPClient

В Java 9 появилась начальная предварительная версия нового HttpClient. До этого встроенная поддержка Http в Java была довольно низкоуровневой, и вам приходилось прибегать к использованию сторонних библиотек, таких как Apache HttpClient или OkHttp (кстати, отличные библиотеки!).

В Java 9 у Java появился собственный современный клиент, хотя и в режиме превью, что означает возможность его изменения в более поздних версиях Java.

Project Jigsaw: Модули Java и мультирелизные JAR-файлы

В Java 9 появилась система модулей Jigsaw, которая чем-то напоминает старую добрую спецификацию OSGI. В задачи данного руководства не входит подробное описание Jigsaw — посмотрите предыдущие ссылки, чтобы узнать больше.

Мультирелизные JAR-файлы позволили создать один файл .jar, который содержит различные классы для различных версий JVM. Таким образом, ваша программа может вести себя по-разному / использовать разные классы, например, при запуске на Java 8 и Java 10.

Если вам нужно больше практики в Java 9

Опять же, это всего лишь краткий обзор возможностей Java 9, и если вы хотите получить более подробные объяснения и упражнения,  посмотрите курс основных функций Java 9.

— Java 10 -

В Java 10 было внесено несколько изменений, таких как сборка мусора и т. д. Но единственное реальное изменение, которое вы, как разработчик, скорее всего заметите, —  это введение ключевого слова «var», также называемого выводом типа локальной переменной.

Вывод типа локальной переменной: ключевое слово var

// Pre-Java 10

String myName = "Marco";

// With Java 10

var myName = "Marco"

Похоже на Javascript, не так ли? Тем не менее, Java все еще строго типизирован и var применяется только к переменным внутри методов (спасибо,  dpash, за то, что снова указали на это).

— Java 11 -

Java 11 также была несколько меньшей версией с точки зрения разработчика.

Строки и файлы

Строки и файлы получили несколько новых методов (здесь перечислены не все):

"Marco".isBlank();
"Mar\nco".lines();
"Marco  ".strip();

Path path = Files.writeString(Files.createTempFile("helloworld", ".txt"), "Hi, my name is!");
String s = Files.readString(path);

Запуск исходных файлов

Начиная с Java 10, вы можете запускать исходные файлы Java без предварительной их компиляции. Это шаг к созданию сценариев.

ubuntu@DESKTOP-168M0IF:~$ java MyScript.java

Вывод типа локальной переменной (var) для лямбда-параметров

Заголовок говорит сам за себя:

(var firstName, var lastName) -> firstName + lastName

HttpClient

HttpClient из Java 9 в его окончательной, не предварительной версии.

Прочее

Flight Recorder (Регистратор полетов), сборщик мусора No-Op, Nashorn-Javascript-Engine объявлен deprecated (устаревшим) и т.д.

— Java 12 -

В Java 12 появилось несколько новых функций и исправлений, но единственные, о которых стоит упомянуть здесь, это поддержка Unicode 11 и предварительный просмотр нового выражения switch, о котором вы узнаете в следующем разделе.

— Java 13 -

Полный список возможностей можно найти здесь, но в основном вы получаете поддержку Unicode 12.1, а также две новые или улучшенные превью функции (могут быть изменены в будущем):

Switch выражение (Preview — предварительная версия)

Switch выражения теперь могут возвращать значение. И вы можете использовать синтаксис в стиле лямбда для своих выражений, без проблем с ошибками:

Старые операторы switch выглядели следующим образом:

switch(status) {
  case SUBSCRIBER:
    // code block
    break;
  case FREE_TRIAL:
    // code block
    break;
  default:
    // code block
}

В то время как в Java 13 операторы switch могут выглядеть следующим образом:

boolean result = switch (status) {
    case SUBSCRIBER -> true;
    case FREE_TRIAL -> false;
    default -> throw new IllegalArgumentException("something is murky!");
};

Многострочные строки (предварительная версия)

Наконец-то,  вы можете сделать это на Java:

String htmlBeforeJava13 = "\n" +
              "    \n" +
              "        
Hello, world
\n" +
              "    










\n" +
              "\n";

String htmlWithJava13 = """
              
                  
                      
Hello, world
                  
              
              """;

— Java 14 -

Switch выражения (стандарт)

Switch выражения, которые были превью функцией в версиях 12 и 13, теперь стандартизированы.

int numLetters = switch (day) {
    case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> 6;
    case TUESDAY                -> 7;
    default      -> {
      String s = day.toString();
      int result = s.length();
      yield result;
    }
};

Records (Записи — превью)

Теперь существуют классы Records (записей), которые помогают упростить задачу написания большого количества шаблонного кода на Java.

Посмотрите на этот класс до Java 14, который содержит только данные, (потенциально) геттеры/сеттеры, equals / hashcode, toString.

final class Point {
    public final int x;
    public final int y;

    public Point(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}
    // реализация equals, hashCode, toString на основе состояния
    // ничего больше

С записями теперь это может быть записано следующим образом:

record Point(int x, int y) { }

Опять же, это предварительная версия, которая может быть изменена в будущих выпусках.

Полезные исключения NullPointerExceptions

Наконец, исключения NullPointerExceptions описывают,  какая именно переменная имела значение NULL.

author.age = 35;
---
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException:
     Cannot assign field "age" because "author" is null

Сопоставление с образцом для InstanceOf (предварительная версия)

Раньше вам приходилось приводить ваши объекты (выполнять cast) внутри instanceof, как это показано ниже:

if (obj instanceof String) {
    String s = (String) obj;
    // использование s
}

Теперь вы можете сделать это, фактически отказавшись от приведения.

if (obj instanceof String s) {
    System.out.println(s.contains("hello"));
}

Инструмент упаковки (инкубатор)

Существует инструмент jpackage (инкубатор), который позволяет упаковать ваше Java-приложение в пакеты для конкретной платформы, включая все необходимые зависимости.

• Linux: deb и rpm

• macOS: pkg и dmg

• Windows: msi и exe

Сборщики мусора

Сборщик мусора Concurrent Mark Sweep (CMS) был удален, и был добавлен экспериментальный сборщик мусора Z.

— Java 15 -

Текстовые блоки / многострочные строки

Представленные в качестве экспериментальной функции в Java 13 (см. выше), многострочные тексты теперь готовы к использованию.

String text = """
                Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing \
                elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore \
                et dolore magna aliqua.\
                """;

Запечатанные (sealed) классы — превью

Если вы когда-либо хотели иметь еще более жесткий контроль над тем, кому разрешено создавать подклассы ваших классов, теперь есть функция sealed.

public abstract sealed class Shape
    permits Circle, Rectangle, Square {...}

Это означает, что хотя класс является public, единственными классами, которым разрешено создавать подклассы,  Shape, являются Circle,  Rectangleи Square.

Записи и сопоставление с образцом

Функции Recordsи Pattern Matchingиз Java 14 (см. выше) все еще находятся на стадии предварительной версии и еще не доработаны.

Nashorn Javascript Engine

После того, как движок Nashorn Javascript Engine был объявлен устаревшим в Java 11, он был окончательно удален в JDK 15.

ZGC: готов к продакшн

Z Garbage Collector больше не обозначен как экспериментальный. Теперь он готов к использованию в продакшн.

— Java 16 -

Сопоставление шаблонов для instanceof
Вместо:

if (obj instanceof String) {
    String s = (String) obj;
    // например, s.substring(1)
}

Теперь вы можете сделать следующее:

if (obj instanceof String s) {
    // Пусть сопоставление шаблонов сделает свою работу!
    // ... s.substring(1)
}

Каналы сокетов Unix-домена

Теперь вы можете подключаться к сокетам Unix-домена (также поддерживаются macOS и Windows (10+).

 socket.connect(UnixDomainSocketAddress.of(
        "/var/run/postgresql/.s.PGSQL.5432"));

API стороннего компоновщика — превью

Планируемая замена JNI (Java Native Interface), позволяющая выполнять компоновку с нативными библиотеками (например, с библиотеками языка C).

Записи и сопоставление с образцом

Обе функции теперь готовы к продакшн и больше не отмечены in preview.

Запечатанные классы

Запечатанные классы (начиная с Java 15, см. выше) все еще находятся в предварительной версии.

— Java 17 -

Java 17 — это новая версия Java с долгосрочной поддержкой (LTS) после Java 11.

Сопоставление шаблонов для switch (предварительная версия)

Уже доступно на многих других языках:

public String test(Object obj) {

    return switch(obj) {

    case Integer i -> "An integer";

    case String s -> "A string";

    case Cat c -> "A Cat";

    default -> "I don't know what it is";

    };

}

Теперь вы можете передавать объекты в функции переключателя и проверять наличие определенного типа.

Запечатанные классы (завершена)
Функция, которая была представлена ​​в Java 15 в качестве предварительной версии, теперь завершена.

Резюме: если вы когда-либо хотели иметь еще более жесткий контроль над тем, кому разрешено создавать подклассы ваших классов, теперь у вас есть функция sealed.

public abstract sealed class Shape
    permits Circle, Rectangle, Square {...}

Это означает, что хотя класс Shape является публичным, единственными классами, которым разрешено создавать его подклассы являются Circle, Rectangle и Square.

API внешних функций и памяти (инкубатор)

Замена нативного интерфейса Java (JNI). Позволяет вызывать нативные функции и обращаться к памяти за пределами JVM. Пока это вызовы на C, но в будущем планируется поддержка дополнительных языков (таких как C++, Fortran).

Прекращение поддержки диспетчера безопасности

Начиная с Java 1.0, существовал менеджер безопасности. Теперь он устарел и будет удален в одной из будущих версий.

— Ява 18 -

UTF-8 по умолчанию

Если вы пытались, например, читать файлы без явного указания окончания символов, то в предыдущих версиях Java использовалась кодировка операционной системы (например, UTF-8 в Linux и macOS и Windows-1252 в Windows). В Java 18 она изменилась на UTF-8 по умолчанию.

Простой веб-сервер

Java 18 теперь поставляется с простейшим HTTP-сервером, с которого вы можете начать:

jwebserver

Подробнее о его возможностях можно узнать здесь .

Другие не столь захватывающие вещи/инкубационные возможности

Полный список и обзор смотрите в этой статье .

— Ява 19 -

В Java 19 добавлено несколько интересных функций, таких как Virtual Threads и новый Foreign Function & Memory API, а также структурированный параллелизм и Vector API, но все они находятся в режиме предварительного просмотра, поэтому могут быть изменены в следующих релизах.

Если вы хотите узнать об этих функциях и о том, что будет дальше, ознакомьтесь с этой статьей .

Заключение

К настоящему моменту у вас должно быть довольно хорошее представление о нескольких вещах:

• Как установить Java, какую версию получить и где ее получить (подсказка: Adoptium).

• Что такое дистрибутив Java, какие из них существуют и чем они отличаются.

• В чем разница между конкретными версиями Java.

Обратная связь, исправления и ваш вклад всегда приветствуются!  Просто оставьте комментарий внизу.

Спасибо за прочтение!

Благодарности

Стивену Колеборну, который написал фантастическую статью о различных доступных дистрибутивах Java.

© Habrahabr.ru