[Перевод] Руководство по возможностям Java версий 8-1611.04.2021 16:34

Вы можете использовать это руководство, чтобы получить практическую информацию о том, как найти и установить последнюю версию Java, понять различия между дистрибутивами Java (AdoptOpenJdk, OpenJDK, OracleJDK и т. д.), а также получить обзор функций языка Java, включая версии 8–16.

Примечание переводчика17 февраля 2020 г. был опубликован перевод Руководство по версиям и возможностям Java.

Вашему вниманию предлагается обновленная версия руководства от 05 апреля 2021 г.

Практическая информация

Во-первых, давайте рассмотрим некоторые общие практические вопросы, которые возникают у людей, пытающихся выбрать правильную версию Java для своего проекта.

TL; DR Мне нужна только ссылка для скачивания, и я знаю обо всем остальном. Куда мне следует идти?

Перейдите на сайт AdoptOpenJDK,  выберите последнюю версию Java, загрузите и установите ее. Затем вернитесь к этому руководству, чтобы, возможно, еще кое-что узнать о версиях Java.

TL; DR (англ. too long; didn’t read — слишком длинно, не читал)

Какая последняя версия Java?

По состоянию на март 2021 года Java 16 является последней выпущенной версией Java.

Какую версию Java мне следует использовать?

Новые версии Java теперь выходят каждые 6 месяцев. Следовательно, Java 17 запланирован на сентябрь 2021 года, Java 18 — на мар 2022 года и так далее. В прошлом циклы выпуска Java были намного длиннее, до 3–5 лет. Этот график демонстрирует, это:

01e074cfeeed64d505d925635224de50.png

Поскольку выходит так много новых версий, существуют в действительности имеются следующие сценарии использования:

  • Унаследованные проекты в компаниях часто застревают на Java 8 (см. раздел »Почему компании все еще застревают на Java 8? » ниже). Следовательно, вы также будете вынуждены использовать Java 8.

  • Некоторые устаревшие проекты даже застревают на Java 1.5 (выпущен в 2004 г.) или 1.6 (выпущен в 2006 г.) — извините, друзья!

  • Если вы убедитесь, что используете самые последние IDE, фреймворки и инструменты сборки и начинаете новый проект, вы можете без колебаний использовать Java 11 (LTS) или даже последнюю версию Java 16.

  • Есть специальная область разработки Android, где версия Java в основном застряла на Java 7 с с доступом к определенному набору функций Java 8.  Но вы можете переключиться на использование языка программирования Kotlin.

Почему компании все еще застряли на Java 8?

Есть несколько причин, по которым компании все еще придерживаются Java 8. Вот некоторые из них:

  • Инструменты сборки (Maven, Gradle и т. д.) и некоторые библиотеки изначально содержали ошибки с версиями Java > 8 и нуждались в обновлениях. Даже сегодня, например, с Java9+, некоторые инструменты сборки выводят предупреждения «reflective access» при сборке проектов Java, которые просто «кажутся не готовыми», даже если сборки в порядке.

  • Вплоть до Java 8 вы в значительной степени использовали сборки Oracle JDK, и вам не нужно было заботиться о лицензировании. Однако в 2019 году Oracle измениласхему лицензирования, что привело к тому, что Интернет сошел с ума от множества статей, в которых говорилось, что «Java больше не является бесплатным», — и последовала изрядная путаница. Однако на самом деле это не проблема, о чем вы узнаете в разделе »Дистрибутивы Java» этого руководства.

  • Некоторые компании придерживаются политики использования только LTS-версий и полагаются на поставщиков своих ОС, которые предоставят им эти сборки, что требует времени.

Подводя итог: у вас есть сочетание практических вопросов (обновление ваших инструментов, библиотек, фреймворков) и политических проблем.

Почему некоторые версии Java, например 8, также называются 1.8?

В версиях Java до 9 просто была другая схема именования. Итак, Java 8 также может называться 1.8, Java 5 может называться 1.5 и т. д. Когда вы вводили команду java -version, с этими версиями вы получали следующий результат: 

c:\Program Files\Java\jdk1.8.0_191\bin>java -version
java version "1.8.0_191" (1)
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_191-b12)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.191-b12, mixed mode)

Это просто означает Java 8. С переходом к основанным на времени выпускам с Java 9 схема именования также изменилась, и версии Java больше не имеют префикса 1.x. Теперь номер версии выглядит так: 

c:\Program Files\Java\jdk11\bin>java -version
openjdk version "11" 2018-09-25 (1)
OpenJDK Runtime Environment 18.9 (build 11+28)
OpenJDK 64-Bit Server VM 18.9 (build 11+28, mixed mode)

В чем разница между версиями Java?

Должен ли я изучать конкретную?

Придя из других языков программирования с большими перерывами между выпусками, как, например, Python 2–3, вы можете спросить, применимо ли то же самое к Java.

В этом отношении Java является особенной, поскольку она имеет полную обратную совместимость. Это означает, что ваша программа Java 5 или 8 гарантированно будет работать с виртуальной машиной Java 8–16 — за некоторыми исключениями, о которых вам пока не нужно беспокоиться.

Очевидно, что это не работает наоборот, скажем, ваша программа полагается на функции Java 14, которые просто недоступны в JVM Java 8.

Это означает несколько вещей:

  • Вы не просто «изучаете» конкретную версию Java, например 12.

  • Скорее, вы получите хорошую основу для всех языковых функций вплоть до Java 8. Это послужит хорошей базой.

  • И затем, из этого руководства вы можете узнать, какие дополнительные функции появились в Java 9–16, чтобы использовать их всегда, когда это возможно.

Каковы примеры этих новых возможностей новых версий Java?

Взгляните на раздел »Возможности Java 8–16» ниже.

Но, как правило: старые, более длинные циклы выпуска (3–5 лет, вплоть до Java 8) означали множество новых функций в каждом выпуске.

Шестимесячный цикл выпуска означает меньшее количество функций на выпуск, поэтому вы можете быстро освоить языковые функции Java 9–16.

В чем разница между JRE и JDK?

До сих пор мы говорили только о Java. Но что именно означает «Java»?

Во-первых, вам нужно провести различие между JRE (Java Runtime Environment) и JDK (Java Development Kit).

Исторически, вы загружали только JRE, если вас интересовали только программы Java. JRE включает, помимо прочего, виртуальную машину Java (JVM) и инструмент командной строки «java».

Для разработки новых программ на Java вам нужно было загрузить JDK. JDK включает в себя все, что есть в JRE, а также компилятор javac и несколько других инструментов, таких как javadoc (генератор документации Java) и jdb (отладчик Java).

Теперь, почему я говорю в прошедшем времени?

Вплоть до Java 8 веб-сайт Oracle предлагал JRE и JDK в качестве отдельных загрузок, хотя JDK также всегда включал JRE в отдельной папке. В Java 9 это различие практически исчезло, и вы всегда загружаете JDK. Структура каталогов JDK также изменилась, так как в ней больше не было явной папки JRE.

Таким образом, хотя некоторые дистрибутивы (см. Раздел »Дистрибутивы Java») по-прежнему предлагают отдельную загрузку JRE, похоже, существует тенденция предлагать только JDK. Следовательно, теперь мы будем использовать Java и JDK взаимозаменяемо.

Как мне установить Java или JDK?

На данный момент не обращайте внимания на образы Java-Docker, оболочки .msi или пакеты для конкретной платформы. В конце концов, Java — это просто файл .zip, ни больше, ни меньше.

Поэтому все, что вам нужно сделать, чтобы установить Java на свой компьютер, — это разархивировать файл jdk-{5–16}.zip. Вам даже не нужны права администратора для этого.

Ваш распакованный файл Java будет выглядеть так: 

Directory C:\dev\jdk-11

12.11.2019  19:24              .
12.11.2019  19:24              ..
12.11.2019  19:23              bin
12.11.2019  19:23              conf
12.11.2019  19:24              include
12.11.2019  19:24              jmods
22.08.2018  19:18              legal
12.11.2019  19:24              lib
12.11.2019  19:23             1.238 release

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.

В случае, если вам интересно, установщики с графическим интерфейсом, такие как Oracle или AdoptOpenJDK, выполняет распаковку и изменение переменной PATH вместо вас.

Чтобы убедиться, что вы правильно установили Java, вы можете просто выполнить команду java -version. Если вывод 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 загрузки Java (читай: JDK), и неясно, «кто что предлагает и с какими лицензиями». Этот раздел прольет на это некоторый свет.

Проект OpenJDK

Что касается исходного кода Java (читайте: исходный код для вашего JRE / JDK), существует только один, живущий 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 дистрибуцию. Но нашему дистрибутиву не хватило бы сертификации, чтобы иметь возможность на законных основаниях называть этот дистрибутив совместимым с Java SE.

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

И хотя поставщики не могут, скажем, удалить метод из класса String перед созданием новой сборки Java, они могут добавить брэндинг (вay!) 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

Один из поставщиков, который создает Java из исходного кода, — это Oracle. Это приводит к двум разным дистрибутивам Java, что поначалу может казаться очень запутанными.

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

  2. OracleJDK — это коммерческая сборка под брендом, выпускаемая начиная с изменения лицензии в 2019 году. Это означает, что ее можно использовать бесплатно во время разработки, но вы должны платить Oracle, если используете ее в рабочей среде. При этом 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 Java 8) существовали реальные исходные различия между сборками OpenJDK и сборками OracleJDK, при этом 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 коммерческая поддержка (номер телефона) для используемой версии Java.

AdoptOpenJDK

В 2017 году группа участников, разработчиков и поставщиков Java User Group (Amazon, Microsoft, Pivotal, Red Hat и другие) создала сообщество под названием AdoptOpenJDK.

Они предоставляют бесплатные надежные сборки OpenJDK с более длительной доступностью / обновлениями и даже предлагают вам выбор из двух разных виртуальных машин Java:  HotSpot и OpenJ9.

Я очень рекомендую ее, если вы хотите установить Java.

Azul Zulu, Amazon Corretto, SAPMachine

Полный список сборок OpenJDK вы найдете на сайте OpenJDK Wikipedia. Среди них Azul Zulu,  Amazon Corretto, а также SapMachine и многие другие. Упрощенно говоря, различия сводятся к тому, что у вас есть различные варианты поддержки/ гарантии обслуживания.

Но не забудьте проверить на сайтах дистрибьюторов, чтобы узнать о преимуществах каждого отдельного дистрибутива.

Полный обзор дистрибутива OpenJDK

Рафаэль Винтерхальтер (Rafael Winterhalter) собрал большой список всех доступных сборок OpenJDK, включая их описания: ОС, архитектуру, окна лицензирования, поддержки и обслуживания.

Он находится здесь:  https://rafael.codes/openjdk/.

Рекомендация

Повторим с еще раз, что с 2020 года, если у вас нет особых требований, найдите файл jdk.zip (.tar.gz/.msi/.pkg) по адресу https://adoptopenjdk.net или выберите пакет, предоставленный вашим поставщиком ОС.

Возможности Java 8–16

Как уже упоминалось в самом начале этого руководства: в сущности все (если вы не будьте слишком требовательны) функции языка Java 8 работают в Java 14. То же самое касается всех других версий Java между ними.

В свою очередь, это означает, что знание всех языковых возможностей Java 8 создает хорошую базу в изучении Java, а все остальные версии (Java 9–16) в значительной степени дают дополнительные функции поверх этого базового уровня.

Вот краткий обзор того, что конкретные версии могут предложить:

— Java 8 -

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

Особенности языка: лямбды и т. д.

До Java 8 всякий раз, когда вы хотели создать экземпляр, например, нового Runnable, вы должны были написать анонимный внутренний класс, например, так: 

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

С лямбдами 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 языковые функции.

Коллекции и потоки

В Java 8 вы также получили операции в функциональном стиле для коллекций, также известные как Stream API. Живой пример: 

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

До Java 8, вам нужно было написать 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 этого руководства я могу только дать краткий обзор каждого недавно добавленного Stream, Lambda или Optional метода в Java 8.

Если вам нужен более детальный, подробный 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 попробовать 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 первая предварительная версия нового HttpClient. До этого времени 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 файлы Jar с несколькими выпусками

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

Файлы Multi-Release .jar позволили создать один файл .jar, который содержит разные классы для разных версий JVM. Таким образом, ваша программа может вести себя по-разному / использовать разные классы, например, при запуске на Java 8 и Java 10.

Если вы хотите больше практиковаться в Java 9

Опять же, это всего лишь краткий обзор функций Java 9, и если вам нужны более подробные объяснения и упражнения,  ознакомьтесь с курсом 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, вероятно, 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"

Чувствуете себя как в Javascript-е, не так ли? Однако 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 пару 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);

Запустить исходные файлы

Начиная с Java 10, вы можете запускать исходные файлы Java без предварительной их компиляции. Шаг к написанию сценариев.

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

Вывод типа локальной переменной (var) для лямбда-параметров

В заголовке сказано все: 

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

HttpClient

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

Другие вкусности

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 здесь стоит упомянуть только поддержку Unicode 11 и предварительный просмотр нового выражения switch, которое вы увидите в следующем разделе.

— Java 13 -

Вы можете найти полный список возможностей здесь, но, по сути,  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 лямбда-стиль синтаксиса для своих выражений, без проблем с ошибками:

Старые операторы switch выглядели так: 

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 так: 

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 и далее

Switch выражения (стандартное)

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)

В настоящее время существуют классы Records (записей), которые помогают облегчить задачу написания большого количества шаблонов с использованием Java.

Взгляните на этот класс до Java 14, который содержит только данные, (потенциально) методы получения / установки, 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;
}

}
    // state-based implementations of equals, hashCode, toString
    // nothing else

С записями теперь это можно записать так: 

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 выполнять cast ваших объектов внутри instanceof следующим образом: 

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

Теперь вы можете сделать это, эффективно сбросив гипс.

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

Инструмент для 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 работе.

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 четкое представление о том, кому разрешено создавать подклассы ваших классов, теперь есть такая sealedфункция.

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

Это означает, что пока класс есть public, только классы, которым разрешено создавать подклассы,  Shapeэто Circle,  Rectangleи Square.

Записи и сопоставление с образцом

Функции Recordsи Pattern Matchingиз Java 14 (см. Выше) все еще находятся в предварительной версии и еще не доработаны.

Движок JavaScript Rhinoceros

После устаревания в Java 11 механизм Nashorn Javascript Engine был окончательно удален в JDK 15.

ZGC: готово к продакшн

Z Garbage Collector не маркирован экспериментальное больше. Теперь он готов к использованию в продакшн.

Java 16

Каналы сокетов домена Unix

Теперь вы можете подключаться к сокетам домена Unix (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 привязку к собственным библиотекам (подумайте о C).

Записи и сопоставление с образцом

Обе функции теперь готовы к производству и in previewбольше не отмечены.

Запечатанные классы

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

Java 17 и новее

Будет рассмотрено здесь, как только они будут выпущены. Зайдите в ближайшее время.

Заключение

К настоящему времени у вас должен быть довольно хорошее представление о нескольких вещах:

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

  • Что такое дистрибутив Java, какие существуют и в чем различия.

  • Каковы различия между конкретными версиями Java.

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

Спасибо за прочтение!

Благодарности

Стивен Колеборн, написал фантастическую статью о различных доступных дистрибутивах Java.

© Habrahabr.ru