Java 17 新特性概览

一、版本背景与重要性

• 长期支持（LTS）：Java 17 是自 2021 年 9 月发布的 LTS 版本，支持至 2029 年 9 月，是继 Java 8 后最重要的 LTS 版本。 • 生态影响：Spring 6.x 和 Spring Boot 3.x 的最低支持版本为 Java 17，推动企业级应用向新版本迁移。

二、语言特性改进

1. JEP 406：增强的 instanceof 与 switch 模式匹配（预览） • 模式匹配自动转换：简化类型检查和强制转换，减少冗余代码。 • 示例：

   // 旧代码
   if (o instanceof String) {
       String s = (String) o;
       // 使用 s
   }
   // 新代码（直接绑定变量）
   if (o instanceof String s) {
       // 使用 s
   }
   

   • switch 支持类型匹配：

   static String formatterPatternSwitch(Object o) {
       return switch (o) {
           case Integer i -> String.format("int %d", i);
           case Long l -> String.format("long %d", l);
           // ...其他类型
           default -> o.toString();
       };
   }
   

   • null 处理优化：switch 可直接处理 case null，无需前置检查。

2. JEP 409：密封类（Sealed Classes）正式发布 • 目的：限制类的继承关系，明确哪些类或接口可以继承/实现。 • 语法：

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

   • 应用场景：替代 final 类的严格性，增强领域模型的安全性。

三、API 更新与移除

1. JEP 356：增强伪随机数生成器（PRNG） • 新接口 RandomGenerator：统一随机数生成器接口，支持多种算法（如 L128X256MixRandom）。 • 工厂模式创建实例：

   RandomGenerator generator = RandomGeneratorFactory.of("L128X256MixRandom")
                           .create(System.currentTimeMillis());
   int random = generator.nextInt(10);
   

   • 优势：算法可互换，性能优化，支持现代 PRNG 算法（如 Xoshiro、Xoroshiro）。

2. JEP 398：移除 Applet API • 背景：Applet 技术已淘汰，Java 9 标记为弃用，Java 17 彻底移除。 • 影响：需迁移依赖 Applet 的遗留系统至替代技术（如 WebStart 或 HTML5）。

3. JEP 407：移除 RMI 激活机制 • 保留核心 RMI：仅移除过时的激活机制（rmid 工具和相关 API）。 • 替代方案：使用现代分布式通信框架（如 gRPC、Spring Remoting）。

4. JEP 410：移除实验性 AOT/JIT 编译器 • 背景：Java 9 引入的 AOT（提前编译）和 GraalVM JIT 使用率低。 • 保留 JVMCI：允许第三方通过 JVM 编译器接口实现定制化 JIT。

四、安全相关变更

1. JEP 411：弃用安全管理器（Security Manager） • 原因：安全管理器设计陈旧，现代应用依赖容器化、OS 层安全机制。 • 迁移建议：改用模块化系统（JPMS）或外部安全工具（如 SELinux）。

五、性能优化与底层支持

1. JEP 412：外部函数与内存 API（第一轮孵化） • 目标：替代 JNI，提供安全高效的原生代码交互和堆外内存访问。 • 核心功能： ◦ MemorySegment：管理本地内存生命周期。 ◦ CLinker：调用本地函数（如 C 库）。 • 优势：避免 JNI 的复杂性，类型安全，减少崩溃风险。

2. JEP 414：向量 API（第二轮孵化） • 目标：利用 SIMD 指令加速并行计算（如矩阵运算、图像处理）。 • 示例：

   FloatVector a = FloatVector.fromArray(SPECIES, array1, 0);
   FloatVector b = FloatVector.fromArray(SPECIES, array2, 0);
   FloatVector c = a.mul(b).add(c);
   

   • 优势：跨平台性能优化，开发者无需编写硬件特定代码。

六、其他更新

• JEP 413：移除已弃用的偏向锁（Biased Locking）
提升多线程竞争场景下的性能稳定性。 • JEP 403：强封装 JDK 内部 API（用户未提及，但重要）
限制反射访问 JDK 内部 API，增强模块化安全性。

七、总结

• 核心价值：Java 17 通过语言改进（模式匹配、密封类）、性能优化（向量 API）和现代化改造（移除陈旧 API），推动企业应用向现代开发范式迁移。 • 升级建议：LTS 特性及框架支持（如 Spring 6）使其成为生产环境首选版本。需评估移除/弃用 API 的影响，制定迁移计划。