一文了解 Java 各发行版本及新特性
发布于 18 天前 作者 yan 33 次浏览

(给ImportNew加星标,提高Java技能)

编译:ImportNew/唐尤华

www.marcobehler.com/guides/a-guide-to-java-versions-and-feature

本文帮助您获取Java最新版与安装实用信息,了解Java各发行版(AdoptOpenJdk、OpenJDK、OracleJDK 等)之间差异,对Java 8-13中的新特性进行概览。

实用信息

首先,看一下为项目选择正确的Java版本时可能遇到的一些常见问题。

其他的都知道了,我只要一个下载链接。应该去哪儿?

打开网站AdoptOpenJDK选择最新的Java版本,然后下载安装。然后回来,兴许还可以学习一两个有用的Java版本知识。

应该使用哪个Java版本?

截至2019年9月,Java 13是最新的Java版本,而且每6个月会发布一个新版本。Java 14计划于2020年3月发布,Java 15计划于2020年9月发布,以此类推。过去,Java的发行周期更长,甚至3到5年才发布一次!

随着众多新版本的发布,现实中会出现下面这样的场景:

  • 公司的老项目被困在Java 8上。因此,您可能也会被迫使用Java 8。
  • 有些旧项目甚至困在Java 1.5(2004年发布)或1.6(2006年发布)上。真心为这些朋友感到难过!
  • 如果决定使用最新的 IDE、框架和构建工具并启动一个全新的项目,可以毫不犹豫使用地Java 11(LTS)或者最新的Java 13。
  • Android开发是一个特殊领域,版本基本上停留在Java 7,提供一部分Java 8支持。当然,您也可以切换到Kotlin编程语言。

为什么有些公司仍然坚持使用Java 8?

原因多种多样,下面是其中几个:

  • 构建工具(比如 Maven、Gradle等)以及某些开发库在 Java 8或者更高版本上运行有bug,需要更新。直到今天,一些工具在Java 9+下构建项目时会打印 “reflective access”-warnings。即使生成的结果没问题,也会让人“感觉没有就绪”。
  • 一直到Java 8,使用Oracle JDK都不用关心许可证。但是,Oracle 在2019年改变了许可证方案。互联网上一石激起千层浪。其中很多文章声称“Java不再免费了”,出现了各式各样的困惑。其实这不是问题,接下来的Java 发行版部分会仔细介绍。
  • 有些公司规定只用LTS版本,并且通过操作系统供应商提供发布,这个过程需要一些时间。

小结一下:实际工作中会遇到一系列问题,诸如工具升级、开发库升级、框架升级,还有公司规定等等。

为什么Java 8也叫1.8?

Java 9以前采用了另一套版本命名规则。Java 8可以叫1.8,Java 5也可以叫1.5等。执行“java -version”命令,输出版本信息如下:

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) 

简而言之就是Java 8。随着Java 9切换为按时间发布新版本,版本命名方案也发生了变化,不再用1.x作为前缀。现在的版本号像下面这样:

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) 

各个Java版本之间有什么区别?要不要挑选某个版本学习呢?

编程语言不同发布版本之间差异很大,像Python 2和Python 3。同样的逻辑是不是Java也适用?

Java向后兼容,不会出现这种情况。这意味着,除了少数例外,Java 5或Java 8的程序可以在Java 8-13虚拟机上运行。

当然,反过来则不成立。如果程序用到了Java 13一些特性,而Java 8 JVM根本不具备这些功能,显然无法工作。

这意味着两点:

  • 不会只是“学习”某个特定版本的Java,比如Java 12。
  • 相反,之前掌握的Java 8功能都为您打下了良好的基础。这是非常好的基础。
  • 接下来,可以从本文这样的指南中学习使用Java 9-13新增功能。

Java各个版本都有哪些新功能?

一起了解Java 8-13新特性。

按照经验:Java版本越早发行周期越长(比如3到5年,一直到Java 8),这意味着每个发行版包含更多新功能。

6个月的发布周期意味着每个版本包含的新功能要少得多,因此可以快速掌握Java 9-13的新功能。

JRE和JDK有什么区别?

目前为止,一直讨论的是“Java”。Java到底是什么?

首先需要区分JRE和JDK。

过去,如果运行Java程序,只下载JRE就可以了。JRE包含Java虚拟机(JVM)和“java”命令行工具。

如果开发Java程序,需要下载一个JDK。JDK除了包含JRE中的所有内容,还提供了javac编译器及一些工具,比如javadoc(Java文档生成器)和jdb(Java Debugger)等。

为什么要用“过去”这种说法?

直到Java 8,尽管JDK有一个独立的JRE文件夹,Oracle网站还是把JRE和JDK作为单独文件提供下载。到Java 9这种区别没有了,只有JDK下载。与此同时,JDK的目录结构也变了,不再出现独立的JRE文件夹。

虽然某些发行版(参见Java发行版章节)仍然可以单独下载JRE,只提供JDK似乎已经成为一种趋势。从现在开始,Java与JDK可以替换使用。

如何安装Java?

先不考虑Java-Docker镜像、.msi安装包或者平台特定的软件包。归根到底Java只是一个.zip文件,仅此而已。

在计算机上安装Java只需要解压缩jdk-{5-13}.zip文件,甚至都不需要管理员权限。

解压缩后的Java文件如下:

Directory C:\dev\jdk-11

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

区别在于/bin目录,Windows下看起来像这样:

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

因此,唯一需要做的就是解压缩文件,把/bin目录加到PATH变量,以便从任何地方都可以调用“java”命令。

(Oracle或AdoptOpenJDK提供的图形化安装程会替您执行解压缩和修改PATH变量操作)

验证是否正确安装好Java,只要运行“java -version”。如果输出看起来像下面这样表示安装成功。

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) 

还剩下一个问题:从哪里获得Java .zip文件?我们接着讨论Java发行版。

Java发行版

有各种网站提供Java下载,但是不清楚“提供的内容以及采用怎样的许可”。本节会对此进行讨论。

OpenJDK项目

就源代码而言,只有一套Java源代码,存在OpenJDK项目中。

但只是源代码,不是发布版本(.zip文件中针对特定操作系统编译好的Java命令)。理论上,您可以从源代码构建一个版本然后发布,把它叫做MarcoJDK好了。但是这个发行版缺少认证,不能对外号称与Java SE兼容。

这就是为什么一些供应商会自己构建、进行认证(参见TCK)然后发布。

尽管供应商不能从String类中删除方法,但是可以添加商标或者他们认为有用的其他实用程序(比如CLI)。除此之外,所有Java发行版的源代码都是一样的。

OpenJDK Build(Oracle提供)与OracleJDK Build

Oracle是Java供应商之一,这样产生了两种不同的Java发行版,开始可能会觉得非常混乱。

  • OpenJDK Build(Oracle提供)。这些Build是免费且没有商标的。但是Oracle不会对之前的老版本发布更新,举个例子,在Java 14推出后不会立即发布Java 13更新。
  • 从2019年更改许可证开始,OracleJDK变成了带商标的商业版。开发期间可以免费使用,但如果在生产环境中使用就需要向Oracle付费。付费后能够享受长期支持,包括新版本升级,如果JVM出现问题可以享受电话支持。

Java 8之前,OpenJDK和OracleJDK的源代码实际上不一样,可以说OracleJDK“更好”。时至今日,两个版本几乎相同,只有细小差别。

归结起来,付费的Java商业版为您提供的就是电话支持。

AdoptOpenJDK

2017年,一群Java用户组(JUG)成员、开发者和供应商(包括亚马逊、微软、Pivotal、Redhat等)建立了一个社区称作AdoptOpenJDK。

他们提供免费、稳固的OpenJDK build,可用性与更新周期更长。甚至还有两个不同的Java虚拟机可供选择:HotSpot和OpenJ9。

如果安装Java,强烈推荐

Azul Zulu、Amazon Corretto、SAPMachine。

在OpenJDK Wikipedia网站上可以找OpenJDK build完整的列表。其中包括Azul Zulu、Amazon Corretto以及SapMachine其他版本。为了便于比较,这个列表按照不同的支持选项与维护策略进行了分类。

要了解每个发行版本的优势,请务必查看各个网站。

建议

2019年开始,除非有非常特殊的要求,否则请从https://adoptopenjdk.net获取jdk.zip (.tar.gz/.msi/.pkg)或者从操作系统供应商提供的软件中选择。

Java 8-13新特性

正如本文开头提到的:基本上所有Java 8功能都可以在Java 13中使用。两个版本中间所有其它版本也是如此。

也就是说,Java 8所有功能都可以作为Java基础知识,Java 9-13中增加的可以看作额外的新增功能。

以下是各版本的功能概括:

-Java 8-

Java 8版本功能非常庞大,可以在Oracle网站上找到所有功能列表。不过,这里要提到两个主要功能:

语言特性:Lambda。

Java 8之前,如果要实例化比如一个新的Runnable,都必须写一个匿名内部类,像下面这样:

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

使用Lambd等价代码如下:

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

此外,Java 8还提供了方法引用、重复注解,接口默认方法及其他功能。

Collection与Stream

Java 8还为Collection加入了函数式操作,也称为Stream API。简单示例:

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

Java 8之前的版本,必须写for循环才能对列表进行处理。

使用Streams API可以执行下面的操作:

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

练习Java 8

限于篇幅,这里只能概括介绍Java 8的Stream、Lambda或Optional方法,

想要更详细、更全面的了解和练习,可以看一下Java 8核心功能课程。

-Java 9-

Java 9也是一个大版本,其中增加了一些功能:

Collections

Collections增加了几个新的helper方法,可以很方便地构造List、Set和Map。

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

Stream

Stream加入了takeWhile、dropWhile、iterate方法提供了额外功能。

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

Optionals

Optionals增加了迫切需要的ifPresentOrElse方法。

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

接口

接口增加了私有方法:

public interface MyInterface {

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

其他语言特性

Java 9还有其他一些改进,例如改进了try-with-resources、菱形运算符扩展等。

JShell

最后,Java 9提供了一个shell,可以执行简单的命令并立即返回结果。

% jshell
|  Welcome to JShell -- Version 9
|  For an introduction type: /help intro

jshell> int x = 10
x ==> 10 

HTTPClient

Java 9提供了HttpClient新的初始预览版。在此之前,Java内置的Http支持还是相当底层,不得不依靠Apache HttpClient或者OkHttp这样的三方库。

Java 9开始,Java有了更现代的client。虽然还是预览模式,但意味着在新的Java版本中会继续改进。

Jigsaw项目:Java模块化与多版本jar文件

Java 9提供了Jigsaw模块系统,有点像过去的OSGI规范。了解更多Jigsaw项目信息可点击链接查看。

多版本.jar文件让一个.jar文件包含适用于不同JVM版本的class成为可能。例如,程序在Java 8与Java 10上运行时,可以提供不同的class。

练习Java 9

同样,这里只是快速浏览Java 9功能,如果需要更详尽的解释和练习,请查看Java 9核心功能课程。

-Java 10-

Java 10也进行了一些改变,像垃圾回收等。作为开发人员,唯一可能真正看到的变化就是引入了“var”关键字,也称为局部变量类型推断。

局部变量类型推断:var关键字

// Java 10之前的版本

String myName = "Marco";

// 使用Java 10

var myName = "Marco" 

感觉很像Javascript对吧?不过,这里仍然是强类型,而且仅适用于方法内部变量(感谢,dpash再次指出这一点)。

-Java 11-

从开发人员的角度来看,Java 11的变化也很小。

字符串与文件

字符串与文件加入了一些新方法(此处未列出所有方法):

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

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

运行源文件

Java 10开始,可以不用编译直接运行Java源文件。这是迈向脚本化的一步。

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

Local-Variable Type Inference (var) for lambda parameters

header信息说明了一切:

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

HttpClient

HttpClient完成了最终非预览版本。

其他改变

Java 10加入了Flight Recorder、无操作垃圾收集器,弃用了Nashorn Javascript引擎等。

-Java 12-

Java 12加入了一些新特性和清理功能。这里唯一值得一提的是Unicode 11支持和新的switch表达式预览版,下一节会看到它。

-Java 13-

在这里可以找到完整功能列表。Java 13支持Unicode 12.1,加入了两个新的预览功能(未来可能会更改):

Switch表达式(预览功能)

switch表达式现在可以返回一个值。而且可以对表达式使用lambda风格的语法,不会出现fall-through/break问题:

过去的switch语句看起来像下面这样:

switch(status) {
 case SUBSCRIBER:
   //代码块
   break;
 case FREE_TRIAL:
   //代码块
   break;
 default:
   //代码块
} 

Java 13中的switch语句:

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

多行字符串(预览功能)

终于可以在Java中执行这样的操作:

String htmlBeforeJava13 = "<html>\n" +
             "    <body>\n" +
             "        <p>Hello, world</p>\n" +
             "    </body>\n" +
             "</html>\n";

String htmlWithJava13 = """
             <html>
                 <body>
                     <p>Hello, world</p>
                 </body>
             </html>
             """; 

Java 14及更新版本

新版本一单发布,会在这里进行介绍。到时记得来看哦。

结语

到此为止,您应该对以下几件事有了一个很好的了解:

  • 如何安装Java、选择哪个版本以及从哪里下载(提示:AdoptOpenJDK)。
  • Java发行版是什么、有哪些选择、各自有什么区别。
  • Java各个版本之间有什么区别。

欢迎反馈、更正和建议!请在下方评论。

感谢阅读。

致谢

关于Java发行版及区别,Stephen Colebourne写了一篇很棒的文章。

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