【Java】从JDK 8迁移到JDK后续版本

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做一个简单介绍，酒架年近48 ，有20多年IT工作经历，目前在一家500强做企业架构．因为工作需要，另外也因为兴趣涉猎比较广，为了自己学习建立了三个博客，分别是【全球IT瞭望】，【架构师酒馆】和【开发者开聊】，有更多的内容分享，谢谢大家收藏。
企业架构师需要比较广泛的知识面，了解一个企业的整体的业务，应用，技术，数据，治理和合规。之前4年主要负责企业整体的技术规划，标准的建立和项目治理。最近一年主要负责数据，涉及到数据平台，数据战略，数据分析，数据建模，数据治理，还涉及到数据主权，隐私保护和数据经济。因为需要，比如数据资源入财务报表，另外数据如何估值和货币化需要财务和金融方面的知识，最近在学习财务，金融和法律。打算先备考CPA，然后CFA，如果可能也想学习法律，备战律考。
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JDK8和以后的JDK版本之间进行了重大更改。

每一个新的JavaSE版本都引入了一些与以前版本的二进制、源代码和行为不兼容。JDK9中发生的Java SE平台的模块化以及后来的模块化带来了许多好处，但也带来了许多变化。只使用官方Java SE平台API和受支持的JDK特定API的代码应该可以继续工作而不会发生更改。使用JDK内部API的代码应该继续运行，但应该迁移以使用支持的API。

某些API在其默认行为中被设置为不可访问、删除或更改。编译或运行应用程序时可能会遇到问题。请参阅删除的工具和组件以及安全更新。

以下部分描述了JDK包中的更改，当您将JDK 8应用程序迁移到以后的JDK版本时，您应该注意这些更改。

查看运行应用程序时可能遇到的更改列表。

JDK中的强封装
新版本字符串方案
对已安装JDK/JJRE映像的更改
部署
垃圾收集的更改
运行Java小程序
正则表达式匹配中的行为变化
安全管理器已弃用并删除

当您的应用程序在最新版本的JDK上成功运行时，请查看“下一步”，它将帮助您避免未来版本出现问题。

JDK中的强封装

一些工具和库使用反射来访问JDK中仅供内部使用的部分。这种反射的使用对JDK的安全性和可维护性产生了负面影响。为了帮助迁移，JDK9到JDK16允许这种反射继续进行，但发出了关于非法反射访问的警告。然而，JDK17是强封装的，因此默认情况下不再允许这种反射。访问java.*API的非公共字段和方法的代码将抛出InaccessibleObjectException。

请注意，sun.misc和sun.reflect包可供所有JDK版本（包括JDK17）中的工具和库反射。

java启动器选项——非法访问允许从JDK9到JDK16中的JDK内部反射。您可以指定以下参数：

--illegal-access=permit:允许类路径上的代码反映JDK8中存在的java.*包的内部。对任何这样的元件的第一次反射访问操作导致发出警告，但在该点之后不发出警告。
--illegal-access=warn:导致为每个非法反射访问操作发出警告消息。
--illegal-access=debug:导致为每个非法反射访问操作显示警告消息和堆栈跟踪。
--illegal-access=deny: 禁用所有非法的反射访问操作，但由其他命令行选项（如--add-opens）启用的操作除外。

许多工具和库已经更新，以避免依赖JDK内部，而是使用JDK8和17之间引入的标准Java API。这意味着--非法访问启动器选项在JDK17中已经过时。JDK17中使用此启动器选项，无论是许可、警告、调试还是拒绝，都不会产生任何效果，只会发出警告消息。

如果无法获取或部署较新版本的工具和库，则有两个命令行选项可用于授予对较旧版本工具和库的特定内部API的访问权限：

--add-exports: 如果您有一个较旧的工具或库需要使用经过强封装的内部API，请使用--add-expports运行时选项。您还可以在编译时使用--add导出来访问内部API。
--add-opens: 如果您有一个旧的工具或库需要通过反射访问java.*API的非公共字段和方法，那么请使用--add-open选项。

请参阅JEP 403：默认情况下强封装JDK内部。

--add-exports

如果有一个较旧的工具或库需要使用经过强封装的内部API，请使用--add-exports运行时选项。您还可以在编译时使用--add导出来访问内部API。

--add exports选项的语法为：

--add-exports <source-module>/<package>=<target-module>(,<target-module>)*

其中＜source module＞和＜target module＞是模块名称，＜package＞是包的名称。

如果目标模块读取源模块，那么--add exports选项允许目标模块中的代码访问源模块的命名包中的类型。

作为一种特殊情况，如果＜目标模块＞是ALL-UNNAMED，则源包将导出到所有未命名的模块，无论这些模块最初存在还是以后创建。例如：

--add-exports java.management/sun.management=ALL-UNNAMED

此示例允许所有未命名模块中的代码（类路径上的代码）访问java.management/sun.management中公共类型的公共成员。

注意：如果类路径上的代码使用反射API（setAccessible（true））试图访问java.*API的非公共字段和方法，那么代码将失败。JDK 17默认情况下不允许这样做。但是，您可以使用--add-opens选项来允许这样做。有关详细信息，请参阅“添加打开”一节。

如果在类路径上运行的应用程序oldApp必须使用java.management模块的未导出com.sun.jmx.remote.internal包，则可以通过以下方式授予其所需的访问权限：

复制

--add-exports java.management/com.sun.jmx.remote.internal=ALL-UNNAMED

您还可以使用AddExportsJAR文件清单属性：

复制

Add-Exports:java.management/sun.management

请小心使用--add exports选项。您可以使用它来访问库模块的内部API，甚至是JDK本身，但这样做的风险自负。如果内部API发生更改或被删除，则库或应用程序将失败。

参见JEP 261：模块系统。

--add-opens

一些工具和库使用反射API（setAccessible（true））来尝试访问java.*API的非公共字段和方法。在JDK17上，默认情况下这是不可能的，但您可以使用命令行上的--add-opens选项为特定的工具和库启用它。

--add opens的语法为：

复制

--add-opens <module>/<package>=<target-module>(,<target-module>)*

此选项允许＜module＞打开＜package＞到＜target module＞，而不考虑模块声明。

作为一种特殊情况，如果＜目标模块＞是ALL-UNNAMED，则源包将导出到所有未命名的模块，无论这些模块最初存在还是以后创建。例如：

复制

--add-opens java.management/sun.management=ALL-UNNAMED

此示例允许类路径上的所有代码访问java.management/sun.management包中公共类型的非公共成员。

注意：在Java Web Start的JNLP文件中，必须在--add open和它的值之间包含一个等号。

复制

<j2se version="10" java-vm-args="--add-opens=<module>/<package>=ALL-UNNAMED"  />

--add之间的等号打开，其值在命令行中是可选的。

新版本字符串方案

JDK10对JDK9中引入的版本字符串方案进行了一些小的更改，以更好地适应基于时间的发布模型。JDK11及更高版本保留了JDK10中引入的版本字符串格式。

如果您的代码依赖于版本字符串格式来区分主要、次要、安全和修补程序更新版本，那么您可能需要更新它。

新版本字符串的格式为：

$FEATURE.$INTERIM.$UPDATE.$PATCH

添加了一个简单的Java API来解析、验证和比较版本字符串。请参阅java.lang.Runtime.Version。

请参阅Java平台中的版本字符串格式，标准版安装指南。

有关JDK9中引入的版本字符串的更改，请参阅JEP223:NewVersionStringScheme。

有关JDK10中引入的版本字符串更改，请参阅JEP322:Time-Based Release Versioning。

对已安装JDK/JJRE映像的更改

JDK和JRE已进行了重大更改。

更改JDK和JRE布局

安装JDK后，如果查看文件系统，您会注意到目录布局与JDK9之前的版本不同。

JDK 11及更高版本

JDK 11及更高版本没有JRE映像。请参阅Java平台中JDK的已安装目录结构，标准版安装指南。

JDK 9和JDK 10

以前的版本有两种类型的运行时映像：JRE，它是Java SE平台的完整实现；JDK，它将整个JRE包含在JRE/目录中，再加上开发工具和库。

在JDK 9和JDK 10中，JDK和JRE是两种类型的模块化运行时映像，包含以下目录：

bin:包含二进制可执行文件。
conf：包含.properties、.policy和其他类型的文件，供开发人员、部署人员和最终用户编辑。这些文件以前是在lib目录或其子目录中找到的。
lib：包含动态链接的库和JDK的完整内部实现。

在JDK9和JDK10中，仍然有单独的JDK和JRE下载，但每个都有相同的目录结构。JDK映像包含JDK中历史上发现的额外工具和库。没有jdk/和jre/wrapper目录，二进制文件（如java命令）也不重复。

请参阅JEP 220：模块化运行时映像。

新的类加载器实现

JDK9和更高版本维护了自1.2版本以来存在的类加载器的层次结构。但是，为了实现模块系统，进行了以下更改：

应用程序类加载器不再是URLClassLoader的实例，而是内部类的实例。它是既不是JavaSE也不是JDK模块的模块中的类的默认加载程序。

扩展类加载程序已被重命名；它现在是平台类加载器。Java SE平台中的所有类都保证通过平台类加载器可见。

仅仅因为一个类通过平台类加载器可见，并不意味着该类实际上是由平台类加载器定义的。Java SE平台中的一些类由平台类加载器定义，而其他类则由引导类加载器定义。应用程序不应该依赖于哪个类加载器定义哪个平台类。

JDK9中实现的更改可能会影响创建以null（即引导类加载器）作为父类加载器的类加载器的代码，并假设所有平台类都对父类可见。这样的代码可能需要更改以使用平台类加载器作为父类（请参见ClassLoader.getPlatformClassLoader）。

平台类加载器不是URLClassLoader的实例，而是内部类的实例。

引导类加载器仍然内置于Java虚拟机中，并在ClassLoader API中用null表示。它定义了一些关键模块中的类，如java.base。因此，它定义的类比JDK8中定义的要少得多，因此使用-Xbootclasspath/a部署的应用程序或创建以null为父级的类加载器的应用程序可能需要如前所述进行更改。

删除了rt.jar和tools.jar

以前存储在lib/rt.jar、lib/tools.jar、lib/dt.jar和其他各种内部jar文件中的类和资源文件以更高效的格式存储在lib目录中的特定于实现的文件中。

删除rt.jar和类似文件会导致以下方面的问题：

从JDK9开始，ClassLoader.getSystemResource不会返回指向JAR文件的URL（因为没有JAR文件）。相反，它返回一个jrt URL，命名存储在运行时映像中的模块、类和资源，而不透露映像的内部结构或格式。

例如：

复制

ClassLoader.getSystemResource（“java/lang/Class.Class”）；

当在JDK8上运行时，此方法返回以下形式的JAR URL：

复制

jar：文件：/usr/local/jdk8/jre/lib/rt.jar/java/lang/Class.Class

它嵌入一个文件URL来命名运行时映像中的实际JAR文件。

模块化映像不包含任何JAR文件，因此这种形式的URL毫无意义。在JDK9及更高版本上，此方法返回：

复制

jrt:/java.base/java/lang/Class.Class

java.security.CodeSource API和安全策略文件使用URL来命名要授予特定权限的代码库的位置。请参阅Java平台中的策略文件语法，标准版安全开发人员指南。运行时系统中需要特定权限的组件当前通过使用文件URL在conf/security/java.policy文件中进行标识。

旧版本的IDE和其他开发工具需要能够枚举存储在运行时映像中的类和资源文件，并通过打开和读取rt.jar和类似文件直接读取它们的内容。这在模块化图像中是不可能的。

删除了扩展机制

在JDK8及更早版本中，扩展机制使运行时环境可以查找和加载扩展类，而无需在类路径上专门命名它们。从JDK9开始，如果需要使用扩展类，请确保JAR文件位于类路径上。

在JDK9和JDK10中，如果设置了java.ext.dirs系统属性，或者存在lib/ext目录，则javac编译器和java启动器将退出。要额外检查特定于平台的系统范围目录，请指定-XX:+CheckEndorsedAndExtDirs命令行选项。如果目录存在且不为空，则会发生相同的退出行为。扩展类加载器保留在JDK 9（及更高版本）中，并被指定为平台类加载器（请参阅getPlatformClassLoader。）但是，在JDK 11中，此选项已过时，使用时会发出警告。

以下错误表示您的系统已配置为使用扩展机制：

复制

<JAVA_HOME>/lib/ext存在，不再支持扩展机制；请改用-classpath。

。错误：无法创建Java虚拟机。

错误：发生致命异常。程序将退出。

如果设置了java.ext.dirs系统属性，您将看到类似的错误。

要修复此错误，请删除ext/目录或java.ext.dirs系统属性。

请参阅JEP 220：模块化运行时映像。

删除了认可的标准覆盖机制

java.endorsed.dirs系统属性和lib/认可的目录已不存在。如果检测到任何一个，javac编译器和java启动器都将退出。

从JDK9开始，您可以使用可升级模块或将JAR文件放在类路径上。

该机制旨在让应用程序服务器覆盖JDK中使用的组件。要更新的包将被放入JAR文件中，系统属性java.endorsed.dirs将告诉java运行时环境在哪里可以找到它们。如果未指定此属性的值，则使用默认值$JAVA_HOME/lib/approved。

在JDK8中，您可以使用-XX:+CheckEndorsedAndExtDirs命令行参数来检查系统中任何位置的此类目录。

在JDK9及更高版本中，如果设置了java.endorsed.dirs系统属性，或者存在lib/认可的目录，则javac编译器和java启动器将退出。

以下错误表示您的系统配置为使用认可的标准覆盖机制：

复制

不支持＜JAVA_HOME＞/lib/approved。认可的标准和独立API

模块化形式将通过可升级模块的概念得到支持。

错误：无法创建Java虚拟机。

错误：发生致命异常。程序将退出。

如果设置了java.endorsed.dirs系统属性，您将看到类似的错误。

要修复此错误，请删除lib/认可的目录，或取消设置java.endorsed.dirs系统属性。

请参阅JEP 220：模块化运行时映像。

删除了macOS特定功能

本节包括从JDK9开始删除的macOS特定功能。

特定于平台的桌面功能

java.awt.Desktop类包含对Apple特定的com.Apple.eawt和com.Apple.eio包中API的替换。新的API取代了macOS API，并且是独立于平台的。

com.apple.eawt和com.apple.eio包中的API是封装的，因此您将无法在JDK9或更高版本中针对它们进行编译。但是，它们在运行时仍然可以访问，因此编译到旧版本的现有代码将继续运行。最终，使用apple和com.apple包及其子包中的内部类的库或应用程序将需要迁移到新的API。

com.apple.concurrent和apple.appescription包被删除，没有任何替换。

请参阅JEP 272：特定于平台的桌面功能。

已删除AppleScript引擎

AppleScript引擎，一个特定于平台的javax.script实现，已经被删除，JDK中没有任何替换。

AppleScript引擎在最近的版本中基本上不可用。该功能仅在JDK 7或JDK 8中有效，这些系统上已经有苹果版本的AppleScriptEngine.jar文件。

Windows注册表项更改

Java 11及更高版本的安装程序在安装JDK时会创建Windows注册表项。对于JDK 16，安装程序会创建以下Windows注册表项：

“HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\JavaSoft\JDK”

“HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\JavaSoft\JDK\16”

如果安装了JDK的两个版本，则会创建两个不同的Windows注册表项。例如，如果JDK 15.0.1与JDK 16一起安装，则安装程序会创建另一个Windows注册表项，如图所示：

“HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\JavaSoft\JDK”

“HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\JavaSoft\JDK\16”

“HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\JavaSoft\JDK\15.0.1”

部署

Java部署技术在JDK9中被弃用，在JDK11中被删除。

使用JDK9中引入的jlink工具来打包和部署专用的运行时，而不是依赖于预先安装的系统JRE。

删除了启动时JRE版本选择

从JDK9开始，请求不是在启动时启动的JRE版本的JRE的功能被删除。

现代应用程序通常使用Java Web Start（JNLP）、本机操作系统打包系统或活动安装程序进行部署。这些技术有自己的方法来管理所需的JRE，方法是根据需要查找或下载并更新所需的JRE。这使得启动器的启动时JRE版本选择过时。

在以前的版本中，您可以指定启动应用程序时要使用的JRE版本（或版本范围）。可以通过命令行选项和应用程序JAR文件中的清单条目进行版本选择。

从JDK 9开始，java启动器被修改如下：

如果在命令行中给定-version:选项，则发出错误消息并退出。

如果在JAR文件中找到JRE版本清单条目，则发出警告消息并继续。

请参阅JEP 231：删除启动时JRE版本选择。

删除了对序列化小程序的支持

从JDK9开始，不支持将小程序部署为序列化对象。使用现代压缩和JVM性能，以这种方式部署小程序没有任何好处。

启动小程序时，会忽略小程序标记的对象属性以及对象和java对象小程序参数标记。

使用标准部署策略，而不是序列化小程序。

JNLP规范更新

JNLP（Java网络启动协议）已经更新，以消除不一致，使代码维护更容易，并增强安全性。

在JDK9中，JNLP的更新如下：

&amp；而不是JNLP文件中的&。

JNLP文件语法符合XML规范，所有JNLP文件都应该能够由标准XML解析器解析。

JNLP文件允许您指定复杂的比较。以前，这是通过使用“与”符号（&）来完成的，但标准XML不支持这样做。如果您使用&来创建复杂的比较，请将其替换为&amp；在您的JNLP文件中&amp；与所有版本的JNLP兼容。

将数字版本的元素类型与非数字版本元素类型进行比较。

以前，当一个int版本元素与另一个无法解析为int的版本元素进行比较时，版本元素会按照ASCII值进行字典比较。

如果可以解析为int的元素是比另一个元素更短的字符串，则在按ASCII值进行字典比较之前，它将填充前导零。这样可以确保不存在圆形。

在同时使用版本比较和JNLPservlet的情况下，应该只使用数值来表示版本。

在java（或j2se）元素中具有嵌套资源的组件扩展。

这在规范中是允许的。它以前是受支持的，但这种支持没有反映在规范中。

FX XML扩展。

对JNLP规范进行了增强，为application-desc元素添加了一个type属性，并在application-desc中添加了子元素param（就像在applet-desc中一样）。

这不会对现有应用程序造成问题，因为仍然支持以前指定JavaFX应用程序的方式。

请参阅JSR-056中的JNLP规范更新。

垃圾收集的更改

本节介绍从JDK9开始对垃圾收集的更改。

将G1设为默认垃圾回收器

Garbage-FirstGarbageCollector（G1GC）是JDK9及更高版本中的默认垃圾收集器。

对于大多数用户来说，像G1GC这样的低暂停收集器应该比像ParallelGC这样的面向吞吐量的收集器（JDK8默认值）提供更好的整体体验。

有关调整G1 GC的更多信息，请参阅Java平台中G1 GC的人机工程学默认值和可调整默认值，标准版热点虚拟机垃圾收集调整指南。

删除了GC选项

以下GC组合将导致您的应用程序无法在JDK 9及更高版本中启动：

DefNew+CMS
ParNew+SerialOld
增量CMS

CMS的前台模式也已被删除。已删除的命令行标志为-Xincgc、-XX:+CMSIncrementalMode、-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection、-XX:+CMSFullGCsBeforeCompaction和-XX:+UseCMSCollectionPassing。

命令行标志-XX:+UseParNewGC不再有效。ParNew标志只能与CMS一起使用，CMS需要ParNew。因此，-XX:+UseParNewGC标志已被弃用，可以在将来的版本中删除。

请参阅JEP 214：删除JDK 8中不推荐的GC组合。

注意：CMS垃圾收集器已被删除。请参阅JEP 363：删除并发标记扫描（CMS）垃圾收集器。

删除永久代（Permanent Generation）

JDK8中删除了永久代，相关的VM选项导致打印警告。您应该从脚本中删除以下选项：

-XX： MaxPermSize=大小

-XX： PermSize=大小

在JDK9及更高版本中，JVM显示如下警告：

复制

Java HotSpot（TM）64位服务器VM警告：忽略选项MaxPermSize；8.0中删除了支持

了解永久生成的工具可能需要更新。

请参阅JEP 122：删除永久生成和JDK 9发行说明-删除的API、功能和选项。

GC日志输出的更改

垃圾回收（GC）日志使用JVM统一的日志框架，新日志和旧日志之间存在一些差异。您正在使用的任何GC日志解析器都可能需要更改。

您可能还需要更新JVM日志记录选项。所有与GC相关的日志记录都应该使用GC标记（例如，--Xlog:GC），通常与其他标记结合使用。-XX:+PrintGCDetails和-XX:+PrintGC选项已被弃用。

请参阅Java开发工具包工具规范中的“使用JVM统一日志记录框架启用日志记录”和JEP 271：统一GC日志记录。

运行Java小程序

如果您仍然依赖小程序，则可以在Internet Explorer模式下使用JRE 8和Microsoft Edge在Windows系统上启动它们。请参阅Microsoft Edge+Internet Explorer模式：入门指南。

截至2021年9月，启动Applets所需的Java插件仍在Java 8的Windows上更新，但可能在未来的更新版本中随时删除。

Oracle客户可以在My.Oracle.Support Note 251148.1-Java SE 8 Java插件结束支持（需要登录）上找到更多信息。

正则表达式匹配中的行为变化

java.util.regex.Pattern类在带有方括号的正则表达式中定义字符类。例如，[abc]匹配a、b或c。带负号的字符类是用紧跟在左大括号后面的插入符号定义的。例如，[^abc]匹配除a、b或c之外的任何字符。

在JDK8及更早版本中，否定的字符类不会否定嵌套的字符类。例如，[^a-b[c-d]e-f]匹配c，但不匹配a或e，因为它们不在嵌套类中。运算符被一个接一个地应用。在本例中，在嵌套之前应用否定运算符^。在JDK8及更早版本中，运算符^仅应用于字符类中最外层的字符，而不应用于嵌套的字符类。这种行为令人困惑，难以理解。

然而，在JDK9及更高版本中，否定运算符被应用于所有嵌套的字符类。例如，[^a-b[c-d]e-f]与c不匹配。

为了进一步解释，请考虑以下正则表达式：

复制

[^a-d&&c-f]

在JDK8中，^运算符首先应用，因此此示例被解释为[^a-d]与[c-f]相交。这匹配e和f，但不匹配a、b、c或d。

在JDK9及更高版本中，&&运算符首先应用，因此此示例被解释为[a-d]&&[c-f]的补码。这匹配a、b、e和f，但不匹配c或d。

作为最佳实践，请查找使用具有否定类、交集类和嵌套类组合的字符类的正则表达式。这些正则表达式可能需要进行调整，以考虑到更改后的行为。