JDK17 - 开发者视角，从 JDK8 ~ JDK17 都增加了哪些新特性

前言

一、站在开发视角，从 JDK8 升级到 JDK17 都有哪些新特性

1.1、JDK8 新特性

1.1.1、Optional 类

a）简介

b）使用方法

c）使用场景

1.2、JDK9 新特性

1.2.1、Optional - ifPresentOrElse 解决 if-else

1.2.2、Optional - or 解决多重 if 嵌套

1.2.3、Optional - orElseThrow 内置异常

1.2.4、集合增强 - 集合静态工厂

1.2.5、集合增强 - takeWhile 方法

1.2.6、集合增强 - dropWhile 方法

1.2.7、接口可以定义私有方法

1.3、JDK10

1.3.1、copyOf 方法

1.4、JDK14 新特性

1.4.1、支持文本块

1.4.2、空指针异常的精确定位

1.4.3、instanceof 类型转换

1.5、JDK16 新特性

1.5.1、toList 方法

1.6、JDK17 新特性

1.6.2、switch 增强

前言

本文只是站在开发者视角，来看看升级哪些咱们程序员常用的功能~

一、站在开发视角，从 JDK8 升级到 JDK17 都有哪些新特性

1.1、JDK8 新特性

1.1.1、Optional 类

a）简介

经过统计，空指针异常是导致 Java 应用程序失败的最常见原因，因此 Google 公司引入了 Optional 类以检查空值的方式来避免空指针异常，使程序员写出更干净的代码.

Optional 类（Java.util.Optional）是一个容器类，可以保存类型T值，表示这个值存在。或者，也可以只保存 null，表示这个值不存在。也就是说，以前用 null 表示一个值不存在，现在 Optional 就可以更好的表达这个概念，避免空指针异常.

b）使用方法

Java文档中说明：这是一个可以为 null 的容器对象.

如果值存在，则 isPresent() 方法会返回 true，调用 get() 方法就会返回该对象.
如果值不存在，则 isPresent() 方法会返回 false，调用 get() 方法就会抛出空指针异常.

@Data
public class Student {

    private String name;
    private Integer age;

}

1）创建 Optional 对象案例

Optional.of(T t)：创建一个 Optional 对象，t 必须不为空.
Optional.empty()：创建一个空的 Optional 实例.
Optional.ofNullable(T t)：t 可以为 null.

    public void test1() {
        //创建一个空的 Optional
        Optional<Object> empty = Optional.empty();

        //创建非空的 Optional
        Student student1 = new Student();
        Optional<Student> os1 = Optional.of(student1);

        //创建一个空的 Optional
        Student student2 = null;
        Optional<Student> os2 = Optional.of(student2);
    }

2）判断 Optional 容器中是否包含对象

boolea isPresent()：判断是否包含对象.
void ifPresent(Consumer<? super T> consumer)：如果 Optional 中有值，就执行Consumer接口的实现代码，并且该值会作为参数传给它.

    public void test2() {
        //ifPresent 无参使用: 判断 os1 中是否有值
        Student student = new Student();
        Optional<Student> os1 = Optional.of(student);
        System.out.println(os1.isPresent()); //true

        //ifPresent 有参使用: 若 student 对象不为空，则对该对象进行赋值，并打印一句话
        os1.ifPresent(aa -> { //此处的 aa 就代指 student
            aa.setName("cyk");
            aa.setAge(20);
            System.out.println("个人信息已初始化: " + student);
        });
    }

3）获取 Optional 容器的对象

T get()：如果 Optional 包含值，则返回值，否则抛出异常.
T orElse(T other)：如果 Optional 包含值就返回，否则返回指定的 other 对象.
T orElseGet(Supplier<? extends T> other)：如果 Optional 包含值就返回，否则返回由Supplier接口实现提供的对象.
T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)：如果 Optional 包含值则将其返回，否则抛出由 Supplier 接口实现提供的异常.

    public void test3() throws Exception {
        //get 获取空对象，报错
        Student student = null;
        Optional<Student> os1 = Optional.ofNullable(student);
        Student student1 = os1.get(); //此处抛出异常: java.util.NoSuchElementException: No value present

        //如果 student 为空，就返回一个新对象
        Student student2 = os1.orElse(new Student());

        //如果 student 为空，就调用我们自己实现的函数
        Student student3 = os1.orElseGet(() -> new Student());

        //如果 student 为空，就抛出我们指定的异常
        os1.orElseThrow(() -> new Exception("自定义异常"));
    }

4）过滤

Optional<T> filter(Predicate<? super <T> predicate)：如果值存在，并且这个值匹配给定的 predicate，返回一个Optional用以描述这个值，否则返回一个空的Optional。

    public void test4() {
        Student student = new Student("cyk", 20);
        Optional<Student> os1 = Optional.ofNullable(student);
        os1.filter(aa -> aa.getName().equals("cyk")) //此处 aa 代指 student
                .ifPresent(result -> System.out.println("ok!"));
    }

5）映射

map：入参就是 Optional 中的值，并且具有返回值（返回类型就是Optional 对象中的值类型），如果值才执行函数体，否则返回空的 Optional.

    public void test5() {
        Student student = new Student("cyk", 20);
        Optional<Student> os1 = Optional.ofNullable(student);
        //如果 os1 中存在值，就执行 lambda 表达式，如果不存在值，就返回一个空的 Optional
        Optional<Student> result = os1.map(aa -> {
            aa.setAge(aa.getAge() + 1);
            return aa;
        });
        System.out.println(result); //输出: Optional[Student(name=cyk, age=21)]
    }

c）使用场景

1）例如当你根据 id 从数据库中获取到用户数据时，如果用户数据不为 null，才能可以将年龄 +1.

    public void test1(Integer id) {
        //写法一: 原生
        Userinfo userinfo = userinfoMapper.getUserinfoById(id);
        if(userinfo != null) {
            userinfo.setAge(userinfo.getAge() + 1);
        }

        //写法二: 使用 Optional 函数式编程，一行搞定
        Optional.ofNullable(userinfoMapper.getUserinfoById(id)).ifPresent(p -> p.setAge(p.getAge() + 1));
    }

2）当传入的用户数据需要进行判空抛异常处理时

    public void test2() {
        Userinfo userinfo = new Userinfo(1, null, 20);
        //原生
        if(userinfo == null || isEmpty(userinfo.getUsername())
                || isEmpty(userinfo.getAge())) {
            throw new RuntimeException("用户数据不能为空!");
        }
        //用 Optional 改进
        Optional.ofNullable(userinfo)
                .filter(p -> isEmpty(p.getUsername()) || isEmpty(p.getAge()))
                .orElseThrow(() -> new RuntimeException("用户数据不能为空"));
    }

3）对象赋值，如果有值，则执行业务逻辑，如果没有值，则返回一个默认的对象.

        Optional.ofNullable(userinfo)
                .map(u -> {
                    //业务逻辑...
                    u.setId(2);
                    u.setUsername("cyk");
                    u.setAge(20);
                    return u;
                })
                .orElse(new Userinfo(100, "xxx", 0));

1.2、JDK9 新特性

1.2.1、Optional - ifPresentOrElse 解决 if-else

为了解决 if-else 的判断判空情况，JDK9 增强了 Optional，提供了 ifPresentOrElse.

        Userinfo userinfo = new Userinfo(1, "cyk", 20);
        //if-else
        if(userinfo != null) {
            System.out.println("hello " + userinfo.getUsername());
        } else {
            System.out.println("world");
        }
        //ifPresentOrElse
        Optional.ofNullable(userinfo)
                .ifPresentOrElse(u -> System.out.println("hello " + u.getUsername()),
                        () -> System.out.println("world"));

1.2.2、Optional - or 解决多重 if 嵌套

多重 if 容易导致代码可读性降低，误判引发空指针，并且对于多种if嵌套的情况我还是建议大家提前 return（逻辑更清晰），因此 JDK9 增强 Optional ，提供了 or 方法.

        Userinfo nullinfo = null;
        //原生
        if(nullinfo == null) {
            Userinfo userinfo1 = new Userinfo();
            userinfo1.setId(1);
            if(userinfo1 == null) {
                Userinfo userinfo2 = new Userinfo();
                userinfo2.setId(2);
                return userinfo2;
            }
            return userinfo1;
        }
        //Optional 改进后
        Optional<Userinfo> or = Optional.ofNullable(nullinfo)
                .or(() -> { // nullinfo 为 null，因此执行此 or
                    Userinfo userinfo1 = new Userinfo();
                    userinfo1.setId(1);
                    return Optional.ofNullable(null); //返回一个空的 Optional
                })
                .or(() -> { // 上一个 or 返回的 Optional 中没有值时，执行此 or
                    Userinfo userinfo2 = new Userinfo();
                    userinfo2.setId(2);
                    return Optional.ofNullable(userinfo2);
                });
        System.out.println(or); //输出: Optional[Userinfo(id=2, username=null, age=null)]

1.2.3、Optional - orElseThrow 内置异常

Optional.ofNullable(null).orElseThrow();

该方法会抛出Optional的内置异常NoSuchElementException.

1.2.4、集合增强 - 集合静态工厂

此方式创建的集合对象都不允许任何写操作，并且都不能为 null.
set/map 不能保证输出顺序和定义的顺序一致.
与 Arrays.asList 创建的 List 不同，Arrays 创建的 List 可以 update不能 add/remove ，而静态工厂创建的完全不能进行写操作.

        //1.创建不可变的 List
        List<String> strList = List.of("aaa", "bbb", "ccc");
        //strList.add("ddd"); //报错: Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException

        //2.创建一个不可变的 set/map
        Set<String> set = Set.of("aaa", "bbb", "ccc");
        Map<String, String> map1 = Map.of("1", "aaa", "2", "bbb", "3", "ccc");
        //以上 map 创建方式可能会导致分不清 key value，因此也可以通过以下方式创建
        Map<String, String> map2 = Map.ofEntries(Map.entry("1", "bbb"), Map.entry("2", "bbb"));
        //set/map 不能保证输出的顺序和定义 键值对 的顺序一致
        System.out.println(map1);

1.2.5、集合增强 - takeWhile 方法

takeWhile 用来从前向后遍历，遇到不满足的就结束流，最后返回从前到不满足的截断结果（流对象）.

        List<Integer> list = List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
        List<Integer> result = list.stream().takeWhile(val -> val < 5).toList();
        System.out.println(result); //输出: [1, 2, 3, 4]

Ps：如果使用不可修改的Set或者Map 在使用这个方法是要注意会存在每次输出的结果都是不一样的

1.2.6、集合增强 - dropWhile 方法

takeWhile 用来从前向后删除，遇到不满足的就结束流，最后返回原始流剩下的结果（流对象）.

因此，也可以理解为 takeWhile 的补集.

        List<Integer> list = List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
        List<Integer> result = list.stream().dropWhile(val -> val < 5).toList();
        System.out.println(result); //输出: [5, 6, 7]
        System.out.println(list); //Ps: 这里的删除，不影响 list 中原本的值

Ps：如果使用不可修改的Set或者Map 在使用这个方法和takeWhile一样是要注意；

1.2.7、接口可以定义私有方法

接口可以定义一些私有的方法给 default 方法调用，仅此而已。

1.3、JDK10

1.3.1、copyOf 方法

集合提供了 copyOf 方法，返回的不可以修改的集合（修改就抛异常）.

Ps：这里使用的深拷贝，因此修改原集合不会影响副本.

        List<String> srcList = new ArrayList<>();
        srcList.add("aaa");
        srcList.add("bbb");
        List<String> copyList = List.copyOf(srcList);
        srcList.add("ccc");
        System.out.println(srcList); //[aaa, bbb, ccc]
        System.out.println(copyList);//[aaa, bbb]

1.4、JDK14 新特性

1.4.1、支持文本块

文本代码块让整个String看上去都是比较整洁的，并且无需进行繁琐的转义.

        //原始
        String before = "{\n" +
                        "     \"name\":\"cyk\",\n" +
                        "     \"age\": 20;\n" +
                        "}";
        //增强
        String after = """
                      {
                          "name": "cyk",
                          "age": 20
                      }
                      """;

1.4.2、空指针异常的精确定位

不光可以定义是哪行代码空指针异常，还能定位到调用到哪个方法/属性出现的异常.

//Before:

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
 at com.dev.wizard.feature.JDK17Demo.optionalMethod_orElseThrow(JDK17Demo.java:99)
 at com.dev.wizard.feature.JDK17Demo.main(JDK17Demo.java:23)

//After:

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot read field "student" because "persons" is null
 at com.dev.wizard.feature.JDK17Demo.optionalMethod_orElseThrow(JDK17Demo.java:99)
 at com.dev.wizard.feature.JDK17Demo.main(JDK17Demo.java:23)

1.4.3、instanceof 类型转换

以往 instanceof 只能帮我们检查数据类型是否符合，JDK14 中不仅可以进行类型匹配，还会将匹配到的类型直接赋值新的引用，简化了开发，提高了可读性.

        Object val = "aaa";

        //before
        if(val instanceof String) {
            String newVal = (String) val;
            System.out.println(newVal);
        }
        //after
        if(val instanceof String newVal) {
            System.out.println(newVal);
        }

1.5、JDK16 新特性

1.5.1、toList 方法

stream().toList 和 Collectors.toUnmodifiableList()都是不可修改的集合，Collectors.toList()是生成的是普通的list，可写。

性能比较：toList(优) --> Collectors.toList() --> Collectors.toUnmodifiableList(劣)

        List<String> list1 = List.of("aaa", "bbb");
        //可读可写
        List<String> list2 = list1.stream().toList();
        //可读，不可写
        List<String> list3 = list2.stream().collect(Collectors.toList());
        List<String> list4 = list1.stream().collect(Collectors.toUnmodifiableList());

1.6、JDK17 新特性

1.6.2、switch 增强

JDK17 中的 switch 主要是使用 -> 替代了 break 语句，看上去更加简洁.

看上去 switch 是想替代 if-else 的感觉~

1）字符串匹配

        //1.字符串匹配
        String val1 = "aaa";

        //before
        switch (val1) {
            case "abc":
                System.out.println("abc!");
                break;
            case "aaa":
                System.out.println("aaa!");
                break;
            default:
                System.out.println("error!");
        }
        //after
        switch (val1) {
            case "abc" -> System.out.println("abc!");
            case "aaa" -> System.out.println("aaa");
            default -> System.out.println("error");
        }

2）类型判断

        //2.类型判断
        Object val2 = "aaa";

        //before
        if(val2 instanceof String) {
            String newVal = (String) val2;
            System.out.println("String:" + newVal);
        } else if(val2 instanceof Integer) {
            Integer newVal = (Integer) val2;
            System.out.println("Integer:" + newVal);
        } else {
            System.out.println(val2);
        }

        //after
        switch (val2) {
            case String str -> {
                String newVal = str;
                System.out.println("String:" + newVal);
            }
            case Integer num -> {
                Integer newVal = num;
                System.out.println("Integer:" + newVal);
            }
            default -> System.out.println(val2);
        }

3）对 null 的处理

        //3.对 null 的处理
        String val3 = null;
        switch (val3) {
            case null -> System.out.println("null!");
            case "aaa" -> System.out.println("aaa!");
            case "bbb" -> System.out.println("bbb!");
            default -> System.out.println("error");
        }

4）对条件判断的处理

        //4.对条件判断的处理
        Object obj = 1;
        switch (obj) {
            case String str -> {
                String newVal = str;
                System.out.println("String:" + newVal);
            }
            case Integer num && num < 3 -> {
                Integer newVal = num;
                System.out.println("Integer:" + newVal);
            }
            default -> System.out.println("error!");
        }