Java10 新特性

Java 10 新特性

这次发布的 Java 10，新带来的特性并不多。

根据官网公开资料，共有 12 个 JEP(JDK Enhancement Proposal 特性加强提议)，带来以下加强功能：

1. JEP286，var 局部变量类型推断。

2. JEP296，将原来用 Mercurial 管理的众多 JDK 仓库代码，合并到一个仓库中，简化开发和管理过程。

3. JEP304，统一的垃圾回收接口。

4. JEP307，G1 垃圾回收器的并行完整垃圾回收，实现并行性来改善最坏情况下的延迟。

5. JEP310，应用程序类数据 (AppCDS) 共享，通过跨进程共享通用类元数据来减少内存占用空间，和减少启动时间。

6. JEP312，ThreadLocal 握手交互。在不进入到全局 JVM 安全点 (Safepoint) 的情况下，对线程执行回调。优化可以只停止单个线程，而不是停全部线程或一个都不停。

7. JEP313，移除 JDK 中附带的 javah 工具。可以使用 javac -h 代替。

8. JEP314，使用附加的 Unicode 语言标记扩展。

9. JEP317，能将堆内存占用分配给用户指定的备用内存设备。

10. JEP317，使用 Graal 基于 Java 的编译器，可以预先把 Java 代码编译成本地代码来提升效能。

11. JEP318，在 OpenJDK 中提供一组默认的根证书颁发机构证书。开源目前 Oracle 提供的的 Java SE 的根证书，这样 OpenJDK 对开发人员使用起来更方便。

12. JEP322，基于时间定义的发布版本，即上述提到的发布周期。版本号为$FEATURE.$INTERIM.$UPDATE.$PATCH，分别是大版本，中间版本，升级包和补丁版本。

部分新特性解析

1，迄今为止，在官方放出了Java 10少数新特性里面，局部变量类型推断(local-variable type inference) 绝对是备受万众瞩目的。它将我们常常在JS里面使用的var 变量引入到语言特性中，把我们从那些冗长的变量声明中解放出来。

这个语言功能在其他一些语言 (C#、JavaScript) 和基于 JRE 的一些语言 (Scala 和 Kotlin) 中，早已被加入。

在 Java 语言很早就在考虑，早在 2016 年正式提交了 JEP286 提议。后来举行了一次公开的开发者调查，获得最多建议的是采用类似 Scala 的方案，“同时使用 val 和 var”，约占一半；第二多的是“只使用 var”，约占四分之一。后来 Oracle 公司经过慎重考虑，采用了只使用 var 关键字的方案。

有了这个功能，开发者在写这样的代码时：

List<String> myList = new ArrayList<String>()

可以省去前面的类型声明，而只需要

var list = new ArrayList<String>()

编译器会自动推断出 list 变量的类型。对于链式表达式来说，也会很方便：

var stream = blocks.stream();

使用范围：局部变量。更加确切的说法是：具有初始化器的局部类型变量声明。

2，应用程序类数据共享（AppCDS）

CDS 特性在原来的 bootstrap 类基础之上，扩展加入了应用类的 CDS(Application Class-Data Sharing) 支持。

其原理为：在启动时记录加载类的过程，写入到文本文件中，再次启动时直接读取此启动文本并加载。设想如果应用环境没有大的变化，启动速度就会得到提升。

我们可以想像为类似于操作系统的休眠过程，合上电脑时把当前应用环境写入磁盘，再次使用时就可以快速恢复环境。

我在自己 PC 电脑上做以下应用启动实验。

首先部署 wildfly 12 应用服务器，采用 JDK10 预览版作为 Java 环境。另外需要用到一个工具 cl4cds[1]，作用是把加载类的日志记录，转换为 AppCDS 可以识别的格式。

A、安装好 wildfly 并部署一个应用，具有 Angularjs, rest, jpa 完整应用技术栈，预热后启动三次，并记录完成部署时间

分别为 6716ms, 6702ms, 6613ms，平均时间为 6677ms。

B、加入环境变量并启动，导出启动类日志

export PREPEND_JAVA_OPTS="-Xlog:class+load=debug:file=/tmp/wildfly.classtrace"

C、使用 cl4cds 工具，生成 AppCDS 可以识别的 cls 格式

/jdk-10/bin/java -cp src/classes/ io.simonis.cl4cds /tmp/wildfly.classtrace /tmp/wildfly.cls

打开文件可以看到内容为：

java/lang/Object id: 0x0000000100000eb0

java/io/Serializable id: 0x0000000100001090

java/lang/Comparable id: 0x0000000100001268

java/lang/CharSequence id: 0x0000000100001440

......

org/hibernate/type/AssociationType id: 0x0000000100c61208 super: 0x0000000100000eb0 interfaces: 0x0000000100a00d10 source: /home/shihang/work/jboss/wildfly/dist/target/wildfly-12.0.0.Final/modules/system/layers/base/org/hibernate/main/hibernate-core-5.1.10.Final.jar

org/hibernate/type/AbstractType id: 0x0000000100c613e0 super: 0x0000000100000eb0 interfaces: 0x0000000100a00d10 source: /home/shihang/work/jboss/wildfly/dist/target/wildfly-12.0.0.Final/modules/system/layers/base/org/hibernate/main/hibernate-core-5.1.10.Final.jar

org/hibernate/type/AnyType id: 0x0000000100c61820 super: 0x0000000100c613e0 interfaces: 0x0000000100c61030 0x0000000100c61208 source: /home/shihang/work/jboss/wildfly/dist/target/wildfly-12.0.0.Final/modules/system/layers/base/org/hibernate/main/hibernate-core-5.1.10.Final.jar

....

这个文件用于标记类的加载信息。

D、使用环境变量启动 wildfly，模拟启动过程并导出 jsa 文件，就是记录了启动时类的信息。

export PREPEND_JAVA_OPTS="-Xshare:dump -XX:+UseAppCDS -XX:SharedClassListFile=/tmp/wildfly.cls -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:SharedArchiveFile=/tmp/wildfly.jsa"

查看产生的文件信息，jsa 文件有较大的体积。

/opt/work/cl4cds$ ls -l /tmp/wildfly.*

-rw-rw-r-- 1 shihang shihang  8413843 Mar 20 11:07 /tmp/wildfly.classtrace

-rw-rw-r-- 1 shihang shihang  4132654 Mar 20 11:11 /tmp/wildfly.cls

-r--r--r-- 1 shihang shihang 177659904 Mar 20 11:13 /tmp/wildfly.jsa

E、使用 jsa 文件启动应用服务器

export PREPEND_JAVA_OPTS="-Xshare:on -XX:+UseAppCDS -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:SharedArchiveFile=/tmp/wildfly.jsa"

启动完毕后记录时长，三次分别是 5535ms, 5333ms, 5225ms，平均为 5364ms，相比之前的 6677ms 可以算出启动时间提升了 20% 左右。

这个效率提升，对于云端应用部署很有价值。