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JAVA17新特性

 2022-05-09    215  

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前言


2021年9月14日Java 17发布,作为新时代的农民工,有必要了解一下都有哪些新东西。


Java 17是Java 11以来又一个LTS(长期支持)版本,Java 11 和Java 17之间发生了那些变化可以在OpenJDK官网找到JEP(Java增强建议)的完整列表。


本期文章会重点介绍在语法方面Java 17的更新,并且通过一些代码示例让大家更容易理解,主要涉及以下9个点:


  • 文本块

  • switch表达式

  • record关键字

  • sealed classes密封类

  • instanceof模式匹配

  • Helpful NullPointerExceptions

  • 日期周期格式化

  • 精简数字格式化支持

  • Stream.toList()简化



文本块



在Java17之前的版本里,如果我们需要定义一个字符串,比如一个JSON数据,基本都是如下方式定义:



public void lowVersion() {    String text = "{\n" +        "  \"name\": \"小黑说Java\",\n" +        "  \"age\": 18,\n" +        "  \"address\": \"北京市西城区\"\n" +        "}";    System.out.println(text);}



这种方式定义具有几个问题:



  • 双引号需要进行转义;

  • 为了字符串的可读性需要通过+号连接;

  • 如果需要将JSON复制到代码中需要做大量的格式调整(当然这一点也可以通过其他工具解决);



通过Java 17中的文本块语法,类似的字符串处理则会方便很多;通过三个双引号可以定义一个文本块,并且结束的三个双引号不能和开始的在同一行。



上面例子中的JSON可以更方便,可读性更好的通过文本块定义。代码如下:



private void highVersion() {    String text = """            {              "name": "小黑说Java",              "age": 18,              "address": "北京市西城区"            }            """;    System.out.println(text);}



这段代码的输出结果是:



{  "name": "小黑说Java",  "age": 18,  "address": "北京市西城区"}



switch表达式



Java 17版本中switch表达式将允许switch有返回值,并且可以直接作为结果赋值给一个变量,等等一系列的变化。



下面有一个switch例子,依赖于给定的枚举值,执行case操作,故意省略break。



private static void lowVesion(Fruit fruit) {    switch (fruit) {        case APPLE, PEAR:            System.out.println("普通水果");        case MANGO, AVOCADO:            System.out.println("进口水果");        default:            System.out.println("未知水果");    }}



我们调用这个方法传入一个APPLE,会输出以下结果:



普通水果进口水果未知水果



显然这不是期望的结果,因为我们需要在每个case里添加break防止所有的case都没执行。



private static void lowVesion(Fruit fruit) {    switch (fruit) {        case APPLE, PEAR:            System.out.println("普通水果");            break;        case MANGO, AVOCADO:            System.out.println("进口水果");			break;        default:            System.out.println("未知水果");    }}



可以通过switch表达式来进行简化。将冒号(:)替换为箭头(->),并且switch表达式默认不会失败,所以不需要break。



private static void withSwitchExpression(Fruit fruit) {    switch (fruit) {        case APPLE, PEAR -> System.out.println("普通水果");        case MANGO, AVOCADO -> System.out.println("进口水果");        default -> System.out.println("未知水果");    }}



switch表达式也可以返回一个值,比如上面的例子我们可以让switch返回一个字符串来表示我们要打印的文本。需要注意在switch语句的最后要加一个分号。



private static void withReturnValue(Fruit fruit) {    String text = switch (fruit) {        case APPLE, PEAR -> "普通水果";        case MANGO, AVOCADO -> "进口水果";        default -> "未知水果";    };    System.out.println(text);}



也可以直接省略赋值动作直接打印。



private static void withReturnValue(Fruit fruit) {    System.out.println(switch (fruit) {        case APPLE, PEAR -> "普通水果";        case MANGO, AVOCADO -> "进口水果";        default -> "未知水果";    });}



如果你想在case里想做不止一件事,比如在返回之前先进行一些计算或者打印操作,可以通过大括号来作为case块,最后的返回值使用关键字yield进行返回。



private static void withYield(Fruit fruit) {    String text = switch (fruit) {        case APPLE, PEAR -> {            System.out.println("给的水果是: " + fruit);            yield "普通水果";        }        case MANGO, AVOCADO -> "进口水果";        default -> "未知水果";    };    System.out.println(text);}



这个输出结果是:



给的水果是: APPLE普通水果



当然也可以直接使用yield返回结果。



private static void oldStyleWithYield(Fruit fruit) {    System.out.println(switch (fruit) {        case APPLE, PEAR:            yield "普通水果";        case MANGO, AVOCADO:            yield "进口水果";        default:            yield "未知水果";    });}



record关键字



record用于创建不可变的数据类。在这之前如果你需要创建一个存放数据的类,通常需要先创建一个Class,然后生成构造方法、getter、setter、hashCode、equals和toString等这些方法,或者使用Lombok来简化这些操作。



比如定义一个Person类:



// 这里使用lombok减少代码@Data@AllArgsConstructorpublic class Person {    private String name;    private int age;    private String address;}



我们来通过Person类做一些测试,比如创建两个对象,对他们进行比较,打印这些操作。



public static void testPerson() {    Person p1 = new Person("小黑说Java", 18, "北京市西城区");    Person p2 = new Person("小白说Java", 28, "北京市东城区");    System.out.println(p1);    System.out.println(p2);    System.out.println(p1.equals(p2));}



假设有一些场景我们只需要对Person的name和age属性进行打印,在有record之后将会变得非常容易。



public static void testPerson() {    Person p1 = new Person("小黑说Java", 18, "北京市西城区");    Person p2 = new Person("小白说Java", 28, "北京市东城区");    // 使用record定义    record PersonRecord(String name,int age){}        PersonRecord p1Record = new PersonRecord(p1.getName(), p1.getAge());    PersonRecord p2Record = new PersonRecord(p2.getName(), p2.getAge());    System.out.println(p1Record);    System.out.println(p2Record);}



record也可以单独定义作为一个文件定义,但是因为Record的使用非常紧凑,所以可以直接在需要使用的地方直接定义。



record同样也有构造方法,可以在构造方法中对数据进行一些验证操作。



public static void testPerson() {    Person p1 = new Person("小黑说Java", 18, "北京市西城区");    Person p2 = new Person(null, 28, "北京市东城区");    record PersonRecord(String name, int age) {        // 构造方法        PersonRecord {            System.out.println("name " + name + " age " + age);            if (name == null) {                throw new IllegalArgumentException("姓名不能为空");            }        }    }    PersonRecord p1Record = new PersonRecord(p1.getName(), p1.getAge());    PersonRecord p2Record = new PersonRecord(p2.getName(), p2.getAge());}



密封类 sealed class



密封类可以让我们更好的控制哪些类可以对我定义的类进行扩展。密封类可能对于框架或中间件的开发者更有用。在这之前一个类要么是可以被extends的,要么是final的,只有这两种选项。



密封类可以控制有哪些类可以对超类进行继承,在Java 17之前如果我们需要控制哪些类可以继承,可以通过改变类的访问级别,比如去掉类的public,访问级别为默认。比如我们在com.heiz.java11包中定义了如下的三个类:



package com.heiz.java11;public abstract class Fruit {}public class Apple extends Fruit {}public class Pear extends Fruit {}



那么我们可以在另一个包com.heiz123.java11中写如下的代码:



private static void test() {    Apple apple = new Apple();    Pear pear = new Pear();    Fruit fruit = apple;    class Avocado extends Fruit {};}



既可以定义Apple,Pear,也可以将apple实例赋值给Fruit,并且可以对Fruit进行继承。



如果我们不想让Fruit在com.heiz.java11包以外被扩展,在Java11版本中只能改变访问权限,去掉class的public修饰符。这样虽然可以控制被被继承,但是也会导致Fruit fruit = apple;也编译失败;在Java 17中通过密封类可以解决这个问题。



package com.heiz.java17;public abstract sealed class Fruit permits Apple,Pear {}public non-sealed class Apple extends Fruit {}public final class Pear extends Fruit {}



在定义Fruit时通过关键字sealed声明为密封类,通过permits可以指定Apple,Pear类可以进行继承扩展。



子类需要指明它是final,non-sealed或sealed的。父类不能控制子类是否可以被继承。



private static void test() {    Apple apple = new Apple();    Pear pear = new Pear();	// 可以将apple赋值给Fruit    Fruit fruit = apple;    // 只能继承Apple,不能继承Fruit    class Avocado extends Apple {};}



instanceof模式匹配



通常我们使用instanceof时,一般发生在需要对一个变量的类型进行判断,如果符合指定的类型,则强制类型转换为一个新变量。



private static void oldStyle(Object o) {    if (o instanceof Fruit) {        Fruit fruit = (GrapeClass) o;        System.out.println("This fruit is :" + fruit.getName);    }}



在使用instanceof的模式匹配后,上面的代码可进行简写。



private static void oldStyle(Object o) {    if (o instanceof Fruit fruit) {        System.out.println("This fruit is :" + fruit.getName);    }}



可以将类型转换和变量声明都在if中处理。同时,可以直接在if中使用这个变量。



private static void oldStyle(Object o) {    if (o instanceof Fruit fruit && fruit.getColor()==Color.RED) {        System.out.println("This fruit is :" + fruit.getName);    }}



因为只有当instanceof的结果为true时,才会定义变量fruit,所以这里可以使用&&,但是改为||就会编译报错。



Helpful NullPointerExceptions



Helpful NullPointerExceptions可以在我们遇到NPE时节省一些分析时间。如下的代码会导致一个NPE。



public static void main(String[] args) {    Person p = new Person();	String cityName = p.getAddress().getCity().getName();}



在Java 11中,输出将显示NullPointerException发生的行号,但不知道哪个方法调用时产生的null,必须通过调试的方式找到。



Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException        at com.heiz.java17.HelpfulNullPointerExceptionsDemo.main(HelpfulNullPointerExceptionsDemo.java:13)



在Java 17中,则会准确显示发生NPE的精确位置。



Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "com.heiz.java17.Address.getCity()" because the return value of "com.heiz.java17.Person.getAddress()" is null		at com.heiz.java17.HelpfulNullPointerExceptionsDemo.main(HelpfulNullPointerExceptionsDemo.java:13)



日期周期格式化



在Java 17中添加了一个新的模式B,用于格式化DateTime,它根据Unicode标准指示一天时间段。



使用默认的英语语言环境,打印一天的几个时刻:



DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("B");System.out.println(dtf.format(LocalTime.of(8, 0)));System.out.println(dtf.format(LocalTime.of(13, 0)));System.out.println(dtf.format(LocalTime.of(20, 0)));System.out.println(dtf.format(LocalTime.of(23, 0)));System.out.println(dtf.format(LocalTime.of(0, 0)));



输出结果:



in the morningin the afternoonin the eveningat nightmidnight



如果是中文语言环境,则输出结果为:



上午下午晚上晚上午夜



可见咱们的晚上是包括英美国家的evening和night的。



精简数字格式化支持



在NumberFormat中添加了一个工厂方法,可以根据Unicode标准以紧凑的、人类可读的形式格式化数字。



SHORT格式如下所示:



NumberFormat fmt = NumberFormat.getCompactNumberInstance(Locale.ENGLISH, NumberFormat.Style.SHORT);System.out.println(fmt.format(1000));System.out.println(fmt.format(100000));System.out.println(fmt.format(1000000));



输出格式为:



1K100K1M



LONG格式如下所示:



fmt = NumberFormat.getCompactNumberInstance(Locale.ENGLISH, NumberFormat.Style.LONG);System.out.println(fmt.format(1000));System.out.println(fmt.format(100000));System.out.println(fmt.format(1000000));



输出结果为:



1 thousand100 thousand1 million



Stream.toList()



如果需要将Stream转换成List,需要通过调用collect方法使用Collectors.toList(),代码非常冗长。



private static void oldStyle() {    Stream<String> stringStream = Stream.of("a", "b", "c");    List<String> stringList =  stringStream.collect(Collectors.toList());    for(String s : stringList) {        System.out.println(s);    }}



在Java 17中将会变得简单,可以直接调用toList()。



private static void streamToList() {    Stream<String> stringStream = Stream.of("a", "b", "c");    List<String> stringList =  stringStream.toList();    for(String s : stringList) {        System.out.println(s);    }}复制代码



作者:小黑说Java
链接:https://juejin.cn/post/7019952895999246366


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