JDK17 神仙語法讓代碼優(yōu)雅到飛起

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從優(yōu)雅的密封類到簡潔的記錄類，從模式匹配到文本塊，這些"神仙語法"不僅能讓你的代碼行數(shù)減少 30%，還能提高代碼可讀性和維護(hù)性。作為一位使用 JDK 17 已有兩年的開發(fā)者，我將分享這些強(qiáng)大特性如何在實(shí)際項(xiàng)目中為我節(jié)省了無數(shù)時(shí)間，并徹底改變了我編寫 Java 代碼的方式。準(zhǔn)備好迎接 Java 的新時(shí)代了嗎？

一、從JDK8到JDK17
為什么 JDK 17 是里程碑版本

JDK 17 不僅僅是一個(gè)普通的版本更新，它標(biāo)志著 Java 平臺的重大轉(zhuǎn)變。作為繼 JDK 8 和 JDK 11 之后的又一個(gè)長期支持（LTS）版本，JDK 17 集成了自 JDK 9 以來的所有創(chuàng)新特性，是 Java 現(xiàn)代化進(jìn)程中的重要里程碑。

長期支持版本的意義

作為 LTS 版本，JDK 17 將獲得至少 8 年的支持期。這意味著企業(yè)可以安心地將其應(yīng)用遷移到 JDK 17 上，享受新特性帶來的便利，同時(shí)不必?fù)?dān)心頻繁升級的問題。對于那些仍在使用 JDK 8 的開發(fā)者來說，直接跳到 JDK 17 是一個(gè)明智的選擇。

二、記錄類（Record）
傳統(tǒng) JavaBean 的痛點(diǎn)

在傳統(tǒng) Java 開發(fā)中，創(chuàng)建一個(gè)簡單的數(shù)據(jù)類需要編寫大量模板代碼：

public class Person {
    private final String name;
    private final int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() { return name; }
    public int getAge() { return age; }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        // 長長的equals實(shí)現(xiàn)...
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        // hashCode實(shí)現(xiàn)...
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person[name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
}

這種冗長的代碼不僅編寫麻煩，而且容易出錯(cuò)，更重要的是它掩蓋了類的本質(zhì)意圖。

Record 的基本語法與使用

JDK 17 中的記錄類（Record）徹底解決了這個(gè)問題：

public record Person(String name, int age) {}

就這么簡單！編譯器會自動(dòng)為你生成構(gòu)造器、getter 方法、equals()、hashCode() 和 toString() 方法。這一行代碼等同于前面的幾十行代碼，簡直是偷懶神器！

Record 與不可變對象

Record 天生是不可變的，這符合函數(shù)式編程的理念，有助于編寫線程安全的代碼。如果你需要修改記錄的某個(gè)字段，只能創(chuàng)建一個(gè)新的實(shí)例：

Person alice = new Person("Alice", 25)
// 想要修改年齡？創(chuàng)建一個(gè)新實(shí)例
Person olderAlice = new Person(alice.name(), alice.age() + 1)

Record 非常適合作為 DTO（數(shù)據(jù)傳輸對象）、值對象或不可變數(shù)據(jù)容器。但它也有局限性：不能繼承其他類，不能聲明實(shí)例字段（除了在構(gòu)造函數(shù)中定義的），不能是抽象的。如果你需要這些特性，還是應(yīng)該使用傳統(tǒng)類。

三、密封類（Sealed Classes）
密封類的核心概念

在 Java 中，一個(gè)類要么是 final 的（不能被繼承），要么可以被任何類繼承。密封類（Sealed Classes）提供了一種中間狀態(tài)：你可以指定哪些類可以繼承它。

public sealed class Shape permits Circle, Rectangle, Triangle {
    // 共享方法和屬性
}

permits關(guān)鍵字明確列出了允許繼承該密封類的所有子類。子類必須使用final、sealed或non-sealed修飾符來聲明自己的繼承策略：

public final class Circle extends Shape {
    // Circle不能再被繼承
}

public sealed class Rectangle extends Shape permits Square {
    // Rectangle只能被Square繼承
}

public non-sealed class Triangle extends Shape {
    // Triangle可以被任何類繼承
}

密封特性也適用于接口：

public sealed interface Vehicle permits Car, Truck, Motorcycle {
    void move();
}

密封類非常適合領(lǐng)域建模，特別是當(dāng)你有一個(gè)封閉的類型集合時(shí)：

public sealed interface PaymentMethod permits CreditCard, DebitCard, BankTransfer, DigitalWallet {
    boolean processPayment(double amount);
}

public final class CreditCard implements PaymentMethod {
    @Override
    public boolean processPayment(double amount) {
        // 信用卡支付邏輯
        return true;
    }
}

// 其他實(shí)現(xiàn)類...

這樣，當(dāng)你使用 switch 語句處理不同的支付方式時(shí)，編譯器可以確保你已經(jīng)處理了所有可能的情況。

四、模式匹配
類型模式匹配

在 JDK 17 之前，使用 instanceof 進(jìn)行類型檢查后，我們還需要顯式地進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換：

// 舊方式
if (obj instanceof String) {
    String s = (String) obj;
    if (s.length() > 5) {
        // 使用字符串 s
    }
}

JDK 17 引入了模式匹配，可以在 instanceof 中直接綁定變量：

// 新方式
if (obj instanceof String s && s.length() > 5) {
    // 直接使用字符串 s
}

簡潔明了，一氣呵成！

switch 表達(dá)式增強(qiáng)

JDK 17 中的 switch 也支持了模式匹配：

Object obj = getSomeObject();
String result = switch (obj) {
caseInteger i -> "整數(shù): " + i;
caseString s -> "字符串: " + s;
casePerson p -> "人: " + p.name();
default -> "未知類型";
};

模式匹配不僅提高了代碼可讀性，而且在許多情況下還能提升性能，因?yàn)榫幾g器可以對模式匹配進(jìn)行優(yōu)化，減少冗余的類型檢查。

五、文本塊
傳統(tǒng)字符串拼接的問題

在 JDK 15 之前，處理多行字符串是一件痛苦的事情：

String html ="\n"+
"    \n"+
"         Hello, World!\n"+
"    \n"+
"";

這種代碼不僅難以維護(hù)，而且容易出錯(cuò)。

文本塊語法詳解

JDK 17 中的文本塊（Text Blocks）讓多行字符串變得簡單：

String html = """
             
                 
                      Hello, World!
                 
             
              """

文本塊以三個(gè)雙引號開始和結(jié)束，中間的內(nèi)容可以包含任意字符，包括換行符和引號，無需轉(zhuǎn)義。

格式控制技巧

文本塊會自動(dòng)刪除每行開頭的公共空白，但你可以通過\s來保留空格，或使用 `` 來連接行：

String query = """
               SELECT id, name, email \
               FROM users \
               WHERE status = 'ACTIVE' \
               ORDER BY name"""

文本塊特別適合處理結(jié)構(gòu)化文本：

// JSON示例
String jsonConfig = """
                    {
                        "appName": "神仙應(yīng)用",
                        "version": "1.0.0",
                        "features": [
                            "記錄類",
                            "密封類",
                            "模式匹配"
                        ]
                    }
                    """
// SQL示例
String sql = """
             SELECT p.name, p.age, a.city
             FROM persons p
             JOIN addresses a ON p.id = a.person_id
             WHERE a.country = '中國'
               AND p.age > 18
             """

雖然var是在 JDK 10 中引入的，但它與 JDK 17 的其他特性結(jié)合使用時(shí)，可以讓代碼更加簡潔：

// 不使用var
Map

 > groupedPeople = new HashMap<>(); // 使用var var groupedPeople = new HashMap

 >(); 

JDK 17 中的 switch 可以作為表達(dá)式使用，并且可以直接返回值：

int dayOfWeek = 3;
String day = switch (dayOfWeek) {
case1 -> "星期一";
case2 -> "星期二";
case3 -> "星期三";
case4 -> "星期四";
case5 -> "星期五";
case6, 7 -> "周末";
default -> "無效日期";
};

如果需要更復(fù)雜的邏輯，可以使用代碼塊和yield關(guān)鍵字：

String result = switch (status) {
case"PENDING" -> {
        log.info("處理待定狀態(tài)");
        yield "處理中";
    }
case"APPROVED" -> {
        log.info("處理已批準(zhǔn)狀態(tài)");
        yield "已完成";
    }
default -> "未知狀態(tài)";
};

新的 switch 語法支持使用箭頭->來簡化代碼，并且可以在一個(gè) case 中處理多個(gè)值：

Seasonseason=switch (month) {
case3, 4, 5 -> Season.SPRING;
case6, 7, 8 -> Season.SUMMER;
case9, 10, 11 -> Season.AUTUMN;
case12, 1, 2 -> Season.WINTER;
default -> thrownewIllegalArgumentException("無效月份");
};

雖然這些新特性可以讓代碼更簡潔，但也要注意不要過度使用，導(dǎo)致代碼難以理解。保持適度，讓代碼既簡潔又清晰。

七、其他實(shí)用特性大集合
私有接口方法

從 JDK 9 開始，接口可以包含私有方法，這在實(shí)現(xiàn)默認(rèn)方法時(shí)非常有用：

public interface Logger {
    default void logInfo(String message) {
        log(message, "INFO");
    }

    default void logError(String message) {
        log(message, "ERROR");
    }

    // 私有輔助方法
    private void log(String message, String level) {
        System.out.println("[" + level + "] " + message);
    }
}

JDK 17 中的 Stream API 增加了一些實(shí)用方法：

// 將流轉(zhuǎn)換為List（不需要再調(diào)用collect(Collectors.toList())）
List

 names = people.stream()                           .map(Person::name)                           .filter(name -> name.startsWith("張"))                           .toList(); // 新的mapMulti方法，可以為每個(gè)元素生成多個(gè)結(jié)果 List

 words = sentences.stream()                              .mapMulti((sentence, consumer) -> {                                  for (String word : sentence.split(" ")) {                                      consumer.accept(word);                                  }                              })                              .toList(); 

JDK 17 中的 NullPointerException 會提供更詳細(xì)的錯(cuò)誤信息，指出哪個(gè)變量是 null：

// 舊版本的錯(cuò)誤信息
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException

// JDK 17 的錯(cuò)誤信息
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: 
  Cannot invoke "Person.getName()" because "person" is null

這大大提高了調(diào)試效率，不再需要猜測哪個(gè)對象是 null。

新的垃圾收集器

JDK 17 提供了多種垃圾收集器選項(xiàng)，包括 ZGC（Z Garbage Collector），它能夠處理 TB 級別的堆內(nèi)存，同時(shí)保持低于 10ms 的暫停時(shí)間：

// 啟用ZGC的JVM參數(shù)
-XX:+UseZGC

JDK 17 引入了外部內(nèi)存訪問 API，允許 Java 程序安全地訪問堆外內(nèi)存：

// 分配堆外內(nèi)存
try (MemorySegment segment = MemorySegment.allocateNative(100)) {
    // 寫入數(shù)據(jù)
    MemoryAccess.setInt(segment, 0, 42);

    // 讀取數(shù)據(jù)
    int value = MemoryAccess.getInt(segment, 0);
    System.out.println(value); // 輸出: 42
}

這對于需要與本地代碼交互或處理大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序特別有用。

來源：https://juejin.cn/post/7506039220218707995

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