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Java 22发布快乐#xff01; Java 22 是一个重大的进步#xff0c;是一个值得升级版本。有一些重大的最终发布功能#xff0c;如 Project Panama及一系列更优秀的预览功能。我不可能覆盖它们全部#xff0c;但我确实想谈谈我最喜爱的一些。我们…工程 | JOSH LONG | 0条评论
Java 22发布快乐 Java 22 是一个重大的进步是一个值得升级版本。有一些重大的最终发布功能如 Project Panama及一系列更优秀的预览功能。我不可能覆盖它们全部但我确实想谈谈我最喜爱的一些。我们将会涉及到许多功能。如果你想在家里跟着做代码在这。
我爱Java 22当然我也爱 GraalVM它们都在发布了新版本Java 当然是我们最喜爱的运行时和语言而 GraalVM 是一个高性能的 JDK 发行版它支持更多语言并允许提前编译它们被称为 GraalVM native images。GraalVM 包含了 Java 22 新版的所有好东西还有一些额外的工具所以我总是推荐下载那个版本。我特别感兴趣的是 GraalVM native image 的能力。生成的二进制文件几乎可以立即启动并且与它们的 JRE 相比消耗的 RAM 明显少。GraalVM 不是新事物但值得记住的是Spring Boot 有一个很棒的引擎支持将你的 Spring Boot 应用程序转化为 GraalVM native images。
1 安装
我正在使用一个出色的 Java 包管理器 SDKMAN。我还在运行带有 macOS 的 Apple Silicon 芯片。所以这个事实和我喜欢并鼓励使用 GraalVM 的事实稍后会有些重要所以不要忘了。将会有测试
sdk install java 22-graalce
我还会设置它为你的默认选择
sdk default java 22-graalce
在继续之前打开一个新的 shell然后通过运行 javac --versionjava --version和 native-image --version 来验证一切是否正常。
如果你是在遥远的未来阅读这篇文章的我们已经有飞行汽车了吗而且有 50-graalce那么就尽情安装那个版本版本越新越好
2 你总得从某处开始...
在这一点上我想要开始构建了所以我去了互联网上第二喜欢的地方Spring Initializr - start.spring.io - 并生成了一个新的项目使用以下规格
我选择了 3.3.0-snapshot 版本的 Spring Boot。3.3 还没有正式发行但应该在短短几个月内就会。与此同时不断前进这个版本对 Java 22 有更好的支持。我选择了 Maven 作为构建工具。我添加了 GraalVM Native Support 支持H2 Database和 JDBC API 支持。
我在我的 IDE 中打开了项目像这样idea pom.xml。现在我需要配置一些 Maven 插件以支持 Java 22 和一些我们将在本文中看到的预览功能。这是我的完整配置的 pom.xml。它有点密集所以我会在代码结束后来介绍一下。
COPY?xml version1.0 encodingUTF-8?
project xmlnshttp://maven.apache.org/POM/4.0.0 xmlns:xsihttp://www.w3.org/2001/XMLSchema-instancexsi:schemaLocationhttp://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsdmodelVersion4.0.0/modelVersionparentgroupIdorg.springframework.boot/groupIdartifactIdspring-boot-starter-parent/artifactIdversion3.3.0-SNAPSHOT/versionrelativePath/ !-- lookup parent from repository --/parentgroupIdcom.example/groupIdartifactIddemo/artifactIdversion0.0.1-SNAPSHOT/versionnamedemo/namedescriptionDemo project for Spring Boot/descriptionpropertiesjava.version22/java.version/propertiesdependenciesdependencygroupIdorg.springframework.boot/groupIdartifactIdspring-boot-starter-jdbc/artifactId/dependencydependencygroupIdcom.h2database/groupIdartifactIdh2/artifactIdscoperuntime/scope/dependencydependencygroupIdorg.springframework.boot/groupIdartifactIdspring-boot-starter/artifactId/dependencydependencygroupIdorg.graalvm.sdk/groupIdartifactIdgraal-sdk/artifactIdversion23.1.2/version/dependencydependencygroupIdorg.graalvm.nativeimage/groupIdartifactIdsvm/artifactIdversion23.1.2/versionscopeprovided/scope/dependencydependencygroupIdorg.springframework.boot/groupIdartifactIdspring-boot-starter-test/artifactIdscopetest/scope/dependency/dependenciesbuildpluginsplugingroupIdorg.graalvm.buildtools/groupIdartifactIdnative-maven-plugin/artifactIdversion0.10.1/versionconfigurationbuildArgsbuildArg --featurescom.example.demo.DemoFeature/buildArgbuildArg --enable-native-accessALL-UNNAMED /buildArgbuildArg -H:ForeignAPISupport/buildArgbuildArg -H:UnlockExperimentalVMOptions/buildArgbuildArg --enable-preview/buildArg/buildArgs/configuration/pluginplugingroupIdorg.apache.maven.plugins/groupIdartifactIdmaven-surefire-plugin/artifactIdconfigurationargLine--enable-preview/argLine/configuration/pluginplugingroupIdorg.apache.maven.plugins/groupIdartifactIdmaven-compiler-plugin/artifactIdconfigurationenablePreviewtrue/enablePreview/configuration/pluginplugingroupIdorg.springframework.boot/groupIdartifactIdspring-boot-maven-plugin/artifactIdconfigurationcompilerArguments --enable-preview /compilerArgumentsjvmArguments --enable-preview/jvmArguments/configuration/pluginplugingroupIdio.spring.javaformat/groupIdartifactIdspring-javaformat-maven-plugin/artifactIdversion0.0.41/versionexecutionsexecutionphasevalidate/phaseinheritedtrue/inheritedgoalsgoalvalidate/goal/goals/execution/executions/plugin/plugins/buildrepositoriesrepositoryidspring-milestones/idnameSpring Milestones/nameurlhttps://repo.spring.io/milestone/urlsnapshotsenabledfalse/enabled/snapshots/repositoryrepositoryidspring-snapshots/idnameSpring Snapshots/nameurlhttps://repo.spring.io/snapshot/urlreleasesenabledfalse/enabled/releases/pository/repositoriespluginRepositoriespluginRepositoryidspring-milestones/idnameSpring Milestones/nameurlhttps://repo.spring.io/milestone/urlsnapshotsenabledfalse/enabled/snapshots/pluginRepositorypluginRepositoryidspring-snapshots/idnameSpring Snapshots/nameurlhttps://repo.spring.io/snapshot/urlreleasesenabledfalse/enabled/releases/pluginRepository/pluginRepositories
/project
我知道我知道很多但实际上并不是这样。这个 pom.xml 几乎和我从 Spring Initializr 获取的一模一样。主要改变
重新定义 maven-surefire-plugin 和 maven-compiler-plugin 支持预览功能。添加 spring-javaformat-maven-plugin 用来支持格式化我的源代码。添加两个新依赖项org.graalvm.sdk:graal-sdk:23.1.2 和 org.graalvm.nativeimage:svm:23.1.2都是专门为后面我们将需要的 GraalVM Feature 实现创建的在 native-maven-plugin 和 spring-boot-maven-plugin 的 configuration 部分添加了配置节
非常快就到了Spring Boot 3.3 将会正式发布并支持 Java 22所以可能这个构建文件的一半会消失。真是春天的清理
3 编程快速说明 LanguageDemonstrationRunner 一个功能性接口声明可抛 Throwable。
package com.example.demo;FunctionalInterface
interface LanguageDemonstrationRunner {void run() throws Throwable;}
我还有一个 ApplicationRunner反过来它注入了我所有的功能接口实现然后调用它们的 run 方法捕获并处理 Throwable。 // ... BeanApplicationRunner demo(MapString, LanguageDemonstrationRunner demos) {return _ - demos.forEach((_, demo) - {try {demo.run();} //catch (Throwable e) {throw new RuntimeException(e);}});}// ...
好的既然我们已经讲过了那就开始吧
4 再见JNI
此版本终于等待了已久的 Project Panama 的发布。我最期待的三个特性之一另外两个特性是
虚拟线程GraalVM native images
它们至少已经成为现实六个月了。Project Panama 是让我们能够利用长期以来被拒之门外的 C 和 C 代码的星系。回想起来如果它支持 ELF我想象。例如 Rust 和 Go 程序可以编译成与 C 兼容的二进制文件所以我想象但没有尝试过这意味着与这些语言的互操作也足够容易。在本节中当我提到“原生代码”时我指的是以某种方式编译的二进制文件它们可以像 C 库那样被调用。
从历史上看Java 一直是孤立的。对于 Java 开发人员来说重新使用原生 C 和 C 代码并不容易。这是有道理的。原生、特定于操作系统的代码只会破坏 Java 的“一次编写到处运行”的承诺。它一直是有点禁忌的。但我不明白为什么会这样。公平地说尽管缺乏易用的原生代码互操作功能我们也做得不错。几乎任何你想要做的事情可能都有一个纯 Java 解决方案存在它可以在 Java 运行的任何地方运行。它运行得很好直到它不再运行。Java 在这里错过了关键的机会。想象一下
如果 Kubernetes 是用 Java 构建的如果当前的 AI 革命是由 Java 驱动的
这两个概念会不可思议当 Numpy、Scipy 和 Kubernetes 最初创建时但是今天今天他们发布了 Panama 项目。
Panama 项目引入了一种容易连接原生代码的方法。支持两个级别。你可以以相当低级的方式操纵内存并将数据在原生代码中来回传递。我说“来回”但我可能应该说“向下和向上”到原生代码。Panama 项目支持“向下调用”即从 Java 调用原生代码以及“向上调用”即从原生代码调用 Java。你可以调用函数、分配和释放内存、读取和更新 struct 中的字段等等。
让我们来看一个简单的例子。代码使用新的 java.lang.foreign.* API 查找一个叫做 printf 的符号基本上就是 System.out.print()分配内存有点像 malloc缓冲区然后将该缓冲区传递给 printf 函数。
package com.example.demo;import org.springframework.stereotype.Component;import java.lang.foreign.Arena;
import java.lang.foreign.FunctionDescriptor;
import java.lang.foreign.Linker;
import java.lang.foreign.SymbolLookup;
import java.util.Objects;import static java.lang.foreign.ValueLayout.ADDRESS;
import static java.lang.foreign.ValueLayout.JAVA_INT;Component
class ManualFfi implements LanguageDemonstrationRunner {// 这是包私有的因为我们稍后会需要它static final FunctionDescriptor PRINTF_FUNCTION_DESCRIPTOR FunctionDescriptor.of(JAVA_INT, ADDRESS);private final SymbolLookup symbolLookup;// SymbolLookup 是 Panama API但我有一个我正在注入的实现ManualFfi(SymbolLookup symbolLookup) {this.symbolLookup symbolLookup;}Overridepublic void run() throws Throwable {var symbolName printf;var nativeLinker Linker.nativeLinker();var methodHandle this.symbolLookup.find(symbolName).map(symbolSegment - nativeLinker.downcallHandle(symbolSegment, PRINTF_FUNCTION_DESCRIPTOR)).orElse(null);try (var arena Arena.ofConfined()) {var cString arena.allocateFrom(hello, Panama!);Objects.requireNonNull(methodHandle).invoke(cString);}}}
这是我提出的 SymbolLookup 的定义。它是一种复合体尝试一个 SymbolLookup如果第一个失败则尝试另一个。
Bean
SymbolLookup symbolLookup() {var loaderLookup SymbolLookup.loaderLookup();var stdlibLookup Linker.nativeLinker().defaultLookup();return name - loaderLookup.find(name).or(() - stdlibLookup.find(name));
}
运行这个你会看到它打印出 hello, Panama!.
您可能想知道为什么我没有选择更有趣的例子。事实证明在所有os中你既能理所当然地享有在计算机上也能感知到自己做了些什么的东西几乎没有。IO 似乎是我能想到的所有东西而且控制台 IO 更容易理解。
但 GraalVM 原生镜像咋样呢它并不支持你可能想做的每件事。至少目前它不在苹果芯片运行只在 x86 芯片。我开发了这个例子并设置了 GitHub 操作在 x86 Linux 环境中查看结果。对于我们这些不使用英特尔芯片的 Mac 开发者来说这有点遗憾但我们大多数人不是将产品部署到苹果设备上我们是部署到 Linux 和 x86 上所以这不是一个破坏协议的事情。
还有一些其他限制。如GraalVM 原生映像仅支持我们复合中的第一个 SymbolLookup, loaderLookup。如果那个不起作用那么它们都将不起作用。
GraalVM 想要知道你在运行时会做的一些动态事情包括外部函数调用。你需要提前告诉它。对于其他需要此类信息的大多数事情如反射、序列化、资源加载等你需要编写 .json 配置文件或让 Spring 的 AOT 引擎为你编写。这个特性是如此新以至于你必须走下几个抽象层次并编写一个 GraalVM Feature 类。Feature 有回调方法在 GraalVM 的本地编译生命周期中被调用。你将告诉 GraalVM 我们最终会在运行时调用的原生函数的签名即形态。这是 Feature。只有一行价值。
package com.example.demo;import org.graalvm.nativeimage.hosted.Feature;
import org.graalvm.nativeimage.hosted.RuntimeForeignAccess;import static com.example.demo.ManualFfi.PRINTF_FUNCTION_DESCRIPTOR;public class DemoFeature implements Feature {Overridepublic void duringSetup(DuringSetupAccess access) {// 这是唯一重要的一行。注意我们正在分享// 我们稍早从 ManualFfi bean 中的 PRINTF_FUNCTION_DESCRIPTOR。RuntimeForeignAccess.registerForDowncall(PRINTF_FUNCTION_DESCRIPTOR);}}
然后我们需要连接所有的特性通过将 --features 属性传递给 GraalVM 原生图像 Maven 插件配置来告知 GraalVM。我们还需要解锁外部 API 支持和解锁实验性事物。我不知道为什么在 GraalVM 原生镜像中这是实验性的而在 Java 22 本身中它不再是实验性的。还需要告诉 GraalVM 允许所有未命名类型的原生访问。所以总的来说这是最终的 Maven 插件配置。
plugingroupIdorg.graalvm.buildtools/groupIdartifactIdnative-maven-plugin/artifactIdversion0.10.1/versionconfigurationbuildArgsbuildArg--featurescom.example.demo.DemoFeature/buildArgbuildArg--enable-native-accessALL-UNNAMED/buildArgbuildArg-H:ForeignAPISupport/buildArgbuildArg-H:UnlockExperimentalVMOptions/buildArgbuildArg--enable-preview/buildArg/buildArgs/configuration
/plugin
这是一个了不起的结果。我将这个示例中的代码编译成一个在 GitHub Actions 运行中的 GraalVM 原生图像然后执行它。应用程式我提醒您 - 具有 Spring JDBC 支持、完整和嵌入式 SQL 99 兼容的 Java 数据库叫做 H2以及类路径上的所有内容 - 在 0.031 秒31 毫秒或 31 千分之一秒内执行占用数十兆字节的 RAM并从 GraalVM 原生镜像调用原生 C 代码
我真的很高兴大家。我已经等这一天很久了。
但这确实感觉有点低级。归根到底你在使用一个 Java API 来以编程方式创建和维护原生代码中的结构。这有点像使用 JDBC 中的 SQL。JDBC 允许你在 Java 中操纵 SQL 数据库记录但你不是在 Java 中编写 SQL 并在 Java 中编译它并在 SQL 中执行它。存在一个抽象增量你将字符串发送到 SQL 引擎然后以 ResultSet 对象的形式获取回来的记录。Panama 中的低级 API 也是如此。它起作用但你没有调用原生代码你正在查找符号和操纵内存。
所以他们发布了一个与之分离但相关的工具叫做 jextract。你可以指向一个 C 头文件如 stdio.hprintf 函数定义在其中它会生成模仿底层 C 代码调用签名的 Java 代码。我没有在这个示例中使用它因为生成的 Java 代码最终与底层平台绑定。我指它去 stdio.h 并获得了很多 macOS 特定的定义。我可以隐藏所有这些在运行时检查操作系统的后面然后动态加载特定的实现但是嗯这篇博客已经太长了。如果你想看怎么运行 jextract这是我用的可以在 macOS 和 Linux 上工作的 bash 脚本。你的里程可能会有所不同。
#!/usr/bin/env bash
LINUXhttps://download.java.net/java/early_access/jextract/22/3/openjdk-22-jextract3-13_linux-x64_bin.tar.gz
MACOShttps://download.java.net/java/early_access/jextract/22/3/openjdk-22-jextract3-13_macos-x64_bin.tar.gzOS$(uname)DL
STDIOif [ $OS Darwin ]; thenDL$MACOSSTDIO/Library/Developer/CommandLineTools/SDKs/MacOSX.sdk/usr/include/stdio.h
elif [ $OS Linux ]; thenDL$LINUXSTDIO/usr/include/stdio.h
elseecho Are you running on Windows? This might work inside the Windows Subsystem for Linux, but I havent tried it yet..
fiLOCAL_TGZtmp/jextract.tgz
REMOTE_TGZ$DL
JEXTRACT_HOMEjextract-22mkdir -p $(dirname $LOCAL_TGZ )
wget -O $LOCAL_TGZ $REMOTE_TGZ
tar -zxf $LOCAL_TGZ -C .
export PATH$PATH:$JEXTRACT_HOME/binjextract --output src/main/java -t com.example.stdio $STDIO
想想看我们拥有简单的外部函数互操作性、提供惊人扩展性的虚拟线程以及静态链接的、快如闪电、内存高效、自足的 GraalVM 原生图像二进制文件。再次告诉我为何你要开始一个新的 Go 项目:-)
5 勇敢的新世界
Java 22 是一个惊人的新版本。它带来了一系列巨大的功能和提升生活品质的改进。记住不可能总是这样美好没有人能每六个月就一贯地推出改变游戏规则的新功能。这是不可能的。所以我们不妨心存感激尽情享受目前吧好吗 :) 在我看来上一个版本 Java 21或许是我见过的自 Java 5 以来最重要的一次发布甚至可能是最早。这可能是最大的一次
那里有许多特性值得你关注包括
数据导向编程虚拟线程
六月前为支持那次发布所做的博客中覆盖这些及更多内容Hello, Java 21。
6 虚拟线程、结构化并发和作用域值
虚拟线程是真正重要的部分。阅读我刚才链接给你的博客往下翻。 (不要像 the Primeagen 那样他读了文章但在还没读到最佳部分 - 虚拟线程之前就走神了我的朋友……为什么??)
如果你正在运行 I/O 绑定的服务虚拟线程是提高你的云基础设施花费、硬件等的一个方法。它们使得你可以将现有的针对 java.io 中的阻塞 I/O API 编写的代码转换为虚拟线程并处理更好的规模化。通常的效果是你的系统不再不断地等待线程的可用性从而平均响应时间下降更好的是你会发现系统能够同时处理更多的请求我无法强调它的重要性。虚拟线程是棒极了如果你在使用 Spring Boot 3.2你只需要指定 spring.threads.virtual.enabledtrue 即可享受它们
虚拟线程是旨在使 Java 成为我们都知道它应该得到的精简、高效的规模化机器的一系列新功能的一部分而且它正在起作用虚拟线程是三个旨在协同工作的功能中的唯一一个已经在发布形式中交付的功能。
结构化并发和作用域值都还没有落地。结构化并发为构建并发代码提供了一个更优雅的编程模型而作用域值则提供了一个效率更高、更通用的 ThreadLocalT 替代方案特别适用于虚拟线程的背景下其中你现在可以实际拥有数百万个线程。想象一下对于每一个这样的线程都有重复的数据
这些功能在 Java 22 中处于预览阶段。我不知道它们现在是否值得展示。在我心中虚拟线程是魔法的一部分它们之所以如此神奇正是因为你真的不需要了解它们只设置那一个属性你就可以启动了。
虚拟线程为你提供了类似 Python、Rust、C#、TypeScript、JavaScript 的 async/await 或 Kotlin 中的 suspend 之类的惊人规模而无需使用那些语言功能所需的固有冗长代码和繁琐工作。这是少数几次除了可能是 Go 的实现Java 在结果上是直接更胜一筹的时候。Go 的实现是理想的但那只是因为他们在 1.0 版本中就内置了这一点。事实上Java 的实现更为杰出精确地说是因为它与较老的平台线程模型共存。
7 隐式声明的类和实例主方法
这个预览功能是巨大的生活质量提升尽管结果代码更小而我非常欢迎它。不幸的是它目前还与 Spring Boot 不兼容。基本概念是总有一天你将能够只有一个顶层 main 方法而不需要今天 Java 中的所有仪式。作为应用程序的入口点这不是很好吗没有 class 定义没有 public static void没有不必要的 String[] 参数。
void main() {System.out.println(Hello, world!);
}
8 超类之前的语句
这是一个不错的生活质量功能。基本上Java 不允许你在子类中调用 super 构造函数之前访问 this。其目的是为了避免与无效状态相关的一类错误。但这有点过于严厉并迫使开发者在想要在调用 super 方法之前进行任何非平凡计算时不得不转而使用 private static 辅助方法。这是有时所需的体操动作的一个例子。我从 the JEP 页面偷来了这个例子
class Sub extends Super {Sub(Certificate certificate) {super(prepareByteArray(certificate));}// 辅助方法private static byte[] prepareByteArray(Certificate certificate) {var publicKey certificate.getPublicKey();if (publicKey null)throw new IllegalArgumentException(null certificate);return switch (publicKey) {case RSAKey rsaKey - ///...case DSAPublicKey dsaKey - ...//...default - //...};}}
你可以看到问题。这个新的 JEP目前还是预览功能将允许你将该方法直接内联在构造函数本身增强可读性并消除代码冗余。
9 未命名的变量和模式
未命名的变量和模式是另一个提升生活质量的功能。然而它已经交付了。
当你在创建线程或者使用 Java 8 的流和收集器时你将创建很多 lambda。实际上在 Spring 中有很多情况下你会使用 lambdas。只需考虑所有的 *Template 对象及其以回调为中心的方法。 JdbcClient 和 RowMapperT 也跳入脑海
有趣的事实Lambda 首次在 2014 年的 Java 8 版本中介绍。 (是的已经过去了一个十年那时人们在做冰桶挑战世界痴迷于自拍棒、Frozen 和 Flappy Bird。)但它们的惊人品质是几乎前 20 年的 Java 代码在一夜之间如果方法期望单个方法接口实现就可以参与 lambdas。
Lambdas 是惊人的。它们在 Java 语言中引入了一个新的重用单元。最棒的部分是它们被设计为以某种方式嫁接到运行时的现有规则上包括自动将所谓的功能接口或 SAMs单抽象方法接口适应到 lambdas。我唯一的抱怨是属于包含作用域的 lambda 中引用的东西必须设置为 final。这个问题已经修复。现在必须拼出每个 lambda 参数即使我根本没打算使用它现在有了 Java 22那也得到修复了这里是一个冗长的例子仅为了展示两处 _ 字符的使用。因为我可以。
package com.example.demo;import org.springframework.jdbc.core.simple.JdbcClient;
import org.springframework.stereotype.Component;import javax.sql.DataSource;Component
class AnonymousLambdaParameters implements LanguageDemonstrationRunner {private final JdbcClient db;AnonymousLambdaParameters(DataSource db) {this.db JdbcClient.create(db);}record Customer(Integer id, String name) {}Overridepublic void run() throws Throwable {var allCustomers this.db.sql(select * from customer )// 这里 .query((rs, _) - new Customer(rs.getInt(id), rs.getString(name))).list();System.out.println(all: allCustomers);}}
该类使用 Spring 的 JdbcClient 查询底层数据库。它一页一页地翻阅结果然后涉及我们的 lambda它符合 RowMapperCustomer 类型以帮助我们将结果适应到与我的领域模型一致的记录。 RowMapperT 接口我们的 lambda 符合它有一个方法 T mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException期望两个参数我将需要的 ResultSet以及我几乎不需要的 rowNum。现在多亏 Java 22我不需要指定它。就像在 Kotlin 或 TypeScript 中一样只需插入 _ 即可。不错
10 聚集者
Gatherers 是另一个在预览中也很好的功能。 Viktor Klang他在 Akka 上的了不起工作以及他在 Lightbend 期间对 Scala futures 的贡献。如今他是 Oracle 的一名 Java 语言架构师他一直在研究的就是新的 Gatherer API。顺便说一下Stream API 也是在 Java 8 中引入的这 - 顺便说一下 - 给了 Java 开发者一个机会与 lambdas 一起大大简化和现代化他们现有的代码并向更多函数式编程方向发展。
它构建了一个在值的流上进行一系列转换的模型。然而这个抽象模型并不尽完美。Streams API 提供了大量便利的方法这些方法能够满足 99% 的使用场景但当你遇到找不到合适方法的情况时通常会感到挫败因为之前并没有一种简易的方式可以直接扩展新的操作。在过去十年间关于为 Streams API 引入新操作的提案数不胜数甚至在最初的 lambda 表达式提案中也有讨论和妥协目的是让编程模型有足够的灵活性来支持新操作的加入。现在这一目标作为一个预览性质的功能终于实现了。Gatherers 提供了一个稍微更底层的抽象层次使你能够在不需要将 Stream 具体化为 Collection 的情况下在 Streams 上引入多种新操作。以下是一个我毫不掩饰地直接从 Viktor 和他的团队那里取得的示例。
package com.example.demo;import org.springframework.stereotype.Component;import java.util.Locale;
import java.util.function.BiFunction;
import java.util.function.Supplier;
import java.util.stream.Gatherer;
import java.util.stream.Stream;Component
class Gatherers implements LanguageDemonstrationRunner {private static T, R GathererT, ?, R scan(SupplierR initial,BiFunction? super R, ? super T, ? extends R scanner) {class State {R current initial.get();}return Gatherer.T, State, RofSequential(State::new,Gatherer.Integrator.ofGreedy((state, element, downstream) - {state.current scanner.apply(state.current, element);return downstream.push(state.current);}));}Overridepublic void run() {var listOfNumberStrings Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9).gather(scan(() - , (string, number) - string number).andThen(java.util.stream.Gatherers.mapConcurrent(10, s - s.toUpperCase(Locale.ROOT)))).toList();System.out.println(listOfNumberStrings);}}
该段代码的重点在于这里描述了一个名为 scan 的方法它返回一个 GathererT,?,R 类型的实现。每个 GathererT,O,R 对象都需要一个初始化函数和一个整合函数。虽然这种实现自带默认的合并函数和完成函数但你也可以自行覆盖它们。它通过读取所有的数字条目并为每一个条目逐步构造一个字符串字符串随着数字的增加不断累积。结果就像这样先是 1然后是 12接着是 123直到 1234 等等。 上述例子还展示了 gatherers 是可以组合使用的。在这里我们实际上操作了两个 Gatherer 对象一个用于执行扫描过程另一个则把每个元素转成大写并且这一转换是并发进行的。 如果您还没能完全理解没关系对于大多数人而言这部分内容可能会有些深奥。大多数人可能无需自己编写 Gatherers。但是如果你想挑战一下也是可以试试的。我的朋友 Gunnar Morling 就在前几天完成了这样的工作。Gatherers 方法的巧妙之处在于它使社区能够根据自己的需求去设计解决方案。我很好奇这对于 Eclipse Collections、Apache Commons Collections 或者 Guava 这样的著名项目会带来什么影响它们是否会推出 Gatherers还有其他什么项目会加入这一趋势我期待看到很多实用的 gatherers 能够聚集到同一个地方。
11 Class Parsing API
又一个令人期待的预览性特性这是 JDK 新增的部分非常适合框架和基础架构开发人员。它可以解答例如如何构建 .class 文件和如何读取 .class 文件的问题。目前市场上有很多好用但不兼容总是稍微有点落后的工具比如 ASM这个领域里的重量级解决方案ByteBuddyCGLIB 等。JDK 本身在其代码库中就包含了三种此类解决方案这类库在整个行业中随处可见并且对于像 Spring 这样的框架的开发来说至关重要Spring 动态地在运行时创建类来支持业务逻辑。你可以将它看作是一个反射 API但它作用于 .class 文件——硬盘上实际的字节码而不是加载进 JVM 的对象。 这是一个简单的例子展示了如何把一个 .class 文件加载进一个 byte[] 数组并对其进行分析。
package com.example.demo;import org.springframework.aot.hint.RuntimeHints;
import org.springframework.aot.hint.RuntimeHintsRegistrar;
import org.springframework.context.annotation.ImportRuntimeHints;
import org.springframework.core.io.ClassPathResource;
import org.springframework.core.io.Resource;
import org.springframework.stereotype.Component;import java.lang.classfile.ClassFile;
import java.lang.classfile.FieldModel;
import java.lang.classfile.MethodModel;Component
ImportRuntimeHints(ClassParsing.Hints.class)
class ClassParsing implements LanguageDemonstrationRunner {static class Hints implements RuntimeHintsRegistrar {Overridepublic void registerHints(RuntimeHints hints, ClassLoader classLoader) {hints.resources().registerResource(DEFAULT_CUSTOMER_SERVICE_CLASS);}}private final byte[] classFileBytes;private static final Resource DEFAULT_CUSTOMER_SERVICE_CLASS new ClassPathResource(/simpleclassfile/DefaultCustomerService.class);ClassParsing() throws Exception {this.classFileBytes DEFAULT_CUSTOMER_SERVICE_CLASS.getContentAsByteArray();}Overridepublic void run() {// this is the important logicvar classModel ClassFile.of().parse(this.classFileBytes);for (var classElement : classModel) {switch (classElement) {case MethodModel mm - System.out.printf(Method %s%n, mm.methodName().stringValue());case FieldModel fm - System.out.printf(Field %s%n, fm.fieldName().stringValue());default - {// ... }}}}}
这个例子稍微复杂一些因为它涉及到了运行时读取资源。为了应对这个过程我实现了一个名为 Spring AOT RuntimeHintsRegistrar 的组件它能生成一个 .json 文件。这个 JSON 文件记录着我正在读取的资源信息比如具体来说就是 DefaultCustomerService.class 文件的数据。不过这些都是幕后的技术细节主要是为了在 GraalVM 上进行本地镜像编译的时候使用。 而代码底部的部分则颇有意思我们对 ClassElement 实例进行了枚举并通过模式匹配的方法一一提取了各个要素。这真是太棒了
12 String Templates
又一项预览特性的加入String templates 为 Java 带来了字符串插值功能Java 中的多行字符串String已经使用了一段时间。这个新功能允许开发者将编译后字符串中可见的变量直接嵌入到字符串值里面。最精彩的部分从理论上讲这个机制还可以自定义不满意现有的语法你完全可以创造一个属于你自己的版本。
package com.example.demo;import org.springframework.stereotype.Component;Component
class StringTemplates implements LanguageDemonstrationRunner {Overridepublic void run() throws Throwable {var name josh;System.out.println(STR. name: \{name.toUpperCase()});}}
13 总结
作为一名 Java 和 Spring 开发者现在是一个前所未有的好时机我一直强调这一点。我们仿佛获得了一个崭新的语言和运行时环境这一进步 - 奇妙地 - 保持了对历史版本的兼容。这是我目睹 Java 社区所开展的最具雄心壮志的软件项目之一我们很幸运能够见证其成果的诞生。从现在起我打算将 Java 22 和支持 Java 22 的 GraalVM 用于我的所有开发工作我希望您也能跟我一起 关注我紧跟本系列专栏文章咱们下篇再续 作者简介魔都技术专家兼架构多家大厂后端一线研发经验各大技术社区头部专家博主。具有丰富的引领团队经验深厚业务架构和解决方案的积累。 负责 中央/分销预订系统性能优化 活动优惠券等营销中台建设 交易平台及数据中台等架构和开发设计 车联网核心平台-物联网连接平台、大数据平台架构设计及优化 目前主攻降低软件复杂性设计、构建高可用系统方向。 参考
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