Java 17 新特性详解与代码示例

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一、Java 17 新特性概览

二、详细解析与代码示例

1. Sealed Classes（密封类）

代码示例

2. Switch 模式匹配（预览功能）

代码示例

3. 文本块（Text Blocks）

代码示例

4. Stream API 增强

代码示例

5. RandomGenerator API

代码示例

6. ZGC 与 G1 GC 的增强

ZGC 示例

7. 废弃和移除

UTF-8 示例

三、总结与展望

Java 17 是长期支持（LTS）的版本，具有稳定性和新特性的平衡，非常适合开发者长期使用。本文将详尽解析 Java 17 的新特性，结合代码示例帮助理解这些增强与改进。

一、Java 17 新特性概览

Java 17 包含多个增强，主要涉及以下几类：

语言特性改进
- Sealed Classes（密封类）
- Switch 模式匹配（预览）
- 文本块（Text Blocks）
API 改进
- Stream API 增强
- RandomGenerator API
JVM 改进
- ZGC 与 G1 GC 的增强
工具改进
- JEP 391：Windows/AArch64 支持
- JEP 356：增强的 Java 测试框架
废弃和移除
- 删除 Applet API
- 强制使用 UTF-8 编码

二、详细解析与代码示例

1. Sealed Classes（密封类）

密封类通过限制哪些类可以继承其实现，为类层次结构提供更好的控制。这在复杂领域模型中非常有用。

代码示例

java">sealed class Shape permits Circle, Rectangle {// 基类代码
}final class Circle extends Shape {double radius;Circle(double radius) {this.radius = radius;}
}non-sealed class Rectangle extends Shape {double length, width;Rectangle(double length, double width) {this.length = length;this.width = width;}
}

特性说明：

sealed 限制可以继承的类。
permits 明确指定子类。
子类必须是 final、sealed 或 non-seale

2. Switch 模式匹配（预览功能）

Switch 表达式支持基于模式的匹配，让代码更简洁。

代码示例

java">public class PatternMatchingDemo {public static String formatShape(Object shape) {return switch (shape) {case Circle c -> "Circle with radius: " + c.radius;case Rectangle r -> "Rectangle with length: " + r.length + ", width: " + r.width;default -> "Unknown shape";};}public static void main(String[] args) {Shape shape = new Circle(5.0);System.out.println(formatShape(shape));}
}

特性说明：

支持类型匹配和模式解构。
提高了代码的可读性和安全性。

3. 文本块（Text Blocks）

文本块提供简洁的方式来定义多行字符串，并支持更好的格式化和操作。

代码示例

java">public class TextBlockDemo {public static void main(String[] args) {String json = """{"name": "Java 17","features": ["Sealed Classes", "Switch Pattern Matching", "Text Blocks"]}""";System.out.println(json);}
}

特性说明：

使用 """ 包裹文本。
自动维护换行和缩进。
提高了代码的可维护性。

4. Stream API 增强

Java 17 为 Stream API 添加了新的方法，如 toList()，用于简化流操作。

代码示例

java">import java.util.stream.Stream;public class StreamApiDemo {public static void main(String[] args) {var list = Stream.of("Java", "Python", "C++").map(String::toUpperCase).toList(); // 直接转换为列表System.out.println(list);}
}

特性说明：

toList() 方法返回一个不可变列表。
简化了流到集合的转换。

5. RandomGenerator API

新的 RandomGenerator API 提供了更多的随机数生成器，实现更高效和多样的生成。

代码示例

java">import java.util.random.RandomGenerator;public class RandomGeneratorDemo {public static void main(String[] args) {RandomGenerator random = RandomGenerator.of("L64X128MixRandom");for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println(random.nextInt(100)); // 生成 0 到 99 的随机数}}
}

特性说明：

支持多种算法，提供更灵活的选择。
适合科学计算和并行环境。

6. ZGC 与 G1 GC 的增强

Java 17 优化了 ZGC（低延迟垃圾回收器）和 G1 GC 的性能，使得内存管理更加高效。

ZGC 示例

java">// JVM 参数配置
// -XX:+UseZGC -Xmx2g -Xms2g
public class ZGCDemo {public static void main(String[] args) {System.out.println("Using ZGC in Java 17");// 模拟大内存分配和释放}
}

特性说明：

ZGC 的暂停时间可以保持在 10 毫秒以内。
适合低延迟、高吞吐量的应用场景。

7. 废弃和移除

Applet API 移除： Applet 技术因过时和安全问题被移除。
强制 UTF-8： Java 17 中，默认字符集改为 UTF-8，提升了国际化支持。

UTF-8 示例

java">public class UTF8Demo {public static void main(String[] args) {String text = "你好，世界！"; // UTF-8 字符System.out.println(text);}
}

三、总结与展望

Java 17 作为 LTS 版本，提供了丰富的特性和改进，涵盖了语言、API 和工具等多个方面。无论是密封类、Switch 模式匹配，还是 ZGC 和 RandomGenerator API，都为开发者提供了更强大的工具和灵活性。

随着 Java 17 的推出，开发者可以更加高效地构建现代化的应用程序，充分利用其新特性打造高性能、安全性强的系统。

推荐使用场景：

大型企业级项目。
长期维护的应用。
需要低延迟和高吞吐的系统。

下一步：

学习和实践 Java 17 的新特性。
升级现有项目到 Java 17，享受其性能和功能优势。