Java 11 新特性：从模块化到 HTTP/2 深度解析

开篇语

哈喽，各位小伙伴们，你们好呀，我是喵手。运营社区：C站/掘金/腾讯云/阿里云/华为云/51CTO；欢迎大家常来逛逛

  今天我要给大家分享一些自己日常学习到的一些知识点，并以文字的形式跟大家一起交流，互相学习，一个人虽可以走的更快，但一群人可以走的更远。

  我是一名后端开发爱好者，工作日常接触到最多的就是Java语言啦，所以我都尽量抽业余时间把自己所学到所会的，通过文章的形式进行输出，希望以这种方式帮助到更多的初学者或者想入门的小伙伴们，同时也能对自己的技术进行沉淀，加以复盘，查缺补漏。

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前言

Java 11 是 Java 平台的重要版本，作为 LTS（长期支持）版本，Java 11 引入了很多新的特性和改进，这些改进不仅增强了语言本身的功能，还提升了性能、安全性和开发者的体验。从模块化系统到对 HTTP/2 的支持，Java 11 带来了多方面的增强。本文将深入解析 Java 11 的主要新特性，帮助开发者了解这些功能如何影响 Java 的生态系统。

1. 模块化系统（Project Jigsaw）

Java 9 引入了模块化系统，即 Project Jigsaw，这是 Java 语言历史上最为重大的变化之一。Java 11 继续优化和扩展了这一系统，使得 Java 更加灵活、可维护且安全。

1.1 模块化的优势

模块化系统的引入，使得开发者可以将应用程序划分为多个独立模块，并只暴露必要的功能。这不仅有助于代码的组织和维护，还能提高性能，减少不必要的类加载，从而减小应用程序的启动时间。

模块化的好处：

• 封装性：模块可以隐藏内部实现，只暴露需要的 API。
• 安全性：模块能够限制包的访问权限，减少了未授权访问的风险。
• 可维护性：模块化使得代码更加清晰，依赖关系更加明确，利于长期维护。
• 性能：通过减少类的加载和依赖，可以提升应用程序的启动性能。

1.2 在 Java 11 中的改进

Java 11 继续优化和增强了模块系统的一些特性：

• JDK 中的模块化：Java 11 中，JDK 被彻底模块化。很多以前作为 rt.jar 中一部分的类现在被拆分成了多个模块。这为开发者提供了更多的定制化选择，开发者可以根据需求只选择相关模块进行使用。
• JEP 220：模块的可迁移性：这项改进使得 JDK 模块更加灵活和可重用。

示例：创建一个模块化项目

1. 定义模块：

   // module-info.java
   module com.example.module {
       exports com.example.api;
       requires java.sql;
   }
   

2. 使用模块：

   // Main.java
   import com.example.api.*;
   
   public class Main {
       public static void main(String[] args) {
           System.out.println("Hello from Java Module!");
       }
   }
   

3. 编译和运行：
   使用 javac 和 java 命令可以分别编译和运行这个模块化应用。

1.3 JLink

Java 11 引入了 JLink 工具，它允许开发者创建自定义的 Java 运行时环境（JRE）。JLink 可以根据应用程序的需求，仅打包必要的模块，生成精简的 JDK。通过这种方式，可以大大减小应用程序的大小并提高性能。

2. 本地化和多语言支持

Java 11 增强了本地化和多语言支持。通过扩展支持的字符集、语言和格式，Java 11 在全球化应用中提供了更多的功能支持。

2.1 java.time 库的增强

Java 11 对 java.time 包进行了增强，添加了更多的日期和时间相关功能，支持更加精细的日期时间操作和解析。

示例：时间解析

import java.time.Instant;
import java.util.Date;

public class Java11DateTimeExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 通过 Instant 获取当前时间
        Instant instant = Instant.now();
        System.out.println("Current time: " + instant);
        
        // Instant 转换为 Date
        Date date = Date.from(instant);
        System.out.println("Date: " + date);
    }
}

3. HTTP/2 支持

Java 11 进一步优化了对 HTTP/2 的支持，HTTP/2 是一种现代化的网络协议，它在性能和安全性上比 HTTP/1.1 有显著提升。

3.1 HTTP/2 的优势

• 多路复用：允许在同一连接上并发传输多个请求和响应，减少了网络延迟。
• 头部压缩：HTTP/2 使用 HPACK 压缩算法来压缩 HTTP 请求和响应的头部，减少了冗余的网络数据。
• 服务器推送：服务器可以主动将响应内容推送给客户端，减少客户端的请求次数。

3.2 Java 11 中的改进

Java 11 内置的 HttpClient API 支持 HTTP/2，且提供了更加简洁的 API 来进行 HTTP 请求。这是通过 JEP 321 引入的，取代了早期的 HttpURLConnection。

示例：使用 HttpClient 发送 HTTP/2 请求

import java.net.URI;
import java.net.http.HttpClient;
import java.net.http.HttpRequest;
import java.net.http.HttpResponse;
import java.net.http.HttpHeaders;

public class Http2Example {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
        HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
                                        .uri(new URI("https://www.example.com"))
                                        .build();

        // 发送 HTTP/2 请求
        HttpResponse<String> response = client.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());

        // 打印响应内容
        System.out.println("Response Code: " + response.statusCode());
        System.out.println("Response Body: " + response.body());
    }
}

解释：

• 使用 Java 11 提供的 HttpClient 进行 HTTP/2 请求时，它会自动选择最合适的协议（如果支持 HTTP/2，Java 11 会自动使用 HTTP/2 协议）。
• 代码示例中的 HttpClient.newHttpClient() 和 HttpRequest.newBuilder() 创建一个 HTTP 请求，并通过 client.send() 发送请求。

4. JEP 330：启动时评估 Java 文件

Java 11 引入了一个新的功能：通过命令行直接运行 .java 文件。以前，开发者需要首先编译 .java 文件，然后再运行 .class 文件。现在，Java 11 允许直接运行 .java 文件。

示例：直接运行 .java 文件

java MyApp.java

这样，无需先编译 .java 文件，Java 11 会在运行时自动编译并执行它。

5. 字符串处理的改进

Java 11 引入了几个字符串处理的新方法，增强了字符串操作的功能。

5.1 isBlank() 方法

isBlank() 方法检查字符串是否为空白字符串（即，空字符串或仅包含空格字符）。

示例：

public class StringExample {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "  ";
        String str2 = "Hello";

        System.out.println(str1.isBlank());  // 输出：true
        System.out.println(str2.isBlank());  // 输出：false
    }
}

5.2 lines() 方法

lines() 方法将字符串拆分成多行，并返回一个流（Stream）。它使得处理多行文本更加方便。

示例：

public class StringLinesExample {
    public static void main(String[] args) {
        String multilineString = "Hello\nWorld\nJava 11";

        // 使用 lines() 方法拆分并打印每一行
        multilineString.lines().forEach(System.out::println);
    }
}

6. 垃圾回收器的改进

Java 11 引入了对 ZGC（Z Garbage Collector） 的实验性支持。ZGC 是一种低延迟垃圾回收器，专门为延迟敏感的应用设计。ZGC 的目标是能够在大规模内存上（数 TB）以低于 10ms 的延迟进行垃圾回收。

使用 ZGC：

要启用 ZGC，可以在启动 Java 应用时使用 -XX:+UseZGC 参数。

java -XX:+UseZGC -jar your-app.jar

7. 总结

Java 11 引入了许多新特性，这些特性提升了语言的可用性、性能和安全性。特别是 模块化系统、HTTP/2 支持、改进的字符串处理方法 和 ZGC 等新特性，使得 Java 11 在现代应用程序的开发中更加高效和便捷。通过利用这些新特性，开发者能够更好地构建模块化、高性能的 Java 应用程序。

• 模块化系统：增强了代码的组织和管理。
• HTTP/2 支持：提供了更高效的网络协议。
• JEP 330：使得直接运行 .java 文件成为可能，提升了开发体验。
• ZGC：改善了大内存环境下的垃圾回收性能。

作为 LTS 版本，Java 11 将为企业级应用提供稳定、长期的支持，是现代 Java 开发的理想选择。

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文末

好啦，以上就是我这期的全部内容，如果有任何疑问，欢迎下方留言哦，咱们下期见。

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学习不分先后，知识不分多少；事无巨细，当以虚心求教；三人行，必有我师焉！！！

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