JDK14新特性资料：初学者入门指南

概述

本文介绍了JDK14的新特性资料，包括引用类型开关、路径匹配模式的改进以及孵化API等，旨在帮助初学者快速入门。文章详细讲解了这些新特性的使用方法，并提供了多个实战演练示例，以加深读者的理解。

JDK14新特性资料：初学者入门指南

JDK14简介

JDK14发布背景

JDK 14是Java开发工具包（JDK）的第14个主要版本，它在2020年3月17日正式发布。该版本继续沿袭了JDK 11引入的模块化开发模式，并引入了一些新的特性以提高开发效率和代码质量。JDK 14的发布也是为了持续改进和完善Java平台，使得开发者有更好的开发体验和更强大的开发工具支持。

JDK14版本特性概述

JDK 14引入了许多新的特性和改进，主要包括：

• 引用类型开关
• 路径匹配模式的改进
• 新增的孵化API
• 其他一些较小的改进和优化

这些特性旨在提升Java开发者的生产力和代码的健壮性。

新特性的详细讲解

引用类型开关

引用类型开关（Foreign Function Interface，FFI）允许Java程序调用非Java语言编写的函数。这使得Java程序可以更好地与C、C++等语言编写的程序进行交互。

为了使FFI可用，你必须在编译时启用--add-modules jdk.incubator.foreign参数，并在运行时启用-XstartOnFirstThread（如果在Apple平台上运行的话）。以下是一个简单的例子，展示了如何使用FFI调用位于/lib/libc.so中的puts函数，并将字符串"Hello, World!"传给它。

import jdk.incubator.foreign.*;
import jdk.incubator.foreign.FunctionDescriptor;
import jdk.incubator.foreign.MemorySegment;
import jdk.incubator.foreign.SymbolLookup;

public class FFIExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            MemorySegment addr = SymbolLookup.of("/lib/libc.so").lookup("puts").get();
            var f = Functions.ofFunctionDescriptor(addr, FunctionDescriptor.of("Ljava/lang/String;", "Ljava/lang/String;"));
            f.invoke("Hello, World!");
        } catch (Throwable e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

路径匹配模式的改进

JDK 14改进了路径匹配模式，使得路径匹配更加灵活和强大。新的路径匹配模式遵循Unix shell风格的模式匹配规则，例如**/*可以匹配任意深度的目录下的所有文件。下面是一个简单的例子，展示了如何使用新的路径匹配模式：

import java.nio.file.*;
import java.util.stream.*;

public class PathMatcherExample {
    public static void main(String[] args) {
        PathMatcher matcher = FileSystems.getDefault().getPathMatcher("glob:**/*.java");
        try (Stream<Path> files = Files.walk(Paths.get("/path/to/directory"))) {
            files.filter(matcher::matches)
                .forEach(System.out::println);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个例子中，我们创建了一个路径匹配器，用来匹配所有.java文件，并对指定目录及其子目录下的所有文件进行过滤，输出匹配的文件路径。

新增的孵化API

孵化API（Incubating API）是新引入的API，用于试验新的功能和特性。孵化API仍然在实验阶段，可能会在未来的JDK版本中进行变更或移除。孵化API通常包含在jdk.incubator.*包中。下面是一个简单的例子，展示了如何使用孵化API读取文件内容：

import jdk.incubator.io.*;
import jdk.incubator.io.impl.*;

import java.nio.file.*;
import java.io.*;

public class IncubatingAPIExample {
    public static void main(String[] args) {
        Path path = Paths.get("/path/to/file");

        try (InMemorySeekableByteChannel channel = new SeekableFileChannelImpl(path)) {
            SeekableByteChannelReader reader = channel.reader(0, channel.size());
            while (reader.hasRemaining()) {
                System.out.print((char) reader.get());
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个例子中，我们使用孵化API的InMemorySeekableByteChannel来读取文件内容，并将其输出到控制台。

实战演练

使用引用类型开关

在上一节中，我们已经通过一个简单的例子展示了如何使用FFI调用puts函数。接下来，我们将学习如何使用FFI调用C语言编写的更复杂的函数。

首先，我们编写一个简单的C程序，该程序将两个整数相加：

#include <stdio.h>

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

然后，我们使用FFI调用这个函数：

import jdk.incubator.foreign.*;
import jdk.incubator.foreign.MemorySegment;
import jdk.incubator.foreign.SymbolLookup;

public class FFIAddExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            MemorySegment addr = SymbolLookup.of("/path/to/library.so").lookup("add").get();
            var add = Functions.ofFunctionDescriptor(addr, FunctionDescriptor.of("I", "I", "I"));
            int result = add.invoke(1, 2);
            System.out.println("Result: " + result);
        } catch (Throwable e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个例子中，我们通过FFI调用了名为add的C函数，并将结果输出到控制台。

应用路径匹配模式改进

路径匹配模式改进使得路径匹配更加灵活和强大。下面是一个更复杂的例子，展示了如何使用改进后的路径匹配模式来匹配特定类型的文件：

import java.nio.file.*;
import java.util.stream.*;

public class PathMatcherAdvancedExample {
    public static void main(String[] args) {
        PathMatcher matcher = FileSystems.getDefault().getPathMatcher("glob:**/src/**/*.java");
        try (Stream<Path> files = Files.walk(Paths.get("/path/to/root"))) {
            files.filter(matcher::matches)
                .forEach(System.out::println);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个例子中，我们使用路径匹配模式来匹配所有位于src子目录下的.java文件，并输出它们的路径。

测试孵化API

在本节中，我们将通过一个更复杂的例子来展示孵化API的用法。我们将使用孵化API来读取文件内容，并计算文件的MD5校验和。

首先，我们编写一个简单的Java程序，该程序使用孵化API来读取文件内容，并计算文件的MD5校验和：

import jdk.incubator.io.*;
import jdk.incubator.io.impl.*;

import java.nio.file.*;
import java.io.*;
import java.security.*;

public class IncubatingAPIAdvancedExample {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException, IOException {
        Path path = Paths.get("/path/to/file");

        try (InMemorySeekableByteChannel channel = new SeekableFileChannelImpl(path)) {
            SeekableByteChannelReader reader = channel.reader(0, channel.size());
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");

            while (reader.hasRemaining()) {
                md.update((byte) reader.get());
            }

            byte[] digest = md.digest();
            System.out.println("MD5: " + bytesToHex(digest));
        }
    }

    private static String bytesToHex(byte[] bytes) {
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        for (byte b : bytes) {
            result.append(String.format("%02x", b));
        }
        return result.toString();
    }
}

在这个例子中，我们使用孵化API的InMemorySeekableByteChannel来读取文件内容，并计算文件的MD5校验和。

常见问题解答

常见错误及解决方法

使用JDK 14新特性时，可能会遇到一些常见错误。以下是一些常见的错误及其解决方法：

1. 引用类型开关错误

   • 错误信息: java.lang.Unsafe
   • 解决方法: 确保在编译时启用--add-modules jdk.incubator.foreign参数，并在运行时启用-XstartOnFirstThread（如果在Apple平台上运行的话）。
   • 示例:

     javac --add-modules jdk.incubator.foreign FFIExample.java
     java -XstartOnFirstThread -m FFIExample

2. 路径匹配模式错误

   • 错误信息: java.nio.file.InvalidPathException
   • 解决方法: 确保路径模式正确，并且路径存在。
   • 示例:

     PathMatcher matcher = FileSystems.getDefault().getPathMatcher("glob:**/*.java");

3. 孵化API错误
   • 错误信息: java.lang.module.ResolutionException
   • 解决方法: 确保在编译时启用--add-modules jdk.incubator.io参数。
   • 示例:

     javac --add-modules jdk.incubator.io IncubatingAPIExample.java

新特性兼容性问题

JDK 14引入的新特性可能与旧版本的JDK不兼容。例如，孵化API可能在未来的版本中进行变更或移除。因此，在使用这些新特性时，需要确保你的项目环境与JDK 14兼容，并且在未来的版本中仍然可以正常工作。

学习资源推荐

官方文档与教程

Oracle官方提供了大量的文档和教程，帮助开发者更好地理解和使用JDK 14的新特性。以下是一些推荐的学习资源：

• JDK 14 Release Notes
• JDK 14 Features
• JDK 14 API Documentation

书籍推荐

虽然在JDK 14发布时没有推荐特定的书籍，但以下是一些通常推荐的Java编程书籍：

• 《Effective Java》, Joshua Bloch
• 《Java Concurrency in Practice》, Brian Goetz

在线社区和论坛

加入在线社区和论坛可以让你获取更多关于JDK 14新特性的信息，并与其他开发者交流经验。

• Java Community Process
• Stack Overflow
• Mailing Lists

总结与展望

JDK14新特性总结

JDK 14引入了许多新的特性和改进，包括引用类型开关、路径匹配模式的改进、孵化API等。这些特性使得Java编程更加灵活和强大。通过使用这些新特性，开发者可以更好地与非Java语言编写的程序进行交互，更灵活地匹配路径，以及尝试新的API功能。

对后续版本的展望

未来的JDK版本将继续引入更多的新特性和改进，以提高开发者的生产力和代码质量。特别是孵化API可能会在未来版本中进行进一步的改进和完善。此外，Java平台将继续保持其稳定性和兼容性，使得开发者可以放心地使用和依赖。

JDK 14的新特性为Java编程带来了更多的可能性和灵活性，值得开发者深入学习和研究。