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Java 12 和 13 主要引入了⁢一些预览特性，其中最重要⁡的是 Switch 表达⁡式和文本块，这些特性在后续版本中得到了完善和正式化。

至于 Java 12 的 JVM ⁢常量 API 和 Ja⁡va 13 的动态 C⁡DS 归档特性，企业开发中几乎用不到，不必学习。

  • JVM 常量 API：提供了标准化的接口来描述和操作字节码中的常量池项，主要用于字节码操作工具和编译器开发，过于底层。
  • 动态 CDS 归档：允许应用程序在运行时自动生成和更新类数据共享归档文件，无需预先手动创建。虽然能进一步优化启动性能，但配置复杂、收益有限，大多数企业应用没必要搞。

Java 12 新特性（2019年3月） ​

预览特性 ​

【了解】Switch 表达式（预览） ​

Java 12 首次引入了 ⁢Switch 表达⁡式作为预览特性，这⁡是对传统 switch 语句的重大改进。

传统的 switch 语句存在一些问题：

java
// 传统 switch 语句的问题
String dayType;
switch (day) {
    case MONDAY:
    case TUESDAY:
    case WEDNESDAY:
    case THURSDAY:
    case FRIDAY:
        dayType = "工作日";
        break;  // 容易忘记 break，导致 fall-through
    case SATURDAY:
    case SUNDAY:
        dayType = "周末";
        break;
    default:
        dayType = "未知";
        break;
}

Java 12 的 Switch 表达式解决了这些问题：

java
// Java 12 预览版的 switch 表达式
String dayType = switch (day) {
    case MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY -> "工作日";
    case SATURDAY, SUNDAY -> "周末";
    default -> "未知";
};

主要改进：

  • 箭头语法：使用 -> 避免 fall-through 问题
  • 多标签：case A, B, C -> 支持多个条件
  • 表达式：可以直接赋值给变量
  • 简洁性：减少样板代码

注意：Java 12 中这是预览特⁢性，需要特殊编译参数：⁡           ⁡

bash
# 编译
javac --enable-preview --release 12 SwitchExample.java

# 运行
java --enable-preview SwitchExample

正式特性 ​

【了解】微基准测试套件 ​

Java 12 引入了 JMH⁢（Java Micr⁡obenchmark⁡ Harness）作为官方的微基准测试工具：

java
import org.openjdk.jmh.annotations.*;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
@State(Scope.Benchmark)
public class StringConcatBenchmark {
    
    @Benchmark
    public String stringConcat() {
        return "Hello" + " " + "World";
    }
    
    @Benchmark
    public String stringBuilder() {
        return new StringBuilder()
            .append("Hello")
            .append(" ")
            .append("World")
            .toString();
    }
}

JMH 可以帮助开发者准确测⁢量代码性能，避免 ⁡JIT 编译器优化带来⁡的干扰。

【了解】默认 CDS 归档 ​

Java 12 默认启用类数⁢据共享（CDS）归⁡档，JDK 安装时⁡会预先创建一个包含常用核心类的归档文件：

bash
# 查看默认 CDS 归档
java -Xshare:dump

# 使用 CDS 归档启动（默认启用）
java -Xshare:auto MyApp

这可以减少应用启动时间和内存占用。

【了解】G1 垃圾收集器改进 ​

Java 12 对 G1 垃圾收集器进行了两项重要改进：

1. 可中止混合收集

G1 可以在混合收集过程中中止，以满足暂停时间目标：

bash
java -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200 MyApp

2. 及时返回未使用内存

G1 可以在空闲时将未使用的堆内存返回给操作系统：

bash
java -XX:+UseG1GC -XX:G1PeriodicGCInterval=30000 MyApp

实验特性 ​

【了解】Shenandoah 垃圾收集器 ​

Java 12 引入了 Sh⁢enandoah ⁡GC 作为实验特性⁡，这是一个低延迟垃圾收集器：

bash
# 启用 Shenandoah GC
java -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseShenandoahGC MyApp

Shenandoah 的特点：

  • 低延迟：暂停时间与堆大小无关
  • 并发：大部分工作与应用线程并发执行
  • 适用性：适合对延迟敏感的应用

Java 13 新特性（2019年9月） ​

预览特性 ​

【了解】Switch 表达式（第二次预览） ​

Java 13 继续完善 Switch 表达式，主要改进是引入了 yield 关键字：

java
// Java 13 中的 switch 表达式
int score = switch (grade) {
    case 'A', 'B' -> {
        System.out.println("优秀成绩！");
        yield 90;  // 使用 yield 返回值
    }
    case 'C' -> 70;
    case 'D' -> 60;
    default -> {
        System.out.println("需要努力！");
        yield 0;
    }
};

yield 关键字用于在代码块中返回值，类似于 return，但专用于 switch 表达式。

【了解】文本块（预览） ​

Java 13 引入了文本块⁢（Text Blo⁡cks）作为预览特⁡性，解决多行字符串的编写问题：

java
// 传统的多行字符串
String html = "<html>\n" +
              "    <body>\n" +
              "        <h1>Hello World</h1>\n" +
              "    </body>\n" +
              "</html>";

// Java 13 文本块（预览）
String html = """
              <html>
                  <body>
                      <h1>Hello World</h1>
                  </body>
              </html>
              """;

文本块的特点：

  • 三引号语法：使用 """ 包围
  • 保持格式：保留原有的缩进和换行
  • 转义简化：内部的引号不需要转义

特别适合编写：

  • HTML/XML 内容
  • SQL 查询语句
  • JSON 字符串
  • 正则表达式

正式特性 ​

【了解】动态 CDS 归档 ​

Java 13 支持在应用运行时动态创建 CDS 归档：

bash
# 运行时生成 CDS 归档
java -XX:ArchiveClassesAtExit=myapp.jsa MyApp

# 使用生成的归档启动
java -XX:SharedArchiveFile=myapp.jsa MyApp

动态 CDS 的优势：

  • 自动化：无需手动分析类加载
  • 精确性：只包含实际使用的类
  • 便利性：适合复杂的应用场景

【了解】ZGC 内存管理改进 ​

Java 13 改进了 ZG⁢C 的内存管理，支⁡持取消提交未使用的⁡内存：

bash
java -XX:+UnlockExperimentalVMOptions 
     -XX:+UseZGC 
     -XX:ZUncommitDelay=300 
     MyApp

这个改进让 ZGC 可以： ⁢         ⁡         ⁡

  • 在内存压力小时释放内存
  • 提高系统整体内存利用率
  • 适应动态的内存需求

【了解】重新实现传统套接字 API ​

Java 13 重新实现了 java.net.Socket 和 java.net.ServerSocket API：

java
// API 使用方式不变，但底层实现更现代化
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
Socket clientSocket = serverSocket.accept();

// 新实现的优势：
// 1. 更好的可维护性
// 2. 为 Project Loom（虚拟线程）做准备
// 3. 更好的调试支持

这个改进对开发者来说是透明的，但为未⁢来的虚拟线程等特性奠定了⁡基础。

其他改进 ​

【了解】String API 增强 ​

Java 12-13 为 S⁢tring 类添加⁡了一些实用方法：

java
// Java 12 新增
String text = "Hello World";

// indent() - 调整缩进
String indented = text.indent(4);
System.out.println(indented); // "    Hello World"

// transform() - 函数式转换
String result = text.transform(s -> s.toUpperCase())
                   .transform(s -> s.replace(" ", "_"));
System.out.println(result); // "HELLO_WORLD"

// Java 13 新增
// stripIndent() - 去除公共缩进
String multiLine = """
    Line 1
    Line 2
    Line 3
    """;
String stripped = multiLine.stripIndent();

// translateEscapes() - 处理转义字符
String escaped = "Hello\\nWorld\\t!";
String translated = escaped.translateEscapes();
System.out.println(translated); // Hello
                                // World    !

【了解】Files API 增强 ​

Java 13 为 Files 类添加了 mismatch() 方法：

java
Path file1 = Paths.get("file1.txt");
Path file2 = Paths.get("file2.txt");

// 比较两个文件，返回第一个不同字节的位置
long mismatch = Files.mismatch(file1, file2);

if (mismatch == -1L) {
    System.out.println("文件内容相同");
} else {
    System.out.println("文件在位置 " + mismatch + " 开始不同");
}

【了解】CompactNumberFormat ​

Java 12 引入了紧凑数字格式化：

java
import java.text.CompactNumberFormat;
import java.text.NumberFormat;
import java.util.Locale;

// 创建紧凑数字格式化器
NumberFormat cnf = CompactNumberFormat.getInstance(
    Locale.CHINA, NumberFormat.Style.SHORT);

// 格式化大数字
System.out.println(cnf.format(1000));     // 1K
System.out.println(cnf.format(1000000));  // 100万
System.out.println(cnf.format(1000000000)); // 10亿

// 长格式
NumberFormat longFormat = CompactNumberFormat.getInstance(
    Locale.CHINA, NumberFormat.Style.LONG);
System.out.println(longFormat.format(1000000)); // 100万

总结 ​

Java 12 和 13 主要是为后续重要特性⁢做准备的版本。Switch 表⁡达式和文本块虽然还是预览特性，⁡但已经展现出了巨大的潜力，大大提升了代码的可读性和编写效率。

这两个版本的 GC 改进也很重要，特别是 Shenan⁢doah 和 ZGC 的引入，为低延⁡迟应用提供了更多选择。虽然大部分特性⁡在当时还不够成熟，但为 Java 14-15 的正式特性奠定了基础。