JDK 17新特性全面解析

JDK 17作为Java的长期支持(LTS)版本，于2021年9月发布，带来了多项重要更新和改进。以下是JDK 17的主要新特性分类整理：

一、语言特性增强

1. 模式匹配(Pattern Matching)

JDK 17对模式匹配进行了多项增强，使代码更加简洁易读：

instanceof模式匹配：简化类型检查和转换

java
// 旧写法
if (obj instanceof String) {
    String str = (String) obj;
    System.out.println(str.toUpperCase());
}

// 新写法
if (obj instanceof String str) {
    System.out.println(str.toUpperCase());
}

switch表达式增强：支持箭头语法和模式匹配

java
switch (day) {
    case MONDAY, FRIDAY -> System.out.println("Weekday");
    case SATURDAY, SUNDAY -> System.out.println("Weekend");
    default -> throw new IllegalArgumentException("Invalid day");
}

记录类型(Record)的模式匹配：简化数据类的处理

java
record Point(int x, int y) {}

if (obj instanceof Point p) {
    System.out.println("Point(" + p.x() + ", " + p.y() + ")");
}

2. 密封类(Sealed Classes)

密封类允许开发者限制哪些类可以继承或实现它们，提供更严格的访问控制：

java
public sealed class Shape permits Circle, Rectangle, Square {
    public abstract double area();
}

public final class Circle extends Shape { /* ... */ }
public final class Rectangle extends Shape { /* ... */ }
public final class Square extends Shape { /* ... */ }

密封类增强了代码安全性，促进更好的代码组织结构，并支持模式匹配。

3. 文本块(Text Blocks)

文本块简化了多行字符串的编写，特别适合JSON、HTML、SQL等内容：

java
// 旧写法
String html = "<html>\n" +
              " <body>\n" +
              " <p>Hello, world</p>\n" +
              " </body>\n" +
              "</html>";

// 新写法
String html = """
              <html>
               <body>
               <p>Hello, world</p>
               </body>
              </html>
              """;

二、API改进与新增功能

1. 增强的伪随机数生成器(JEP 356)

JDK 17为伪随机数生成器(PRNG)提供了新的接口和实现：

新接口RandomGenerator统一了所有PRNG的API
新类RandomGeneratorFactory用于定位和构造PRNG实例
支持可跳转的PRNG和LXM算法

java
RandomGenerator generator = RandomGeneratorFactory.of("L128X128MixRandom").create();
IntStream ints = generator.ints(50, 0, 10);

2. NullPointerException增强

JDK 17提供了更详细的空指针异常信息，帮助开发者快速定位问题源头：

java
public static void main(String[] args) {
    try {
        var arr = List.of(null);
        String str = (String)arr.get(0);
        str.length();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace(); // 会显示更详细的NPE信息
    }
}

3. 记录类型(Records)

记录类型提供了一种简洁的方式来定义不可变的数据聚合：

java
public record StudentRecord(Long stuId, String stuName, int stuAge, 
                          String stuGender, String stuEmail) {
    public StudentRecord {
        System.out.println("构造函数");
    }
}

三、JVM与性能改进

1. 垃圾收集器增强

JDK 17对垃圾收集器进行了多项改进：

ZGC：低延迟垃圾收集器，支持16TB堆内存，停顿时间<10ms

bash
java -XX:+UseZGC -jar myapp.jar

Shenandoah GC：低停顿时间垃圾收集器

bash
java -XX:+UseShenandoahGC -jar myapp.jar

G1 GC：默认垃圾收集器，改进内存分配和并行处理

2. 强封装JDK内部API

JDK 17加强了内部API的封装，老版本直接访问内部类的方式不再可行，需要通过服务提供者机制访问。

四、其他重要特性

1. 外部函数和内存API(JEP 412)

提供与本地代码(如C/C++)交互的标准方式，支持操作非托管内存和调用C语言函数。

2. Vector API(第二次孵化)

支持SIMD指令集，进行高性能并行计算，优化向量化操作。

3. Unix域套接字通道(JEP 380)

支持同一主机上进程间的高效本地通信。

4. 移除功能

删除Applet API(JEP 398)
删除远程方法调用激活机制(JEP 407)
删除实验性的AOT和JIT编译器(JEP 410)
删除弃用的安全管理器(JEP 411)

五、升级与迁移建议

JDK 17是继Java 8以来最重要的LTS版本，Spring 6.x和Spring Boot 3.x最低支持Java 17。根据统计，Java 17的使用率在一年内增长了430%，已有超过9%的应用程序在生产中使用。

升级到JDK 17可以获得：

更简洁的现代Java语法
更好的性能(特别是垃圾收集)
增强的安全性
长期支持(直到2029年)

对于新项目，建议直接采用JDK 17；对于现有项目，可根据实际情况制定迁移计划。

总结对比表

特性类别	主要改进	相关JEP	重要性
语言特性	模式匹配、密封类、文本块	JEP 406, 409	⭐⭐⭐⭐⭐
API改进	伪随机数、NPE增强、Records	JEP 356, 395	⭐⭐⭐⭐
JVM性能	ZGC/Shenandoah增强	JEP 376, 387	⭐⭐⭐⭐
本地交互	外部函数和内存API	JEP 412	⭐⭐⭐
移除功能	Applet、RMI激活等	JEP 398, 407	⭐⭐

JDK 17的新特性使Java语言更现代化，提高了开发效率和运行时性能，是企业应用升级的理想选择。

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