Java17 新特性

Java 17 相对于 Java 8 的提升主要体现在语言特性、性能、API 增强、安全性以及生态系统的改进上。以下是详细对比，涵盖主要方面的提升：

1. 语言特性的改进

Java 17 引入了多项新特性，许多是 Java 8 之后逐步引入并在 Java 17（长期支持版本，LTS）中稳定或正式化的功能：

密封类（Sealed Classes，JEP 409，Java 17 正式化）
- 允许限制类的继承，明确指定哪些子类可以继承某个类或接口，增强代码的可维护性和安全性。
- 示例：
```
public sealed class Shape permits Circle, Rectangle, Triangle { ... }
```
- Java 8 无此功能，继承控制依赖开发者手动约束。
记录类（Records，JEP 395，Java 16 引入，Java 17 完善）
- 用于快速定义不可变数据类，减少样板代码（如 getters、equals、hashCode 等）。
- 示例：
```
public record Point(int x, int y) {}
```
- Java 8 需手动编写大量样板代码。
模式匹配（Pattern Matching）
- instanceof 模式匹配（JEP 394，Java 16 引入）：简化类型检查与转换。
```
if (obj instanceof String s) {
    System.out.println(s.toUpperCase());
}
```
- switch 表达式（JEP 361，Java 14 引入）：支持箭头语法和 yield，使代码更简洁。
```
String result = switch (day) {
    case MONDAY, FRIDAY -> "Workday";
    case SATURDAY, SUNDAY -> "Weekend";
    default -> "Midweek";
};
```
- Java 8 的 instanceof 和 switch 语法较为冗长，缺乏这些现代化特性。
文本块（Text Blocks，JEP 378，Java 15 引入）
- 简化多行字符串的定义，适合 JSON、SQL 等场景。
```
String json = """
              {
                  "name": "John",
                  "age": 30
              }
              """;
```
- Java 8 需要使用字符串拼接或换行符，代码繁琐。

2. 性能和 JVM 改进

垃圾回收（GC）优化：
- Java 17 默认使用 G1 垃圾收集器，并对其进行了优化（Java 8 默认是 Parallel GC）。G1 更适合大内存应用，减少停顿时间。
- 新增 ZGC（低延迟垃圾收集器，Java 11 引入，Java 17 优化）和 Shenandoah GC，提供亚毫秒级暂停，适合低延迟场景。
- Java 8 的 CMS GC 已废弃（Java 14），性能和可维护性不如现代 GC。
JIT 编译器改进：
- Java 17 的 HotSpot JVM 优化了 JIT 编译，提升了代码执行效率，尤其在复杂应用场景下。
GraalVM 支持：
- Java 17 更好地支持 GraalVM（高性能 JIT 编译器和 AOT 编译），适合云原生和微服务场景，Java 8 支持较弱。

3. API 和标准库的增强

新 API 引入：
- Stream API 改进：Java 17 增强了 Stream API 的功能（如 toList() 方法），简化集合操作。
```
List<String> list = stream.collect(Collectors.toList()); *// Java 8*
List<String> list = stream.toList(); *// Java 17，简洁*
```
- 新的 HTTP 客户端（JEP 321，Java 11 引入）：取代老旧的 HttpURLConnection，支持 HTTP/2 和 WebSocket，异步操作更高效。
- RandomGenerator（JEP 356，Java 17）：统一的随机数生成接口，替换老旧的 Random 类，性能更高。
废弃和移除旧 API：
- Java 17 移除了一些 Java 8 时代的遗留 API（如 Applet API），推动现代化开发。
- 安全管理器（Security Manager）在 Java 17 中标记为废弃（JEP 411），Java 8 仍广泛使用。

4. 模块化系统（Project Jigsaw）

模块化（JEP 261，Java 9 引入）：
- Java 17 完善了模块化系统（JPMS），允许开发者创建模块化应用，减少运行时依赖，提高封装性。
- 示例模块声明：
```
module com.example {
    requires java.base;
    exports com.example.api;
}
```
- Java 8 无模块化支持，依赖传统的 classpath，易导致依赖冲突（“JAR Hell”）。
jlink 和 jpackage：
- Java 17 支持 jlink（Java 9 引入）生成定制化 JRE，减少运行时体积。
- jpackage（Java 14 引入）可打包 Java 应用为平台原生安装包（如 .exe、.dmg）。
- Java 8 需依赖第三方工具实现类似功能。

5. 安全性和其他改进

强封装：
- Java 17 进一步限制了对内部 API 的访问（如 sun.misc.Unsafe），提高了安全性和稳定性。
- Java 8 允许直接访问许多内部 API，存在潜在风险。
TLS 1.3 支持：
- Java 17 全面支持 TLS 1.3（Java 11 引入），提供更强的加密和性能。
- Java 8 仅支持 TLS 1.2，安全性较低。
弃用和移除旧功能：
- Java 17 移除了一些过时的功能（如 RMI 激活机制），清理了技术债务。
- Java 8 包含大量现已被废弃的遗留功能。

6. 长期支持（LTS）与生态系统

LTS 版本：
- Java 17 是 LTS 版本（支持至 2029 年或更久），适合企业级应用。Java 8（支持至 2025 年）已接近官方支持尾声。
生态系统兼容性：
- Java 17 支持现代框架（如 Spring Boot 3.x、Quarkus），而 Java 8 在新框架中兼容性逐渐下降。
- 许多云原生工具（如 Kubernetes、Docker）更推荐 Java 17 的模块化特性和轻量运行时。

7. 其他值得注意的特性

上下文特定的反序列化过滤器（JEP 415，Java 17）：
- 增强了反序列化的安全性，防止反序列化攻击。
- Java 8 的反序列化机制存在较多安全隐患。
外部函数和内存 API（JEP 412，Java 17 预览）：
- 提供与本地代码交互的现代化方式，减少对 JNI 的依赖。
- Java 8 仅支持传统的 JNI，复杂且易出错。
Vector API（JEP 414，Java 17 预览）：
- 支持高性能向量计算，适合机器学习和科学计算。
- Java 8 无此功能。

8. 迁移注意事项

不兼容性：
- Java 17 移除了一些 Java 8 的 API（如 java.util.logging.LogManager 的部分方法），迁移可能需要调整代码。
- 模块化系统的引入可能导致依赖问题，需配置 module-info.java 或使用 –add-opens。
工具支持：
- Java 17 的工具链（如 Maven、Gradle）支持更好，但老项目可能需要更新构建脚本。

总结

Java 17 相比 Java 8 在语言特性（记录类、密封类、模式匹配）、性能（GC 和 JIT 优化）、模块化（JPMS）、安全性（TLS 1.3、强封装）和现代 API 方面有显著提升。Java 17 更适合云原生、微服务和高性能场景，而 Java 8 因其稳定性和广泛使用仍适合一些传统企业应用，但已逐渐落后于现代开发需求。