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title: "03-JDK9-21新特性速览"
created: 2026-09-03
tags:
  - Java
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# JDK9-21新特性速览

> [!note] 本篇定位
> 从 9 到 21，Java 改成了"半年一小版本、三年一 LTS"的发版节奏（8/11/17/21 是 LTS）。本篇不逐条罗列 JEP，只挑**日常写代码真正会用到的**，每个特性讲"解决什么 + 语法长什么样"。入门级的新特性（Lambda/Stream）见 [[07-Lambda与函数式接口|07-Lambda与函数式接口]] 及其后篇。

## 一、var：局部变量类型推断（JDK 10）

```java
var list = new ArrayList<String>();   // 右边类型一目了然，左边免写
var map = new HashMap<String, Integer>();
```

规则与边界：仅限**局部变量**（方法内），且必须**声明时初始化**；字段、方法参数、返回类型都不能用 var。`var list = new ArrayList<>()` 会把元素推断成 `Object`，别在钻石符号里偷懒。

适合直觉判断：类型名太长重复、右边即自明。过度使用会牺牲可读性——`var x = getResult()` 没人知道 x 是什么。

## 二、文本块（JDK 15 正式）：多行字符串

```java
String json = """
        {
          "name": "Java",
          "version": 21
        }
        """;
// 三个双引号包裹，内部引号不用转义，换行原样保留
```

解决 SQL、JSON、HTML 拼字符串的转义地狱。配合 `\` 行末续行（下一行不换行）、`\s` 保留行尾空格。

## 三、record：不可变数据载体（JDK 16 正式）

```java
public record Point(int x, int y) { }   // 一行搞定

Point p = new Point(1, 2);
p.x();                      // 访问器方法叫 x()，不是 getX()
p.equals(new Point(1, 2));  // true：自动实现 equals/hashCode/toString
```

编译器自动生成：私有的 final 字段、规范构造器、`equals()`/`hashCode()`/`toString()`、访问器方法。语义就是"**不变的纯数据**"——DTO、VO、返回值、Map key 的天然选择。

它可以有自定义成员：

```java
public record Point(int x, int y) {
    public static final Point ORIGIN = new Point(0, 0);
    public double distanceFromOrigin() { return Math.hypot(x, y); }   // 实例方法
}
```

**与老方案对比**：比手写 POJO 省 80% 模板代码；比 `@Data` 类的本质区别——record 字段**真不可变**（不可变对象线程安全、可放心当 Map key，见 [[01-封装|01-封装]] 的"不可变对象"）。

## 四、sealed：密封类（JDK 17 正式）

```java
sealed interface Shape permits Circle, Rectangle { }
record Circle(double r) implements Shape { }
record Rectangle(double w, double h) implements Shape { }
// 未在 permits 列表里的类无法实现 Shape
```

控制"谁能继承/实现我"，配合 switch 模式匹配做**穷尽性检查**——编译器知道所有子类，switch 就不用写 default。sealed 是继承的"白名单"，与 final（全禁止）、open（全开放）构成继承控制的三档。

## 五、switch 表达式与模式匹配

**箭头语法 + 返回值（JDK 14）**：

```java
String desc = switch (day) {
    case MONDAY, FRIDAY -> "忙";
    case SATURDAY, SUNDAY -> "休";
    default -> "普通";
};
```

**instanceof 模式匹配（JDK 16）**：

```java
if (obj instanceof String s && s.length() > 5) {   // 一步完成类型判断+强转+命名
    System.out.println(s);
}
```

老的写法 `obj instanceof String` + `(String) obj` 两步合成一步，且 `s` 的作用域精确到条件成立的分支。

**switch 模式匹配（JDK 21）**：把上面两者结合，switch 直接匹配类型并解构 record：

```java
static void describe(Object obj) {
    switch (obj) {
        case Point(int x, int y) -> System.out.println("点(" + x + "," + y + ")");
        case String s -> System.out.println("字符串长度 " + s.length());
        case null -> System.out.println("空");
        default -> System.out.println("其他");
    }
}
```

## 六、虚拟线程（JDK 21，LTS 重磅）

```java
// 老：每请求一线程，平台线程昂贵（1MB 栈 + 系统调度）
// 新：虚拟线程由 JVM 调度，百万级并发廉价
try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
    executor.submit(() -> System.out.println("轻量任务"));
}
Thread.ofVirtual().start(task);   // 或直接起一个虚拟线程
```

解决"一连接一线程"模型下线程数上不去的问题：虚拟线程挂起时不占用 OS 线程，IO 密集场景可以轻松开几十万个。**不是银弹**——CPU 密集任务、synchronized 重的代码收益有限。现代 Web 框架（Spring Boot 3.2+）已原生支持。深入见 [[09-Java如何实现协程|09-Java如何实现协程]] 与 [[00-Java并发总览|00-Java并发总览]].

## 七、其他值得知道的（选讲）

- **集合工厂方法（JDK 9）**：`List.of(1,2,3)` / `Map.of("a",1,"b",2)`，不可变集合的简洁创建。已见 [[00-容器总览|00-容器总览]]。
- **Stream API 增强（JDK 9/10/16）**：`takeWhile`/`dropWhile`（顺序流快捷键）、`Stream.toList()`（不可变收集）。
- **`String.strip()`（JDK 11）**：`trim` 只去 ASCII 空格，`strip` 按 Unicode 处理；`isBlank()`（JDK 11）、`lines()`（JDK 11，按行拆分）。
- **`instanceof` + record 的 getter 命名**：record 访问器就是 `x()`，没有 `getX()`——记住这点少踩坑。
- **`Files.readString/writeString`（JDK 11）**：文件读写一次搞定，见 [[09-IO流体系|09-IO流体系]]。
- **Integer/Double 的 `compareUnsigned`**、`Math.clamp`（JDK 21）：零散小工具。

## 八、版本演进一句话地图

```
JDK 9  模块化(JPMS) + 集合工厂方法 + 私有接口方法
JDK 10 var 局部变量推断
JDK 11 LTS：String.strip/isBlank/lines + java.net.http 标准 HttpClient + ZGC
JDK 12-13 switch 表达式预览
JDK 14 switch 表达式正式 + instanceof 模式匹配预览
JDK 15 文本块正式 + ZGC 正式
JDK 16 record 正式
JDK 17 LTS：sealed + 文本块/switch 稳定
JDK 21 LTS：虚拟线程 + switch 模式匹配 + 分代 ZGC
```

**选版本的口径**：新项目起步直接 17 或 21 LTS；老项目 8 迁 17（先清 `Unsafe`/反射/JDK 内部 API 的使用——8 到 9 的模块化是最难跨的一步）。

## 高频面试题速答

1. **你在用什么版本？为什么？** 21 LTS——虚拟线程、record、switch 模式匹配都稳定了，长期支持。
2. **record 和 POJO 区别？** record 字段 final、自动生成 equals/hashCode/toString、访问器无 get 前缀、不可继承；POJO 可变、模板多。
3. **sealed 有什么用？** 限制继承白名单，配合 switch 做穷尽匹配，编译器帮你查漏。
4. **虚拟线程能替代线程池吗？** 能替代"为 IO 并发开的平台线程池"，但 CPU 密集、需严格控制并发度的场景仍要 `Executors.newFixedThreadPool`。

## 勾连

- 主线的并发知识：[[00-Java并发总览|00-Java并发总览]]
- Lambda/Stream 的内容：[[08-Stream与Optional|08-Stream与Optional]]
- switch 传统用法与支持类型：[[04-其他关键字|04-其他关键字]]
- 深挖 JDK 内部机制：[[01-Class对象与反射机制|01-Class对象与反射机制]]

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⬅️ [[02-内部类|02-内部类]] 🏠 [[00-Java|00-Java]] ➡️ [[04-设计模式体系|04-设计模式体系]]