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Java 8 至 Java 25 新特性

Java 作为企业级开发的主流语言，其版本迭代始终围绕着提升开发效率、增强性能与安全性、适配现代技术场景展开。本文汇总了 Java 8 到 Java 25 的核心新特性，帮助你快速把握语言演进脉络。

Java 8（LTS）—— 函数式编程的里程碑

Java 8 是史上最具颠覆性的版本之一，引入了函数式编程范式，彻底改变了 Java 代码的编写方式。

Lambda 表达式：用简洁的语法实现匿名函数，替代冗长的匿名内部类。例如：

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
list.forEach(s -> System.out.println(s)); // Lambda 简化迭代

Stream API：为集合提供声明式处理能力，支持过滤、映射、聚合等操作，且原生支持并行计算：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int sum = numbers.stream()
                 .filter(n -> n % 2 == 0)
                 .mapToInt(n -> n * 2)
                 .sum();

接口默认方法与静态方法：允许接口定义带实现的 default 方法，解决了接口升级的兼容性问题；静态方法则为接口提供工具类能力。

Optional 类：通过容器化 null 值，强制开发者处理空指针场景，减少 NullPointerException：

Optional<String> name = Optional.ofNullable(getName());
name.ifPresent(n -> System.out.println("Name: " + n)); // 安全处理可能为 null 的值

新日期时间 API（java.time）：替代线程不安全的 SimpleDateFormat 和 Date，提供 LocalDate、Instant 等不可变类，支持链式操作。

其他亮点：方法引用（:: 语法）、Nashorn JavaScript 引擎、Base64 内置支持等。

Java 9 —— 模块化与工具链升级

时隔 3 年发布的 Java 9 聚焦于大型应用的模块化管理和开发效率提升。

模块化系统（Project Jigsaw）：引入 module 概念，通过 module-info.java 声明模块依赖和导出包，实现代码隔离与按需加载，减少内存占用。

JShell 交互式工具：支持即时执行 Java 代码片段，无需编写类和 main 方法，适合快速验证逻辑或学习语法：

集合工厂方法：新增 List.of()、Set.of()、Map.of() 等静态方法，便捷创建不可变集合（性能优于 Collections.unmodifiableXXX）。

接口私有方法：允许接口定义 private 方法，供默认方法复用逻辑，避免代码冗余。

Stream API 增强：新增 takeWhile()（保留满足条件的前缀）、dropWhile()（丢弃满足条件的前缀）、ofNullable()（支持单元素 null 安全流）。

Java 10 —— 简化开发的小步优化

Java 10 延续了 6 个月迭代周期（Oracle 政策），主要带来局部变量简化和性能提升。

局部变量类型推断（var 关键字）：编译器可根据赋值自动推断局部变量类型，减少代码冗余（仅限方法内局部变量）：

var list = new ArrayList<String>(); // 等价于 ArrayList<String> list
var map = new HashMap<Integer, String>();

应用类数据共享（AppCDS）：扩展类数据共享（CDS）功能，允许跨应用共享已加载的类数据，缩短应用启动时间。

线程局部握手：支持单独暂停某个线程进行调试或监控，无需暂停整个 JVM，提升系统可用性。

Java 11（LTS） —— 长期支持的实用升级

Java 11 是继 Java 8 后的第二个 LTS 版本，强化了字符串处理和网络能力。

字符串增强：新增 isBlank()（判断空白字符串）、strip()（智能去除前后空格）、lines()（按行拆分）、repeat(n)（重复字符串）：

"  hello  ".strip(); // 结果为 "hello"（区别于 trim()，支持 Unicode 空白）
"a\nb\nc".lines().count(); // 结果为 3
"ab".repeat(3); // 结果为 "ababab"

HttpClient 标准化：替代老旧的 HttpURLConnection，支持同步 / 异步请求，API 更简洁：

HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();

HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
    .uri(URI.create("https://example.com"))
    .build();

client.sendAsync(request, BodyHandlers.ofString())
    .thenApply(HttpResponse::body)
    .thenAccept(System.out::println); // 异步请求并打印响应

ZGC 实验性引入：新一代低延迟垃圾收集器，目标暂停时间 < 10ms，支持 TB 级内存。

移除项：删除 Nashorn 引擎、CORBA 模块等过时组件。

Java 12 —— 语法糖与性能优化

Switch 表达式预览：支持 case 1 -> 10 形式的表达式语法，简化分支逻辑（后续版本转正）：

int result = switch (day) {
    case MONDAY, FRIDAY -> 6;
    case TUESDAY -> 7;
    default -> 8;
};

Shenandoah 垃圾收集器（实验性）：低延迟 GC，通过并发压缩解决内存碎片问题，适合大型应用。

数字格式化增强：CompactNumberFormat 支持 “1k”“1M” 等紧凑格式，适配国际化场景。

Java 13 —— 文本块与 Switch 完善

文本块预览：用 """ 定义多行字符串，自动处理换行和缩进，告别拼接符 +：

String html = """
                <html>
                    <body>Hello, World</body>
                </html>
                """; // 保留格式的多行字符串

Switch 表达式二次预览：新增 yield 关键字用于返回值，解决复杂分支的结果返回问题。

ZGC 增强：支持将未使用的内存归还给操作系统，优化资源占用。

Java 14 —— Records 与空指针优化

Records 预览：简化 “数据载体类”（仅存属性和 getter）的定义，自动生成 equals()、hashCode()、toString()：

record Point(int x, int y) {} // 等价于包含 x、y 及相关方法的类

NullPointerException 增强：错误信息将明确指出 null 值的具体位置，例如 “Cannot invoke "String.length ()" because "s" is null”。

Switch 表达式正式转正：-> 语法和 yield 关键字成为标准特性。

Java 15 —— 密封类与 ZGC 转正

密封类（Sealed Classes）预览：限制类的继承关系，通过 sealed 关键字指定允许继承的子类，增强代码可维护性：

sealed class Shape permits Circle, Rectangle {}

final class Circle extends Shape {}

final class Rectangle extends Shape {}

ZGC 正式转正：低延迟垃圾收集器从实验性变为正式特性，适合高吞吐量、低延迟场景。

文本块正式转正：""" 语法成为标准，支持 stripIndent()、translateEscapes() 等方法。

Java 16 —— Records 转正与向量 API

Records 正式转正：作为不可变数据载体的简化语法，广泛用于 DTO、POJO 等场景。

向量 API（Incubator）：提供硬件加速的向量计算能力，适合科学计算、机器学习等场景。

默认启用 CDS 存档：默认生成类数据共享存档，提升应用启动速度。

Java 17（LTS）—— 密封类转正与长期支持

Java 17 是继 Java 11 后的第三个 LTS 版本，聚合了多个成熟特性。

密封类正式转正：sealed、non-sealed、permits 关键字成为标准，控制类继承边界。

增强的伪随机数生成器：新增 RandomGenerator 接口，统一各类随机数生成器的 API。

移除实验性 AOT 和 JIT 编译器：聚焦核心功能优化。

Java 18 —— 简单 Web 服务器与 UTF-8 默认编码

简单 Web 服务器：内置轻量级 HTTP 服务器（com.sun.net.httpserver 增强），适合开发测试场景。

UTF-8 作为默认字符编码：替代传统的平台相关编码，解决跨环境字符集问题。

向量 API 第二次孵化：优化向量计算的性能和易用性。

Java 19 —— 虚拟线程与结构化并发

虚拟线程（预览）：轻量级线程，由 JVM 管理而非操作系统，支持百万级并发，大幅降低线程创建成本：

// 虚拟线程简化高并发任务
try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
    IntStream.range(0, 10_000).forEach(i -> 
        executor.submit(() -> {
            Thread.sleep(Duration.ofSeconds(1));
            return i;
        })
    );
}

结构化并发（预览）：将多个相关任务视为一个整体，简化并发编程的错误处理和资源管理。

Java 20 —— 作用域值与模式匹配

作用域值（预览）：替代 ThreadLocal，在虚拟线程场景下更安全地共享上下文信息。

模式匹配 for switch（预览）：允许在 switch 中使用类型模式和守卫条件，增强分支逻辑的灵活性：

static String format(Object obj) {
    return switch (obj) {
        case Integer i -> String.format("int %d", i);
        case Long l    -> String.format("long %d", l);
        case String s  -> String.format("string %s", s);
        default        -> obj.toString();
    };
}

Java 21（LTS）—— 虚拟线程转正与模式匹配完善

Java 21 作为 LTS 版本，将多个实验性特性转正，大幅提升并发编程效率。

虚拟线程正式转正：成为标准特性，彻底改变 Java 高并发编程模式。

模式匹配 for switch 正式转正：支持类型模式、记录模式等，简化复杂条件判断。

sequenced 集合 ：新增 SequencedCollection、SequencedSet、SequencedMap 接口，统一有序集合的操作（如 reversed()）。

Java 22 —— 字符串模板与外部函数

字符串模板（预览）：通过 \{} 语法在字符串中嵌入表达式，替代 String.format()，支持编译时校验：

String name = "Alice";
String info = STR."Hello, \{name}! Age: \{30}"; // 结果为 "Hello, Alice! Age: 30"

外部函数与内存 API（预览）：简化 Java 与 native 代码的交互，更安全地操作堆外内存。

Java 23 —— 数组排序增强与异步编程

数组排序算法优化：对 Arrays.sort() 进行底层优化，提升大型数组的排序性能。

结构化并发第二次预览：完善 API 设计，强化任务间的依赖管理和异常处理。

Java 24 —— 模式匹配扩展与垃圾回收优化

记录模式嵌套匹配：支持在模式匹配中嵌套使用记录模式，简化复杂对象的解构：

record Point(int x, int y) {}

record Line(Point start, Point end) {}

static void printLine(Line line) {
    if (line instanceof Line(Point(int x1, int y1), Point(int x2, int y2))) {
        System.out.printf("Line from (%d,%d) to (%d,%d)", x1, y1, x2, y2);
    }
}

Shenandoah GC 增强：进一步降低延迟，优化大内存场景下的表现。

Java 25 —— 字符串模板转正与并发工具升级

字符串模板正式转正：STR、FMT 等处理器成为标准，支持安全的字符串拼接和格式化。

虚拟线程调试工具增强：提供更完善的虚拟线程监控和调试能力，降低排查并发问题的难度。

Vector API 正式转正：硬件加速的向量计算 API 稳定发布，提升数值计算性能。

总结

Java 8 到 Java 25 的演进呈现三大趋势：

语法简化：从 Lambda 到 Records、文本块，持续减少样板代码。

并发升级：虚拟线程、结构化并发重新定义高并发编程模式。

性能与安全：ZGC/Shenandoah 降低延迟，密封类、作用域值提升代码安全性。

可根据项目需求选择 LTS 版本（8、11、17、21）保证稳定性，或尝试最新版本体验前沿特性。

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Java

Java 8 至 Java 25 新特性

https://blog.antx.cc/archives/ee0a709c-822e-44d1-8655-0bcff1bd50ef

作者

Antx

发布于

2025-10-18

更新于

2025-10-19

许可协议

CC BY 4.0

Java 8 至 Java 25 新特性

Java 8（LTS）—— 函数式编程的里程碑

Java 9 —— 模块化与工具链升级

Java 10 —— 简化开发的小步优化

Java 11（LTS） —— 长期支持的实用升级

Java 12 —— 语法糖与性能优化

Java 13 —— 文本块与 Switch 完善

Java 14 —— Records 与空指针优化

Java 15 —— 密封类与 ZGC 转正

Java 16 —— Records 转正与向量 API

Java 17（LTS）—— 密封类转正与长期支持

Java 18 —— 简单 Web 服务器与 UTF-8 默认编码

Java 19 —— 虚拟线程与结构化并发

Java 20 —— 作用域值与模式匹配

Java 21（LTS）—— 虚拟线程转正与模式匹配完善

Java 22 —— 字符串模板与外部函数

Java 23 —— 数组排序增强与异步编程

Java 24 —— 模式匹配扩展与垃圾回收优化

Java 25 —— 字符串模板转正与并发工具升级

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