Java 各版本核心新特性的详细说明

一、Java 8（2014）—— 函数式编程的里程碑

1. Lambda 表达式
  • 作用：简化匿名内部类，支持函数式编程。
  • 示例：
    // 传统匿名内部类
Runnable r1 = new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("Hello");}
};// Lambda 表达式
Runnable r2 = () -> System.out.println("Hello");
2. Stream API
  • 作用：声明式处理集合数据，支持链式操作。
  • 示例：
    List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3);
List<Integer> squares = numbers.stream().map(n -> n * n).collect(Collectors.toList()); // [1, 4, 9]
3. 方法引用（Method References）
  • 作用：简化 Lambda 表达式，直接引用已有方法。
  • 示例：
    list.forEach(System.out::println); // 等价于 x -> System.out.println(x)
4. 默认方法与静态方法（接口增强）
  • 作用：允许接口包含默认实现和静态方法。
  • 示例：
    public interface MyInterface {default void log() {System.out.println("Default method");}static void staticMethod() {System.out.println("Static method");}
}

二、Java 9（2017）—— 模块化与工具链升级

1. 模块系统（Project Jigsaw）
  • 作用：通过模块（module-info.java）管理代码依赖。
  • 示例：
    module com.example.myapp {requires java.base;exports com.example.myapp.api;
}
2. 集合工厂方法
  • 作用：快速创建不可变集合。
  • 示例：
    List<String> list = List.of("A", "B", "C");
Set<Integer> set = Set.of(1, 2, 3);
3. 接口私有方法
  • 作用：允许在接口中定义私有方法，封装内部逻辑。
  • 示例：
    public interface Calculator {private int add(int a, int b) {return a + b;}default int calculate(int a, int b) {return add(a, b);}
}

三、Java 10（2018）—— 局部变量类型推断

1. var 关键字
  • 作用：局部变量类型推断（编译时类型推导）。
  • 示例：
    var list = new ArrayList<String>(); // 推断为 ArrayList<String>
var name = "Java";                  // 推断为 String

四、Java 11（2018）—— LTS 长期支持版本

1. HTTP Client（标准库）
  • 作用：替代 HttpURLConnection，支持异步和 HTTP/2。
  • 示例：
    HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder().uri(URI.create("https://example.com")).build();
HttpResponse<String> response = client.send(request, BodyHandlers.ofString());
2. 单文件源码直接运行
  • 作用：无需先编译 .java 文件，直接运行。
  • 示例：
    java HelloWorld.java

五、Java 14（2020）—— 语法糖与预览特性

1. record 关键字（预览）
  • 作用：定义不可变数据类，自动生成 equals、hashCode、toString。
  • 示例：
    public record Person(String name, int age) {}
Person p = new Person("Alice", 30);
System.out.println(p.name()); // Alice
2. switch 表达式（正式）
  • 作用：简化 switch 语法，支持返回值。
  • 示例：
    String dayType = switch (day) {case "Mon", "Tue" -> "Weekday";case "Sat", "Sun" -> "Weekend";default -> throw new IllegalArgumentException();
};

六、Java 15（2020）—— 密封类与隐藏类

1. 密封类（Sealed Classes，预览）
  • 作用：限制类的继承关系。
  • 示例：
    public sealed class Shape permits Circle, Square {}
public final class Circle extends Shape {}
public final class Square extends Shape {}

七、Java 16（2021）—— 模式匹配与向量API

1. 模式匹配 instanceof（正式）
  • 作用：简化类型检查和转换。
  • 示例：
    if (obj instanceof String s) {System.out.println(s.length());
}
2. Stream.toList() 方法
  • 作用：简化流到列表的转换。
  • 示例：
    List<Integer> list = Stream.of(1, 2, 3).toList();

八、Java 17（2021）—— LTS 长期支持版本

1. 密封类（正式）
  • 作用：同 Java 15，结束预览状态。
2. switch 模式匹配（预览）
  • 示例：
    Object obj = "Hello";
String result = switch (obj) {case Integer i -> "Integer: " + i;case String s -> "String: " + s;default -> "Unknown";
};

九、Java 21（2023）—— 虚拟线程与结构化并发

1. 虚拟线程（Virtual Threads）
  • 作用：轻量级线程，提升高并发性能。
  • 示例：
    Runnable task = () -> System.out.println(Thread.currentThread());
Thread.startVirtualThread(task); // 使用虚拟线程
2. 字符串模板（预览）
  • 作用：简化字符串拼接。
  • 示例：
    String name = "Java";
String message = STR."Hello \{name}!"; // Hello Java!

总结：各版本核心特性速查表

版本核心特性应用场景
Java 8Lambda、Stream API、方法引用集合处理、函数式编程
Java 9模块系统、工厂方法集合模块化开发、不可变集合
Java 10var 类型推断简化局部变量声明
Java 11HTTP Client、单文件运行网络请求、快速测试
Java 14record、switch 表达式数据类、简化分支逻辑
Java 16模式匹配 instanceof、Stream.toList()类型检查、流操作优化
Java 17密封类正式版、switch 模式匹配继承控制、模式匹配
Java 21虚拟线程、字符串模板高并发、字符串处理

升级建议

  • 生产环境：优先选择 LTS 版本（如 Java 11、17、21），获得长期支持。
  • 新项目：推荐使用 Java 17 或 21，享受现代语法和高性能特性。
  • 学习方向：掌握 Lambda、Stream API、模式匹配、记录类 等核心语法。

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