Java 24作为2025年3月发布的最新版本，延续了Java平台每半年发布一次的节奏，带来了24项重要改进。本文将按照核心改进领域分类，详细解析每个特性的技术原理和实际价值，帮助开发者全面了解这一版本的能力边界和应用场景。

不过Java24是自Java 21 以来的第三个非长期支持版本，下一个长期支持版是 Java 25，预计25年 9 月份发布。

性能优化

分代Shenandoah垃圾回收器提升吞吐量与响应速度

JEP 404: Generational Shenandoah

Java对象结构

实例化一个Java对象之后，该对象在内存中的结构是怎么样的？Java对象（Object实例）结构包括三部分：对象头、对象体和对齐字节，具体下图所示

Java对象的三部分

对象头

对象头包括三个字段，第一个字段叫作Mark Word（标记字），用于存储自身运行时的数据，例如GC标志位、哈希码、锁状态等信息。

CAS

介绍

CAS 可以保证对共享变量操作的原子性

CAS全称Compare And Swap，比较与交换，是乐观锁的主要实现方式。CAS在不使用锁的情况下实现多线程之间的变量同步。ReentrantLock内部的AQS和原子类内部都使用了CAS。

CAS算法涉及到三个操作数：需要读写的内存值V。进行比较的值A。要写入的新值B。只有当V的值等于A时，才会使用原子方式用新值B来更新V的值，否则会继续重试直到成功更新值。

以AtomicInteger为例，AtomicInteger的getAndIncrement()方法底层就是CAS实现，关键代码是 compareAndSwapInt(obj, offset, expect, update)，其含义就是，如果obj内的value和expect相等，就证明没有其他线程改变过这个变量，那么就更新它为update，如果不相等，那就会继续重试直到成功更新值。

Java 22新特性

灵活的构造函数体（预览）

其实就是在super()上面可以添加代码了，目前还是预览状态

以前java语法规定了倘若使用super调用父类构造方法时，其必须出现在第一行，这有时就不利于我们编写更健壮的程序，比如：下面代码编译报错：

public class Student extends Person{
    public Student(int age){
        if(age < 0)
            throw new IllegalArgumentException("年龄不能是负数");
        super(age);//该语句必须出现在构造方法的第一行
    }
}

Java 8的新特性之一就是流stream，配合同版本出现的 Lambda ，使得操作集合（Collection）提供了极大的便利。

案例引入

在JAVA中，涉及到对数组、Collection等集合类中的元素进行操作的时候，通常会通过循环的方式进行逐个处理，或者使用Stream的方式进行处理。

假设遇到了这么一个需求：从给定句子中返回单词长度大于5的单词列表，按长度倒序输出，最多返回3个。

在未接触Stream流的时候，可能会这样写函数：

public List<String> sortGetTop3LongWords(@NotNull String sentence) {
    // 先切割句子，获取具体的单词信息
    String[] words = sentence.split(" ");
    List<String> wordList = new ArrayList<>();
    // 循环判断单词的长度，先过滤出符合长度要求的单词
    for (String word : words) {
        if (word.length() > 5) {
            wordList.add(word);
        }
    }
    // 对符合条件的列表按照长度进行排序
    wordList.sort((o1, o2) -> o2.length() - o1.length());
    // 判断list结果长度，如果大于3则截取前三个数据的子list返回
    if (wordList.size() > 3) {
        wordList = wordList.subList(0, 3);
    }
    return wordList;
}

在EffectiveJava中的第 36条中建议 用 EnumSet 替代位字段，在第37条中建议 用EnumMap替换序数索引，为什么？

EnumSet

在EffectiveJava中的第 36条中建议 用 EnumSet 替代位字段

枚举的定义

在JDK1.5之前，我们要是想定义一些有关常量的内容，例如定义几个常量，表示从周一到周末，一般都是在一个类，或者一个接口中，写类似于如下代码：

public class WeekDayConstant {
    public static final int MONDAY = 0;
    public static final int TUESDAY = 1;
    public static final int WEDNESDAY = 2;
    public static final int THURSDAY = 3;
    //...
}

BlockingQueue和BlockingDeque

BlockingQueue

BlockingQueue 通常用于一个线程生产对象，而另外一个线程消费这些对象的场景。下图是对这个原理的阐述:

一个线程往里边放，另外一个线程从里边取的一个 BlockingQueue。

Java NIO零拷贝

在 Java NIO 中的通道（Channel）就相当于操作系统的内核空间（kernel space）的缓冲区，而缓冲区（Buffer）对应的相当于操作系统的用户空间（user space）中的用户缓冲区（user buffer）。

• 通道（Channel）是全双工的（双向传输），它既可能是读缓冲区（read buffer），也可能是网络缓冲区（socket buffer）。
• 缓冲区（Buffer）分为堆内存（HeapBuffer）和堆外内存（DirectBuffer），这是通过 malloc() 分配出来的用户态内存。

这是Java19新增的预览版功能，到Java21正式可以使用

简介

该特性在java19中是预览版，虚拟线程是一种用户态下的线程，类似go语言中的goroutines 和Erlang中的processes，虚拟线程并非比线程快，而是提高了应用的吞吐量，相比于传统的线程是由操作系统调度来看，虚拟线程是我们自己程序调度的线程。如果你对之前java提供的线程API比较熟悉了，那么在学习虚拟线程的时候会比较轻松，传统线程能运行的代码，虚拟线程也可以运行。虚拟线程的出现，并没有修改java原有的并发模型，也不会替代原有的线程。虚拟线程主要作用是提升服务器端的吞吐量。