Java 11 新特性

Java 11 是继 Java8之后的第二个 LTS 版本，于2018年9月发布，这个版本的重点是提供更好的开发体验和更强大的标准库功能，特别是在字符串处理、文件操作和 HTTP 客户端方面，增加了不少新方法。

HTTP 客户端 API

HTTP 请求是后端开发常用的能力，之前我们只能基于内置的 HttpURLConnection 自己封装，或者使用 Apache HttpClient、OkHttp 第三方库。

// 传统的 HttpURLConnection 使用方式  
URL url = new URL("https://www.seven97.top");  
HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();  
connection.setRequestMethod("GET");  
connection.setRequestProperty("Accept", "application/json");  
  
int responseCode = connection.getResponseCode();  
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(connection.getInputStream()));  
// 更多繁琐的代码...

Java 11 将 HTTP 客户端 API正式化，新的 HTTP 客户端提供了现代化的、支持 HTTP/2 和 WebSocket 的客户端实现，让网络编程变得简单。

// 创建 HTTP 客户端  
HttpClient client = HttpClient.newBuilder()  
    .connectTimeout(Duration.ofSeconds(10))  
    .followRedirects(HttpClient.Redirect.NORMAL)  
    .build();  
  
// 构建 GET 请求  
HttpRequest getRequest = HttpRequest.newBuilder()  
    .uri(URI.create("https://www.seven97.top"))  
    .header("Accept", "application/json")  
    .header("User-Agent", "Java-HttpClient")  
    .timeout(Duration.ofSeconds(30))  
    .GET()  
    .build();  
  
// POST 请求  
HttpRequest postRequest = HttpRequest.newBuilder()  
    .uri(URI.create("https://www.seven97.top/users"))  
    .header("Content-Type", "application/json")  
    .POST(HttpRequest.BodyPublishers.ofString(jsonData))  
    .build();

支持发送同步和异步请求，能够轻松获取响应结果

// 同步发送请求  
HttpResponse<String> response = client.send(getRequest,   
    HttpResponse.BodyHandlers.ofString());  
System.out.println("状态码: " + response.statusCode());  
System.out.println("响应头: " + response.headers().map());  
System.out.println("响应体: " + response.body());  
  
// 异步发送请求  
client.sendAsync(getRequest, HttpResponse.BodyHandlers.ofString())  
    .thenApply(HttpResponse::body)  
    .thenAccept(System.out::println);

还支持自定义响应处理和 WebSocket 请求：

// 自定义响应处理  
HttpResponse<String> customResponse = client.send(getRequest,   
    responseInfo -> {  
        if (responseInfo.statusCode() == 200) {  
            return HttpResponse.BodySubscribers.ofString(StandardCharsets.UTF_8);  
        } else {  
            return HttpResponse.BodySubscribers.discarding();  
        }  
    });  
  
// WebSocket 支持  
WebSocket webSocket = HttpClient.newHttpClient()  
    .newWebSocketBuilder()  
    .buildAsync(URI.create("ws://localhost:8080/websocket"), new WebSocket.Listener() {  
        @Override  
        public void onOpen(WebSocket webSocket) {  
            System.out.println("WebSocket 连接已打开");  
            webSocket.sendText("Hello WebSocket!", true);  
        }  
        @Override  
        public CompletionStage<?> onText(WebSocket webSocket, CharSequence data, boolean last) {  
            System.out.println("收到消息: " + data);  
            return null;  
        }  
    })  
    .join();

上面这些代码都不用记，现在直接把接口文档甩给 AI，让它来帮你生成请求代码就好。

String 类的新方法

Java 11 为 String 类添加了许多实用的方法，让字符串处理变得更加方便。我估计很多现在学 Java 的同学都已经区分不出来哪些是新增的方法、哪些是老方法了，反正能用就行~

基本的字符串检查和处理：

String text = "  Hello World  \n\n";  
String emptyText = "   ";  
String multiLine = "第一行\n第二行\n第三行";  
  
// isBlank() 检查字符串是否为空或只包含空白字符  
System.out.println(emptyText.isBlank());     // true  
System.out.println("hello".isBlank());       // false  
System.out.println("".isBlank());            // true

strip方法

可以去除首尾空格，与之前的trim的区别是还可以去除unicode编码的空白字符，例如：

char c = '\u2000';//Unicdoe空白字符
String str = c + "abc" + c;
System.out.println(str.strip());
System.out.println(str.trim());

System.out.println(str.stripLeading());//去除前面的空格
System.out.println(str.stripTrailing());//去除后面的空格

lines() 方法，让多行字符串处理更简单：

// 将字符串按行分割成 Stream  
multiLine.lines()  
    .map(line -> "处理: " + line)  
    .forEach(System.out::println);  
  
long lineCount = multiLine.lines().count();  
System.out.println("总行数: " + lineCount);

repeat方法：字符串重复的次数

String str = "seven";
System.out.println(str.repeat(4));// 重复输出seven 4次

Files 类的新方法

Java 11 为文件操作新增了更便捷的方法，不需要使用 FileReader/fileWriter 这种复杂的操作了。基本的文件读写操作，一个方法搞定：

// 写入文件  
String content = "这是一个测试文件\n包含多行内容\n中文支持测试";  
Path tempFile = Files.writeString(  
    Paths.get("temp.txt"),   
    content,  
    StandardCharsets.UTF_8  
);  
  
// 读取文件  
String readContent = Files.readString(tempFile, StandardCharsets.UTF_8);  
System.out.println("读取的内容:\n" + readContent);

支持流式读取文件，适合文件较大的场景：

try (Stream<String> lines = Files.lines(tempFile)) {  
    lines.filter(line -> !line.isBlank())  
         .map(String::trim)  
         .forEach(System.out::println);  
}

Optional 的新方法

Java 11 为 Optional 类添加了 isEmpty()方法，和之前的 isPresent 正好相反，让空值检查更直观。

Optional<String> optional1 = Optional.of("Hello");  
Optional<String> optional2 = Optional.empty();  
  
// 传统写法  
if (!optional2.isPresent()) {  
    System.out.println("没有值");  
}  
  
// Java 11 新写法，语义更清晰  
if (optional2.isEmpty()) {  
    System.out.println("没有值");  
}

lambda表达式中的变量类型推断

jdk11中允许在lambda表达式的参数中使用var修饰。用处不大，因为大多数情况写参数名就够了

函数式接口：

@FunctionalInterface
public interface MyInterface {
    void m1(String a, int b);
}

测试类：

//支持lambda表达式参数中使用var
MyInterface mi = (var a,var b)->{
    System.out.println(a);
    System.out.println(b);
};

mi.m1("seven",1024);

基于嵌套的访问控制

Java 11 改进了嵌套类的访问控制，编译器不再需要生成合成的桥接方法来访问私有成员

public class Outer {  
    private String outerField = "外部字段";  
      
    public class Inner {  
        public void accessOuter() {  
            // Java 11 中，内部类可以直接访问外部类的私有成员  
            // 不需要编译器生成额外的访问方法  
            System.out.println(outerField);  
        }  
    }  
      
    private void privateMethod() {  
        System.out.println("私有方法");  
    }  
      
    public class AnotherInner {  
        public void callPrivateMethod() {  
            // 直接调用外部类的私有方法  
            privateMethod();  
        }  
    }  
}

这个改进主要影响字节码生成，对开发者来说是透明的，但可以减少生成的类文件数量。

动态类文件常量

Java 11 在字节码层面引入了动态常量，这是一个底层特性，主要用于优化

Lambda 表达式的性能
字符串连接操作
方法句柄的使用

对普通开发者来说这个特性是透明的，但可以提升运行时性能。

Flight Recorder

Java Flight Recorder (FR)是一个低开销的事件记录框架，在 Java 11 中开源并免费使用：

# 启动应用时启用 JFR  
java -XX:+FlightRecorder   
     -XX:StartFlightRecording=duration=60s,filename=myapp.jfr   
     MyApp  
  
# 运行时启用 JFR  
jcmd <pid> JFR.start duration=60s filename=myapp.jfr

JFR 可以记录：

GC 事件
线程活动
方法调用
I/O 操作
系统信息

生成的 .jfr 文件可以用 Java Mission Control (MC) 分析。

启动单文件源代码程序

Java 11 支持直接运行单个 .java 文件，无需先编译

在以前的版本中，在命令提示下，需要先编译，生成class文件之后再运行，例如：

javac HelloWorld.Java
java HelloWorld

在Java 11中，可以这样直接运行，当然这样直接运行是不产生字节码文件的

java HelloWorld.Java

这个特性主要用于

脚本编写
快速原型开发
教学演示

低开销堆分析

Java 11 引入了低开销的堆分析工具，可以通过 JVM 参数启用

java -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions   
     -XX:+DebugNonSafepoints   
     -XX:+FlightRecorder   
     -XX:StartFlightRecording=settings=profile   
     MyApp

相比传统的堆转储，这种方式:

开销更低
可以持续监控
提供更详细的分配信息

ZGC 可扩展低延迟垃圾收集器

Java 11引入了 ZGC(Z Garbage Collector)作为实验特性，这是一个可扩展的低延迟垃圾收集器：

# 启用 ZGC（实验特性）  
java -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC MyApp

ZGC 的特点：

超低延迟：暂停时间通常小于 10ms.
可扩展：支持几TB到16TB的堆大小
并发：大部分工作与应用线程并发执行

ZGC 适用于对延迟敏感的应用，如实时系统、高频交易等。

TLS 1.3

Java 11 支持最新的 TLS 1.3 协议，提供更好的安全性和性能

// TLS 1.3 会自动使用，无需特殊配置  
SSLContext context = SSLContext.getInstance("TLS");  
// 默认会尝试使用 TLS 1.3

TLS 1.3 的优势：

更少的握手往返
更强的加密算法
更好的前向保密性

Unicode 10

Java 11 支持 Unicode 10.00.，新增了大量字符和表情符号

// 支持新的 Unicode 字符  
String emoji = "🤩🎉🚀";  
System.out.println("表情符号：" + emoji);  
  
// 字符属性检查  
char ch = '🤩';  
System.out.println("是否为字母：" + Character.isLetter(ch));  
System.out.println("Unicode 类别：" + Character.getType(ch));

Epsilon 无操作垃圾收集器

Java 11 引入了 Epsilon GC，这是一个“无操作"的垃圾收集器

# 启用 Epsilon GC  
java -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseEpsilonGC MyApp

Epsilon GC 的特点

不进行垃圾回收：只分配内存，不回收
最低开销：没有 GC 暂停
测试用途：主要用于性能测试和短期运行的应用

适用场景：

性能基准测试
内存压力测试
短期运行的批处理任务