JAVA 18 新特性详解

Java 18 是 Java 语言的一次重要更新，引入了一系列新特性和改进，使开发者能够编写更高效、更安全的代码。本文将详细介绍 Java 18 中的一些主要新特性，并提供相应的代码示例，以帮助开发者更好地理解和使用这些新特性。

1. 简介

Java 18 的发布标志着 Java 语言在性能、安全性和开发效率方面的又一次飞跃。本次更新不仅带来了新的语言特性，还包括了一些实验性功能和工具的改进。下面，我们将依次介绍这些新特性。

2. 新特性概述

2.1 UTF-8 默认字符集

在 Java 18 中，默认的字符集从原来的 Charset.defaultCharset() 更改为 UTF-8。这一变化旨在提升跨平台的一致性和兼容性。之前，不同操作系统的默认字符集可能不同，导致字符编码问题。使用 UTF-8 作为默认字符集，有助于解决这些问题。

示例代码：

public class Utf8CharsetExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Default Charset: " + java.nio.charset.Charset.defaultCharset());
    }
}

2.2 简化的 JavaDoc

Java 18 对 JavaDoc 工具进行了改进，使其生成的文档更易于阅读和导航。新版本的 JavaDoc 增加了交互式的搜索功能，并改进了整体的用户界面。

示例代码：

/**
 * This is an example class.
 *
 * 
This class demonstrates JavaDoc improvements in Java 18.
 */
public class JavaDocExample {
    /**
     * This is an example method.
     *
     * @param input A string input.
     * @return A string output.
     */
    public String exampleMethod(String input) {
        return "Hello, " + input;
    }
}

2.3 模式匹配 (Pattern Matching) for switch (第二预览)

Java 18 引入了模式匹配 for switch 的第二个预览版。这一特性使得 switch 语句可以基于模式进行匹配，大大简化了代码编写，提高了可读性。

示例代码：

public class PatternMatchingSwitch {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = "Hello, Java 18";
 
        switch (obj) {
            case Integer i -> System.out.println("Integer: " + i);
            case String s -> System.out.println("String: " + s);
            case null -> System.out.println("Null value");
            default -> System.out.println("Unknown type");
        }
    }
}

2.4 简单的 Web Server

Java 18 引入了一个简单的 web 服务器，适用于原型设计、测试和小型应用。这个内置服务器易于配置和使用，非常适合快速启动一个 HTTP 服务。

示例代码：

import com.sun.net.httpserver.HttpServer;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetSocketAddress;
 
public class SimpleWebServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        HttpServer server = HttpServer.create(new InetSocketAddress(8080), 0);
        server.createContext("/", exchange -> {
            String response = "Hello, Java 18 Web Server!";
            exchange.sendResponseHeaders(200, response.length());
            try (OutputStream os = exchange.getResponseBody()) {
                os.write(response.getBytes());
            }
        });
        server.start();
        System.out.println("Server started at http://localhost:8080");
    }
}

2.5 Vector API (第三次孵化)

Java 18 中的 Vector API 进入了第三次孵化阶段。这个 API 允许开发者使用向量运算来提升性能，尤其是在处理大数据集和需要高性能计算的场景中。

示例代码：

import jdk.incubator.vector.FloatVector;
import jdk.incubator.vector.VectorSpecies;
 
public class VectorApiExample {
    private static final VectorSpecies SPECIES = FloatVector.SPECIES_PREFERRED;
 
    public static void main(String[] args) {
        float[] a = {1.0f, 2.0f, 3.0f, 4.0f};
        float[] b = {5.0f, 6.0f, 7.0f, 8.0f};
        float[] c = new float[4];
 
        FloatVector va = FloatVector.fromArray(SPECIES, a, 0);
        FloatVector vb = FloatVector.fromArray(SPECIES, b, 0);
        FloatVector vc = va.add(vb);
 
        vc.intoArray(c, 0);
 
        for (float value : c) {
            System.out.println(value);
        }
    }
}
 

2.6 外部函数和内存 API (第二孵化)

Java 18 继续在外部函数和内存 API 上进行改进。这些 API 允许 Java 代码直接调用本地代码，并处理本地内存，从而提高性能和效率。该特性对于需要高效地与本地代码进行交互的应用程序非常有用。

示例代码：

import jdk.incubator.foreign.*;
import java.lang.invoke.MethodHandle;
import java.lang.invoke.MethodHandles;
import java.lang.invoke.MethodType;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
 
public class ForeignMemoryAccessExample {
    public static void main(String[] args) throws Throwable {
        try (MemorySegment segment = MemorySegment.allocateNative(100)) {
            MemoryAddress base = segment.baseAddress();
            MemoryAccess.setByteAtOffset(base, 0, (byte) 42);
            byte value = MemoryAccess.getByteAtOffset(base, 0);
            System.out.println("Byte value: " + value);
        }
    }
}

3. 总结

Java 18 带来了许多令人兴奋的新特性和改进，包括默认 UTF-8 字符集、改进的 JavaDoc、模式匹配 for switch、简单的 Web Server、Vector API 以及外部函数和内存 API 等。这些新特性不仅提升了 Java 的开发体验，也为编写高效、安全的代码提供了更多可能性。

通过本文的介绍和示例代码，希望你能更好地理解和应用 Java 18 的新特性。在实际项目中，利用这些新特性，可以提升开发效率，增强代码的可维护性和性能。如果你还没有尝试过 Java 18，不妨下载并体验一下这些新功能，相信你会发现许多新的惊喜。