Java7新特性及使用
Java
后端 2018-11-12

新特性列表

以下是Java7中的引入的部分新特性。关于Java7更详细的介绍可参考这里。

  • switch支持String
  • try-with-resources
  • catch多个异常
  • 实例创建类型推断
  • 数字字面量下划线分割
  • 二进制字面量
  • 增强的文件系统
  • Fork/Join框架
  • 其它
    • JDBC4.1规范
    • 支持动态类型语言
    • JSR341-Expression Language Specification
    • JSR203-More New I/O APIs for the Java Platform
    • 桌面客户端增强

一、switch支持String

switch现在可以接受String类型的参数。示例代码如下：

String s = ...
switch(s) {
case "quux":
    processQuux(s);
// fall-through
case "foo":
case "bar":
    processFooOrBar(s);
    break;
case "baz":
    processBaz(s);
    // fall-through
default:
    processDefault(s);
    break;
}

二、try-with-resources

Java中某些资源是需要手动关闭的，如InputStream，Writer，Sockets，Connection等。这个新的语言特性允许try语句本身申请更多的资源，这些资源作用于try代码块，并自动关闭。

Java7之前的写法：

BufferedReader br = null;
try {
    br = new BufferedReader(new FileReader(path));
    return br.readLine();
} catch (Exception e) {
    log.error("BufferedReader Exception", e);
} finally {
    if (br != null) {
        try {
            br.close();
        } catch (Exception e) {
            log.error("BufferedReader close Exception", e);
        }
    }
}

Java7及之后的写法：

try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path)) {
    return br.readLine();
} catch (Exception e) {
    log.error("BufferedReader Exception", e);
}

三、catch多个异常

自Java7开始，catch中可以一次性捕捉多个异常做统一处理。示例如下：

Java7之前的写法：

public void handle() {
    ExceptionThrower thrower = new ExceptionThrower();
    try {
        thrower.manyExceptions();
    } catch (ExceptionA a) {
        System.out.println(a.getClass());
    } catch (ExceptionB b) {
        System.out.println(b.getClass());
    } catch (ExceptionC c) {
        System.out.println(c.getClass());
    }
}

Java7及之后的写法：

public void handle() {
    ExceptionThrower thrower = new ExceptionThrower();
    try {
        thrower.manyExceptions();
    } catch (ExceptionA | ExceptionB ab) {
        System.out.println(ab.getClass());
    } catch (ExceptionC c) {
        System.out.println(c.getClass());
    }
}

四、实例创建类型推断

从Java7开始，泛型类的实例化也不用繁琐的将泛型声明再写一遍。示例如下：

Java7之前的写法：

Map<String, List<String>> map = new HashMap<String, List<String>>();

Java7及之后的写法：

Map<String, List<String>> map = new HashMap<>();

五、数字字面量下划线分割

很长的数字可读性不好，在Java 7中可以使用下划线分隔长int以及long型整数了。如：

long creditCardNumber = 1234_5678_9012_3456L;
public static final int ONE_MILLION = 1_000_000;
public static final float PI = 3.14_15F;

六、二进制字面量

现在可以使用0b前缀创建二进制字面量：

int binary = 0b1001_1001;

使用二进制字面量这种表示方式，使用非常简短的代码就可将二进制字符转换为数据类型，如在byte或short。

byte aByte = (byte) 0b001;
short aShort = (short) 0b010;

七、增强的文件系统

Java7 推出了全新的NIO2.0 API以此改变针对文件管理的不便，使得在java.nio.file包下使用Path、Paths、Files、WatchService、FileSystem等常用类型可以很好的简化开发人员对文件管理的编码工作。

1. Path接口和Paths类

Path接口的某些功能其实可以和java.io包下的File类等价，当然这些功能仅限于只读操作。在实际开发过程中，开发人员可以联用Path接口和Paths类，从而获取文件的一系列上下文信息。

  • int getNameCount(): 获取当前文件节点数
  • Path getFileName(): 获取当前文件名称
  • Path getRoot(): 获取当前文件根目录
  • Path getParent(): 获取当前文件上级关联目录

联用Path接口和Paths类型获取文件信息：

Path path = Paths.get("G:/test/test.xml");
System.out.println("文件节点数:" + path.getNameCount());
System.out.println("文件名称:" + path.getFileName());
System.out.println("文件根目录:" + path.getRoot());
System.out.println("文件上级关联目录:" + path.getParent());

2. Files类

联用Path接口和Paths类可以很方便的访问到目标文件的上下文信息。当然这些操作全都是只读的，如果开发人员想对文件进行其它非只读操作，比如文件的创建、修改、删除等操作，则可以使用Files类型进行操作。

Files类型常用方法如下：

  • Path createFile(): 在指定的目标目录创建新文件
  • void delete(): 删除指定目标路径的文件或文件夹
  • Path copy(): 将指定目标路径的文件拷贝到另一个文件中
  • Path move(): 将指定目标路径的文件转移到其他路径下，并删除源文件

使用Files类型复制、粘贴文件示例：

Files.copy(Paths.get("/test/src.xml"), Paths.get("/test/target.xml"));

使用Files类型来管理文件，相对于传统的I/O方式来说更加方便和简单。因为具体的操作实现将全部移交给NIO2.0 API，开发人员则无需关注。

3. WatchService

Java7 还为开发人员提供了一套全新的文件系统功能，那就是文件监测。在此或许有很多朋友并不知晓文件监测有何意义及目，那么请大家回想下调试成热发布功能后的Web容器。当项目迭代后并重新部署时，开发人员无需对其进行手动重启，因为Web容器一旦监测到文件发生改变后，便会自动去适应这些“变化”并重新进行内部装载。Web容器的热发布功能同样也是基于文件监测功能，所以不得不承认，文件监测功能的出现对于Java文件系统来说是具有重大意义的。

文件监测是基于事件驱动的，事件触发是作为监测的先决条件。开发人员可以使用java.nio.file包下的StandardWatchEventKinds类型提供的3种字面常量来定义监测事件类型，值得注意的是监测事件需要和WatchService实例一起进行注册。

StandardWatchEventKinds类型提供的监测事件：

  • ENTRY_CREATE：文件或文件夹新建事件；
  • ENTRY_DELETE：文件或文件夹删除事件；
  • ENTRY_MODIFY：文件或文件夹粘贴事件；

使用WatchService类实现文件监控完整示例：

public static void testWatch() {
    /* 监控目标路径 */
    Path path = Paths.get("G:/");
    try {
        /* 创建文件监控对象. */
        WatchService watchService = FileSystems.getDefault().newWatchService();

        /* 注册文件监控的所有事件类型. */
        path.register(watchService, StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE, StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE,
                StandardWatchEventKinds.ENTRY_MODIFY);

        /* 循环监测文件. */
        while (true) {
            WatchKey watchKey = watchService.take();

            /* 迭代触发事件的所有文件 */
            for (WatchEvent<?> event : watchKey.pollEvents()) {
                System.out.println(event.context().toString() + " 事件类型：" + event.kind());
            }

            if (!watchKey.reset()) {
                return;
            }
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

通过上述程序示例我们可以看出，使用WatchService接口进行文件监控非常简单和方便。首先我们需要定义好目标监控路径，然后调用FileSystems类型的newWatchService()方法创建WatchService对象。接下来我们还需使用Path接口的register()方法注册WatchService实例及监控事件。当这些基础作业层全部准备好后，我们再编写外围实时监测循环。最后迭代WatchKey来获取所有触发监控事件的文件即可。

八、Fork/Join框架

1. 什么是Fork/Join框架

Java7提供的一个用于并行执行任务的框架，是一个把大任务分割成若干个小任务，最终汇总每个小任务结果后得到大任务结果的框架。

Fork/Join的运行流程图如下：

Fork/Join的运行流程图

2. 工作窃取算法

工作窃取（work-stealing）算法是指某个线程从其他队列里窃取任务来执行。工作窃取的运行流程图如下：

工作窃取的运行流程图

工作窃取算法的优点是充分利用线程进行并行计算，并减少了线程间的竞争，其缺点是在某些情况下还是存在竞争，比如双端队列里只有一个任务时。并且消耗了更多的系统资源，比如创建多个线程和多个双端队列。

3. Fork/Join框架的介绍

设计一个Fork/Join框架，主要有以下两步骤：

第一步分割任务。首先我们需要有一个fork类来把大任务分割成子任务，有可能子任务还是很大，所以还需要不停的分割，直到分割出的子任务足够小。

第二步执行任务并合并结果。分割的子任务分别放在双端队列里，然后几个启动线程分别从双端队列里获取任务执行。子任务执行完的结果都统一放在一个队列里，启动一个线程从队列里拿数据，然后合并这些数据。

Fork/Join使用两个类来完成以上两件事情：

ForkJoinTask：我们要使用ForkJoin框架，必须首先创建一个ForkJoin任务。它提供在任务中执行fork()和join()操作的机制，通常情况下我们不需要直接继承ForkJoinTask类，而只需要继承它的子类，Fork/Join框架提供了以下两个子类：
RecursiveAction：用于没有返回结果的任务。
RecursiveTask ：用于有返回结果的任务。
ForkJoinPool ：ForkJoinTask需要通过ForkJoinPool来执行，任务分割出的子任务会添加到当前工作线程所维护的双端队列中，进入队列的头部。当一个工作线程的队列里暂时没有任务时，它会随机从其他工作线程的队列的尾部获取一个任务。

4. Fork/Join框架使用示例

让我们通过一个简单的需求来使用下Fork／Join框架，需求是：计算1 + 2 + 3 + 4的结果。

使用Fork/Join框架首先要考虑到的是如何分割任务，如果我们希望每个子任务最多执行两个数的相加，那么我们设置分割的阈值是2，由于是4个数字相加，所以Fork/Join框架会把这个任务fork成两个子任务，子任务一负责计算1 + 2，子任务二负责计算3 + 4，然后再join两个子任务的结果。

因为是有结果的任务，所以必须继承RecursiveTask，实现代码如下：

package com.blinkfox.test.other;

import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;

/**
 * CountTask.
 *
 * @author blinkfox on 2018-01-03.
 */
public class CountTask extends RecursiveTask<Integer> {

    /** 阈值. */
    public static final int THRESHOLD = 2;

    /** 计算的开始值. */
    private int start;

    /** 计算的结束值. */
    private int end;

    /**
     * 构造方法.
     *
     * @param start 计算的开始值
     * @param end 计算的结束值
     */
    public CountTask(int start, int end) {
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    /**
     * 执行计算的方法.
     *
     * @return int型结果
     */
    @Override
    protected Integer compute() {
        int sum = 0;

        // 如果任务足够小就计算任务.
        if ((end - start) <= THRESHOLD) {
            for (int i = start; i <= end; i++) {
                sum += i;
            }
        } else {
            // 如果任务大于阈值，就分裂成两个子任务来计算.
            int middle = (start + end) / 2;
            CountTask leftTask = new CountTask(start, middle);
            CountTask rightTask = new CountTask(middle + 1, end);

            // 等待子任务执行完，并得到结果，再合并执行结果.
            leftTask.fork();
            rightTask.fork();
            sum = leftTask.join() + rightTask.join();
        }
        return sum;
    }

    /**
     * main方法.
     *
     * @param args 数组参数
     */
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        ForkJoinPool fkPool = new ForkJoinPool();
        CountTask task = new CountTask(1, 4);
        Future<Integer> result = fkPool.submit(task);
        System.out.println("result:" + result.get());
    }

}

九、其它

1. JDBC4.1规范

JDBC4.1主要更新了两个新特性，分别是：

(1). Connection，ResultSet 和 Statement 都实现了Closeable 接口

Connection，ResultSet和Statement都实现了Closeable接口，所有在try-with-resources语句中调用，就可以自动关闭相关资源了。

(2). RowSet 1.1

引入RowSetFactory接口和RowSetProvider类，可以创建JDBC driver支持的各种`Rowsets。

RowSetFactory myRowSetFactory = null;
JdbcRowSet jdbcRs = null;
ResultSet rs = null;
Statement stmt = null;

try {
  myRowSetFactory = RowSetProvider.newFactory();//用缺省的RowSetFactory 实现
  jdbcRs = myRowSetFactory.createJdbcRowSet();

  //创建一个 JdbcRowSet 对象，配置数据库连接属性
  jdbcRs.setUrl("jdbc:myDriver:myAttribute");
  jdbcRs.setUsername(username);
  jdbcRs.setPassword(password);

  jdbcRs.setCommand("select ID from TEST");
  jdbcRs.execute();
}

RowSetFactory接口包括了创建不同类型的RowSet的方法：

  • createCachedRowSet
  • createFilteredRowSet
  • createJdbcRowSet
  • createJoinRowSet
  • createWebRowSet

2. 略

参考文档：

赏

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