Java21对比Java8新特性总结

1. 并发模型改进

Java 8

• 特性：通过 CompletableFuture 和 ForkJoinPool 支持异步编程，但线程创建和切换成本较高。
• 示例：

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
executor.submit(() -> System.out.println("Java 8 Thread"));

Java 21

• 特性：引入虚拟线程（Virtual Threads）（JEP 444），轻量级线程显著提升高并发性能。
• 示例：

Thread.startVirtualThread(() -> System.out.println("Java 21 Virtual Thread"));
// 或使用结构化并发（Structured Concurrency）
try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
    scope.fork(() -> System.out.println("Task 1"));
    scope.fork(() -> System.out.println("Task 2"));
    scope.join();
}

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2. 函数式编程增强

Java 8

• 特性：引入 Lambda 表达式 和 Stream API，支持函数式风格编程。
• 示例：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3);
numbers.stream()
       .filter(n -> n % 2 == 0)
       .forEach(System.out::println);

Java 21

• 特性：Lambda 参数支持更灵活的模式匹配，结合 Record 类 和 模式匹配 更简洁。
• 示例：

// 结合记录类（Record）
record Point(int x, int y) {}
List<Point> points = List.of(new Point(1, 2), new Point(3, 4));
points.stream()
      .filter(p -> p.x() > 1)
      .forEach(System.out::println);

// 模式匹配（Pattern Matching for switch）
Object obj = "Hello";
String result = switch (obj) {
    case String s -> "String: " + s;
    case Integer i -> "Integer: " + i;
    default -> "Unknown";
};

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3. 数据类（Record Class）

Java 8

• 特性：需手动编写 POJO 类，包含大量样板代码（如 equals, hashCode, toString）。
• 示例：

public class Person {
    private final String name;
    private final int age;
    // 构造函数、getter、equals、hashCode、toString 等需要手动实现
}

Java 21

• 特性：Record 类（Java 16 引入，Java 21 优化）自动生成不可变数据类的模板代码。
• 示例：

record Person(String name, int age) {}
// 自动实现构造函数、equals、hashCode、toString 等方法
Person person = new Person("Alice", 30);

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4. 模式匹配（Pattern Matching）

Java 8

• 特性：instanceof 后需显式类型转换。
• 示例：

Object obj = "Java 8";
if (obj instanceof String) {
    String s = (String) obj;
    System.out.println(s.length());
}

Java 21

• 特性：支持 模式匹配的 instanceof 和 模式匹配的 switch（Java 16+），简化代码。
• 示例：

// instanceof 模式匹配
if (obj instanceof String s) {
    System.out.println(s.length());
}

// switch 模式匹配（Java 21 正式特性）
switch (obj) {
    case Integer i -> System.out.println("Integer: " + i);
    case String s -> System.out.println("String: " + s);
    default -> throw new IllegalArgumentException();
}

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5. 其他关键特性

Java 21 新增

1. 密封类（Sealed Classes）（Java 17）：

   public sealed interface Shape permits Circle, Rectangle {}
   public final class Circle implements Shape { /*...*/ }
   public final class Rectangle implements Shape { /*...*/ }
   

2. 字符串模板（String Templates，预览特性）：

   String name = "Java";
   String message = STR."Hello \{name}!"; // 输出 "Hello Java!"
   

3. 分代 ZGC（Generational ZGC）：提升垃圾回收效率。

Java 8 对比缺失

• Java 8 缺乏现代并发模型（虚拟线程）、模式匹配、记录类等特性。

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总结对比

特性	Java 8	Java 21
并发模型	基于线程池和 CompletableFuture	虚拟线程、结构化并发
函数式编程	Lambda 和 Stream API 基础支持	结合记录类、模式匹配的更高级用法
数据类	手动编写 POJO	自动生成不可变数据类（Record）
模式匹配	不支持	instanceof 和 switch 模式匹配
代码简洁性	较多样板代码	语法糖和自动生成代码大幅减少冗余

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升级建议

• Java 8 → Java 21 的优势：更简洁的语法、更高的并发性能、更安全的类型系统。
• 注意事项：部分 Java 21 特性需注意模块化（JPMS）兼容性，旧项目需逐步迁移。