Java 版本选型：JDK 特性对比与实战建议

Java 版本选型：JDK 特性对比与实战建议 | 极客日志

JDK 版本	发布日期	LTS 支持截止	状态
JDK 8	2014 年 3 月	2026 年 12 月 (付费)	广泛使用中，主流支持已结束
JDK 11	2018 年 9 月	2026 年 9 月	LTS 版本，生命周期末期
JDK 17	2021 年 9 月	2029 年 9 月	当前广泛使用的 LTS 版本
JDK 21	2023 年 9 月	2031 年 9 月	推荐升级的 LTS 版本
JDK 24	2025 年 3 月	非 LTS	非 LTS 版本
JDK 25	2025 年 9 月	2033 年 9 月	最新 LTS 版本

// 传统方式
Collections.sort(list, new Comparator<String>() {
    @Override
    public int compare(String s1, String s2) {
        return s1.length() - s2.length();
    }
});

// Lambda 方式
Collections.sort(list, (s1, s2) -> s1.length() - s2.length());

List<String> result = list.stream()
    .filter(s -> s.length() > 3)
    .map(String::toUpperCase)
    .collect(Collectors.toList());

LocalDate today = LocalDate.now();
LocalDate nextWeek = today.plusWeeks(1);
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd");
String formattedDate = today.format(formatter);

HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
    .uri(URI.create("https://api.example.com/data"))
    .header("Accept", "application/json")
    .build();

// 同步请求
HttpResponse<String> response = client.send(request,
    HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
System.out.println(response.body());

// 异步请求
client.sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString())
    .thenApply(HttpResponse::body)
    .thenAccept(System.out::println);

String str = "  Hello World  \n";
boolean isBlank = str.isBlank(); // false
String stripped = str.strip();   // "Hello World"
List<String> lines = str.lines().collect(Collectors.toList());

public sealed class Shape permits Circle, Rectangle, Triangle {
    // 共同方法
}
public final class Circle extends Shape {
    private double radius;
}

// 传统方式
if (obj instanceof String) {
    String s = (String) obj;
    System.out.println(s.length());
}

// JDK 17 方式
if (obj instanceof String s) {
    System.out.println(s.length());
}

String result = switch (day) {
    case MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY -> "Weekday";
    case THURSDAY, FRIDAY -> "Almost weekend";
    case SATURDAY, SUNDAY -> "Weekend";
    default -> "Unknown";
};

// 创建并启动虚拟线程
Thread.startVirtualThread(() -> {
    try {
        // 执行异步任务
        Thread.sleep(Duration.ofSeconds(1));
        System.out.println("Virtual thread completed");
    } catch (InterruptedException e) {
        Thread.currentThread().interrupt();
    }
});

// 使用 ExecutorService 批量创建虚拟线程
try (ExecutorService executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        executor.submit(() -> {
            Thread.sleep(Duration.ofSeconds(1));
            return "Task " + Thread.currentThread().getName();
        });
    }
}

// 简洁的数据类定义
public record Person(String name, int age) {
    // 可以添加额外方法
    public boolean isAdult() {
        return age >= 18;
    }
}

// 使用记录类
Person person = new Person("John", 30);
System.out.println(person.name()); // 自动生成的访问方法

String formatted = switch (obj) {
    case Integer i -> String.format("Integer: %d", i);
    case Long l    -> String.format("Long: %d", l);
    case Double d  -> String.format("Double: %.2f", d);
    case String s  -> String.format("String: %s", s);
    default        -> obj.toString();
};

// 定义作用域值
private static final ScopedValue<UserContext> USER_CONTEXT = ScopedValue.newInstance();

// 设置并使用作用域值
ScopedValue.where(USER_CONTEXT, new UserContext("admin"))
    .run(() -> {
        // 在作用域内访问用户上下文
        UserContext context = USER_CONTEXT.get();
        processRequest(context);
    });

// 使用结构化并发处理多个任务
try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
    Future<String> userInfo = scope.fork(() -> fetchUserInfo(userId));
    Future<List<Order>> orders = scope.fork(() -> fetchOrders(userId));
    
    scope.join();       // 等待所有任务完成
    scope.throwIfFailed(); // 传播任何异常
    
    // 组合结果
    processData(userInfo.resultNow(), orders.resultNow());
}

// 使用结构化并发处理多个任务
try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
    Future<String> userInfo = scope.fork(() -> fetchUserInfo(userId));
    Future<List<Order>> orders = scope.fork(() -> fetchOrders(userId));
    
    scope.join();        // 等待所有任务完成
    scope.throwIfFailed(); // 传播任何异常
    
    // 安全地获取结果并处理
    String userData = userInfo.resultNow();
    List<Order> orderList = orders.resultNow();
    processUserData(userData, orderList);
}

// 超时控制示例
try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
    Future<Data> data = scope.fork(() -> fetchDataFromRemote());
    
    // 设置超时
    if (!scope.joinUntil(Instant.now().plusSeconds(5))) {
        scope.cancel(); // 超时取消所有任务
        throw new TimeoutException("Data fetching timed out");
    }
    return data.resultNow();
}

// 定义区域局部变量
private static final ZonedLocal<UserContext> USER_CONTEXT = ZonedLocal.newInstance();

// 设置并在作用域内使用
ZonedLocal.where(USER_CONTEXT, new UserContext("admin", "system")).run(() -> {
    // 在同一线程内访问上下文
    processRequest();
    // 在虚拟线程中也能访问相同的上下文
    Thread.startVirtualThread(() -> {
        UserContext context = USER_CONTEXT.get();
        logUserActivity(context.username());
    });
});

// 方法内部访问
void processRequest() {
    UserContext context = USER_CONTEXT.get();
    System.out.println("Processing request for: " + context.username());
}

// 原始类型的 instanceof 模式匹配
Object value = getSomeValue();
if (value instanceof int i) {
    System.out.println("Integer value: " + i);
} else if (value instanceof long l) {
    System.out.println("Long value: " + l);
} else if (value instanceof double d) {
    System.out.println("Double value: " + d);
}

// switch 语句中使用原始类型
String result = switch (value) {
    case int i when i > 0 -> String.format("Positive integer: %d", i);
    case int i when i < 0 -> String.format("Negative integer: %d", i);
    case int i -> "Zero";
    case double d -> String.format("Double: %.2f", d);
    case String s -> "String: " + s;
    default -> "Unknown type";
};

// 使用向量 API 进行并行数值计算
FloatVector v1 = FloatVector.fromArray(FloatVector.SPECIES_256, new float[]{1.0f, 2.0f, 3.0f, 4.0f, 5.0f, 6.0f, 7.0f, 8.0f}, 0);
FloatVector v2 = FloatVector.fromArray(FloatVector.SPECIES_256, new float[]{8.0f, 7.0f, 6.0f, 5.0f, 4.0f, 3.0f, 2.0f, 1.0f}, 0);

// 执行向量运算
FloatVector sum = v1.add(v2);
FloatVector product = v1.mul(v2);
FloatVector max = v1.max(v2);

// 将结果存储回数组
float[] result = new float[8];
sum.intoArray(result, 0);

// 计算数组元素的平方和
float[] data = getLargeArray();
float sumOfSquares = 0.0f;

// 向量处理大块数据
int vectorSize = FloatVector.SPECIES_PREFERRED.length();
int i = 0;
for (; i <= data.length - vectorSize; i += vectorSize) {
    FloatVector vec = FloatVector.fromArray(FloatVector.SPECIES_PREFERRED, data, i);
    sumOfSquares += vec.mul(vec).reduceLanes(VectorOperators.ADD);
}

// 处理剩余元素
for (; i < data.length; i++) {
    sumOfSquares += data[i] * data[i];
}

// 读取 PEM 格式的私钥
try (PemReader reader = new PemReader(new FileReader("private-key.pem"))) {
    KeyPairGenerator generator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
    PrivateKey privateKey = (PrivateKey) reader.readPrivateKey();
    
    // 使用私钥进行签名
    Signature signature = Signature.getInstance("SHA256withRSA");
    signature.initSign(privateKey);
    signature.update(data);
    byte[] signedData = signature.sign();
}

// 写入 PEM 格式的证书
try (PemWriter writer = new PemWriter(new FileWriter("certificate.pem"))) {
    Certificate certificate = getCertificate();
    writer.writeCertificate(certificate);
}

JDK 版本	主要垃圾收集器	特点	适用场景
JDK 8	G1, CMS	成熟稳定，配置选项多	传统企业应用
JDK 11	G1, ZGC(实验)	改进的 G1，初步的低延迟支持	对延迟有一定要求的应用
JDK 17	G1, ZGC	成熟的 ZGC，默认使用 G1	混合工作负载
JDK 21	分代 ZGC, G1	低延迟(<10ms)，高吞吐量	高并发、低延迟应用
JDK 24+	分代 Shenandoah, 分代 ZGC	进一步优化的延迟和吞吐量	对性能有极高要求的场景

项目类型	推荐版本	选型理由
新大型企业应用	JDK 21	长期支持，虚拟线程提升并发能力，性能最优
新中小型应用	JDK 17 或 JDK 21	平衡成熟度和现代特性，支持周期长
遗留系统维护	JDK 8 (逐步迁移)	兼容性最佳，但需规划升级路径
微服务架构	JDK 17 或 JDK 21	启动快速，资源占用小，并发能力强
高性能计算	JDK 21+	最新的性能优化和向量 API 支持

Java 版本选型：JDK 特性对比与实战建议

一、引言

二、JDK 版本迭代与支持周期

2.1 Java 发布模型变革

2.2 关键版本支持周期

三、各版本核心特性对比分析

3.1 JDK 8 (LTS) - 函数式编程革命

3.1.1 核心特性

3.1.2 示例代码

3.2 JDK 11 (LTS) - 模块化与性能优化

3.2.1 核心特性

3.2.2 示例代码

3.3 JDK 17 (LTS) - 现代 Java 的基础

3.3.1 核心特性

3.3.2 示例代码

3.4 JDK 21 (LTS) - 并发革命与性能突破

3.4.1 核心特性

3.4.2 示例代码

3.5 JDK 24 (非 LTS) - 性能与开发体验提升

3.5.1 核心特性

3.5.2 示例代码

3.6 JDK 25 - 下一代 LTS 版本

3.6.1 核心特性

3.6.2 示例代码

四、各版本性能对比

4.1 内存管理与垃圾收集

4.2 启动时间与 JIT 编译

4.3 并发处理能力

五、企业 JDK 选型考量因素

5.1 项目类型与规模

5.2 技术生态系统兼容性

5.3 安全与合规考虑

5.4 团队技能与学习成本

六、遗留系统 JDK 升级策略

6.1 升级准备工作

6.2 渐进式升级路径

6.3 升级后的优化

七、日常开发最佳实践

7.1 代码风格与模式

7.2 工具与插件推荐

7.3 性能监控与调优

八、结论与建议

8.1 选型总结

8.2 未来展望

8.3 最终建议

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