Java 各版本核心新特性的详细说明

一、Java 8（2014）—— 函数式编程的里程碑

1. Lambda 表达式

• 作用：简化匿名内部类，支持函数式编程。
• 示例：

  // 传统匿名内部类
  Runnable r1 = new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("Hello");}
  };// Lambda 表达式
  Runnable r2 = () -> System.out.println("Hello");
  

2. Stream API

• 作用：声明式处理集合数据，支持链式操作。
• 示例：

  List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3);
  List<Integer> squares = numbers.stream().map(n -> n * n).collect(Collectors.toList()); // [1, 4, 9]
  

3. 方法引用（Method References）

• 作用：简化 Lambda 表达式，直接引用已有方法。
• 示例：

  list.forEach(System.out::println); // 等价于 x -> System.out.println(x)
  

4. 默认方法与静态方法（接口增强）

• 作用：允许接口包含默认实现和静态方法。
• 示例：

  public interface MyInterface {default void log() {System.out.println("Default method");}static void staticMethod() {System.out.println("Static method");}
  }
  

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二、Java 9（2017）—— 模块化与工具链升级

1. 模块系统（Project Jigsaw）

• 作用：通过模块（module-info.java）管理代码依赖。
• 示例：

  module com.example.myapp {requires java.base;exports com.example.myapp.api;
  }
  

2. 集合工厂方法

• 作用：快速创建不可变集合。
• 示例：

  List<String> list = List.of("A", "B", "C");
  Set<Integer> set = Set.of(1, 2, 3);
  

3. 接口私有方法

• 作用：允许在接口中定义私有方法，封装内部逻辑。
• 示例：

  public interface Calculator {private int add(int a, int b) {return a + b;}default int calculate(int a, int b) {return add(a, b);}
  }
  

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三、Java 10（2018）—— 局部变量类型推断

1. var 关键字

• 作用：局部变量类型推断（编译时类型推导）。
• 示例：

  var list = new ArrayList<String>(); // 推断为 ArrayList<String>
  var name = "Java";                  // 推断为 String
  

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四、Java 11（2018）—— LTS 长期支持版本

1. HTTP Client（标准库）

• 作用：替代 HttpURLConnection，支持异步和 HTTP/2。
• 示例：

  HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
  HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder().uri(URI.create("https://example.com")).build();
  HttpResponse<String> response = client.send(request, BodyHandlers.ofString());
  

2. 单文件源码直接运行

• 作用：无需先编译 .java 文件，直接运行。
• 示例：

  java HelloWorld.java
  

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五、Java 14（2020）—— 语法糖与预览特性

1. record 关键字（预览）

• 作用：定义不可变数据类，自动生成 equals、hashCode、toString。
• 示例：

  public record Person(String name, int age) {}
  Person p = new Person("Alice", 30);
  System.out.println(p.name()); // Alice
  

2. switch 表达式（正式）

• 作用：简化 switch 语法，支持返回值。
• 示例：

  String dayType = switch (day) {case "Mon", "Tue" -> "Weekday";case "Sat", "Sun" -> "Weekend";default -> throw new IllegalArgumentException();
  };
  

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六、Java 15（2020）—— 密封类与隐藏类

1. 密封类（Sealed Classes，预览）

• 作用：限制类的继承关系。
• 示例：

  public sealed class Shape permits Circle, Square {}
  public final class Circle extends Shape {}
  public final class Square extends Shape {}
  

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七、Java 16（2021）—— 模式匹配与向量API

1. 模式匹配 instanceof（正式）

• 作用：简化类型检查和转换。
• 示例：

  if (obj instanceof String s) {System.out.println(s.length());
  }
  

2. Stream.toList() 方法

• 作用：简化流到列表的转换。
• 示例：

  List<Integer> list = Stream.of(1, 2, 3).toList();
  

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八、Java 17（2021）—— LTS 长期支持版本

1. 密封类（正式）

• 作用：同 Java 15，结束预览状态。

2. switch 模式匹配（预览）

• 示例：

  Object obj = "Hello";
  String result = switch (obj) {case Integer i -> "Integer: " + i;case String s -> "String: " + s;default -> "Unknown";
  };
  

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九、Java 21（2023）—— 虚拟线程与结构化并发

1. 虚拟线程（Virtual Threads）

• 作用：轻量级线程，提升高并发性能。
• 示例：

  Runnable task = () -> System.out.println(Thread.currentThread());
  Thread.startVirtualThread(task); // 使用虚拟线程
  

2. 字符串模板（预览）

• 作用：简化字符串拼接。
• 示例：

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

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总结：各版本核心特性速查表

版本	核心特性	应用场景
Java 8	Lambda、Stream API、方法引用	集合处理、函数式编程
Java 9	模块系统、工厂方法集合	模块化开发、不可变集合
Java 10	var 类型推断	简化局部变量声明
Java 11	HTTP Client、单文件运行	网络请求、快速测试
Java 14	record、switch 表达式	数据类、简化分支逻辑
Java 16	模式匹配 instanceof、Stream.toList()	类型检查、流操作优化
Java 17	密封类正式版、switch 模式匹配	继承控制、模式匹配
Java 21	虚拟线程、字符串模板	高并发、字符串处理

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升级建议

• 生产环境：优先选择 LTS 版本（如 Java 11、17、21），获得长期支持。
• 新项目：推荐使用 Java 17 或 21，享受现代语法和高性能特性。
• 学习方向：掌握 Lambda、Stream API、模式匹配、记录类 等核心语法。