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Java 15 新特性及具体应用

news 2025/8/21 8:17:47

1. 密封类（Sealed Classes）（预览特性）

2. 隐藏类（Hidden Classes）

3. 文本块（Text Blocks）（正式特性）

4. 模式匹配 instanceof（第二次预览）

5. ZGC 垃圾回收器（正式功能）

6. EdDSA 数字签名算法

7. Records 类（第二次预览）

总结

Java 15 于 2020 年 9 月发布，包含多项重要更新。以下是核心特性及代码示例：

1. 密封类（Sealed Classes）（预览特性）

作用：限制类的继承关系，增强封装性。
代码示例：

public sealed class Shape permits Circle, Square {  // 只允许Circle和Square继承public abstract double area();
}public final class Circle extends Shape {  // final子类private final double radius;public Circle(double r) { radius = r; }@Override public double area() { return Math.PI * radius * radius; }
}public non-sealed class Square extends Shape {  // 非密封子类private final double side;public Square(double s) { side = s; }@Override public double area() { return side * side; }
}

应用场景：设计严格的类层次结构（如几何图形库）。

2. 隐藏类（Hidden Classes）

作用：动态生成不可发现的类，提升框架性能。
代码示例：

import java.lang.invoke.MethodHandles;public class HiddenClassDemo {public static void main(String[] args) throws Throwable {byte[] classBytes = /* 动态生成的字节码 */;MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup();Class<?> hiddenClass = lookup.defineHiddenClass(classBytes, true).lookupClass();Object instance = hiddenClass.getConstructor().newInstance();hiddenClass.getMethod("run").invoke(instance);  // 调用隐藏类方法}
}

应用场景：动态代理（如 ORM 框架的延迟加载）。

3. 文本块（Text Blocks）（正式特性）

作用：简化多行字符串处理。
代码示例：

String json = """{"name": "Java 15","features": ["Text Blocks", "Sealed Classes"],"releaseYear": 2020}""";  // 自动保留格式
System.out.println(json);

应用场景：JSON/XML/SQL 等结构化文本的编写。

4. 模式匹配 instanceof（第二次预览）

作用：简化类型检查和转换。
代码示例：

public void process(Object obj) {if (obj instanceof String s) {  // 直接绑定变量sSystem.out.println("String length: " + s.length());} else if (obj instanceof Integer i && i > 0) {  // 支持条件判断System.out.println("Positive integer: " + i);}
}

应用场景：减少冗余的类型转换代码。

5. ZGC 垃圾回收器（正式功能）

作用：亚毫秒级停顿时间的低延迟 GC。
启用方式：

java -XX:+UseZGC MyApplication

应用场景：实时交易系统、高并发服务。

6. EdDSA 数字签名算法

作用：提供更安全的椭圆曲线签名。
代码示例：

import java.security.*;
KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("Ed25519");
KeyPair kp = kpg.generateKeyPair();Signature sig = Signature.getInstance("Ed25519");
sig.initSign(kp.getPrivate());
sig.update("data".getBytes());
byte[] signature = sig.sign();  // 生成签名

应用场景：加密通信、区块链。

7. Records 类（第二次预览）

作用：简化不可变数据载体。
代码示例：

public record User(String name, int id) {}  // 自动生成构造器/equals/hashCodeUser user = new User("Alice", 1001);
System.out.println(user.name());  // 访问字段

应用场景：DTO（数据传输对象）、配置类。

总结

特性	状态	核心价值
密封类	预览	增强类型安全
文本块	正式	提升代码可读性
模式匹配 instanceof	预览	简化条件逻辑
Records	预览	减少样板代码
ZGC	正式	降低GC停顿时间