Java 11正式釋出，新特性解讀

weixin_33858249發表於2018-09-26
Java

不知不覺 JDK 11 已經發布了，從 9 開始，JDK 進入了讓人學不動的更新節奏，對於廣大 Java 工程師來說，真是又愛又恨，Java 演進快速意味著它仍將能夠保持企業核心技術平臺的地位，我們對 Java 的投入和飯碗是安全的，但同時也帶來了學習、選擇的困惑。

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所以，今天我們不準備做個流水賬的介紹，一起來看看工程師甚至是 IT 決策者最關心的問題：

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    JDK 更新如此頻繁，我是否要考慮升級? 新的釋出模式下，企業的 IT 策略需要做出什麼樣的調整？

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    除了耍酷，JDK 11，或者說最近的 JDK 版本，有什麼真正值得生產環境中應用的特性？工程師要跟進嗎？

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對於第一個問題，本人十分確信 JDK 11 將是一個 企業不可忽視 的版本。

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首先，從時間節點來看，JDK 11 的釋出正好處在 JDK 8 免費更新到期的前夕，同時 JDK 9、10 也陸續成為“歷史版本”，請看下面的 Oracle JDK 支援路線圖：

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JDK 更新很重要嗎？非常重要，在過去的很多年中，Oracle 和 OpenJDK 社群提供了接近免費的午餐，導致人們忽略了其背後的海量工作和價值，這其中包括但不僅僅限於：

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    最新的安全更新，如，安全協議等基礎設施的升級和維護，安全漏洞的及時修補，這是 Java 成為企業核心設施的基礎之一。安全專家清楚，即使開發後臺服務，而不是前端可直接接觸，程式語言的安全性仍然是重中之重。

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    大量的新特性、Bug 修復，例如，容器環境支援，GC 等基礎領域的增強。很多生產開發中的 Hack，其實升級 JDK 就能解決了。

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    不斷改進的 JVM，提供接近零成本的效能優化

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“Easy is cheap”? Java 的進步雖然“容易”獲得，但莫忽略其價值，這得益於廠商和 OpenJDK 社群背後的默默付出。

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第二，JDK 11 是一個長期支援版本（LTS, Long-Term-Support）

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對於企業來說，選擇 11 將意味著長期的、可靠的、可預測的技術路線圖。有人說，那是對於付費訂閱客戶，不訂閱是不是就不用考慮 11 了呢？

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不，請放心，11 確定將得到 OpenJDK 社群的長期支援，目前 Oracle 提供了 OpenJDK build，雖然後續計劃未定，但是承諾“至少維護到明年”。即使是停止釋出後續 JDK11 更新，Andrew Haley 等社群專家也已經明確保證，會組建並領導“JDK-11-updates”專案，並且保證：

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“please let me assure you of one thing: whether by Oracle orRed Hat or someone else, JDK LTS releases will continue to be supported. We all have a lot invested in Java, and we won't let itfall.”

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所以，LTS 版本將是企業 IT 決策者可以放心選擇的版本。

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回到第二個問題，我們一起來看看 JDK 11 的有哪些能力上的突破，能夠讓我們覺得升級到 JDK 11 是超值的。

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從 JVM GC 的角度，JDK 11 引入了兩種新的 GC，其中包括也許是劃時代意義的 ZGC，雖然其目前還是實驗特性，但是從能力上來看，這是 OpenJDK 的一個巨大突破，為特定生產環境的苛刻需求提供了一個可能的選擇。例如，對部分企業核心儲存等產品，如果能夠保證不超過 10ms 的 GC 暫停，可靠性會上一個大的臺階，這是過去我們進行 GC 調優幾乎做不到的，是能與不能的問題。相信你對下面的資料已經不再陌生。

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關於 ZGC 特性的解讀已經非常多，本文不再重複。我在這裡主要介紹那些不起眼，但更具生產系統價值的部分。例如，對於 G1 GC，相比於 JDK 8，升級到 JDK 11 即可免費享受到：並行的 Full GC，快速的 CardTable 掃描，自適應的堆佔用比例調整（IHOP），在併發標記階段的型別解除安裝等等。這些都是針對 G1 的不斷增強，其中序列 Full GC 等甚至是曾經被廣泛詬病的短板，你會發現 GC 配置和調優在 JDK11 中越來越方便。

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雲端計算時代的監控、診斷和 Profiling 能力，這是個人認為比 ZGC 更具生產實踐意義的特性。

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不知道你有沒有注意到，不知不覺中 Java 的應用場景發生了天翻地覆的變化，從單機長時間執行的 Java 應用，發展成為分散式、大的單體應用或小的 function、瞬時或長時間執行等，應用場景非常複雜。

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我們還用什麼工具診斷 Java 應用？ JConsole，JProfiler，還是“自研”的各種工具？目前的工具大多是從對單個 Java 應用的診斷視角出發，試想如果我們的叢集中有幾百、數千臺機器或容器，每臺機器有幾個或者幾十個 Java 程式，那麼：

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    怎麼在不干擾生產系統的情況下，高效地跟蹤海量的 Java 程式，準確定位可以優化的效能空間？

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    如何保證“隨機出現”的 JVM 問題，不需要進行額外的、令人頭痛的“重現”？

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JDK 11 悄悄地為我們提供了更加強大的基礎能力，主要是兩部分：

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JEP 328: Flight Recorder（JFR） 是 Oracle 剛剛開源的強大特性。我們知道在生產系統進行不同角度的 Profiling，有各種工具、框架，但是能力範圍、可靠性、開銷等，大都差強人意，要麼能力不全面，要麼開銷太大，甚至不可靠可能導致 Java 應用程式當機。

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而 JFR 是一套整合進入 JDK、JVM 內部的事件機制框架，通過良好架構和設計的框架，硬體層面的極致優化，生產環境的廣泛驗證，它可以做到極致的可靠和低開銷。在 SPECjbb2015 等基準測試中，JFR 的效能開銷最大不超過 1%，所以，工程師可以基本沒有心理負擔地在大規模分散式的生產系統使用，這意味著，我們既可以隨時主動開啟 JFR 進行特定診斷，也可以讓系統長期執行 JFR，用以在複雜環境中進行“After-the-fact”分析。還需要苦惱重現隨機問題嗎？JFR 讓問題簡化了很多哦。

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在保證低開銷的基礎上，JFR 提供的能力也令人眼前一亮，例如：

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    我們無需 BCI 就可以進行 Object Allocation Profiling，終於不用擔心 BTrace 之類把程式搞掛了。

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    對鎖競爭、阻塞、延遲，JVM GC、SafePoint 等領域，進行非常細粒度分析。

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    甚至深入 JIT Compiler 內部，全面把握熱點方法、內聯、逆優化等等。

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    JFR 提供了標準的 Java、C++ 等擴充套件 API，可以與各種層面的應用進行定製、整合，為複雜的企業應用棧或者複雜的分散式應用，提供 All-in-One 解決方案。

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而這一切都是內建在 JDK 和 JVM 內部的，並不需要額外的依賴，開箱即用。

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另一方面，就是同樣不起眼的 JEP 331: Low-Overhead Heap Profiling。我們知道，高效地瞭解在 Java 堆上都進行了哪些物件分配，是診斷記憶體問題的基本出發點之一。 JEP 331 來源於 Google 等業界前沿廠商的一線實踐，通過獲取物件分配的 Call-site，為 JDK 補足了物件分配診斷方面的一些短板，工程師可以通過 JVMTI 使用這個能力增強自身的工具。

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從 Java 類庫發展的角度來看，JDK 11 最大的進步也是兩個方面：

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首先，是難得的現代 HTTP/2 Client API，Java 工程師終於可以擺脫老舊的 HttpURLConnection 了。新的 HTTP API 提供了對 HTTP/2 等業界前沿標準的支援，精簡而又友好的 API 介面，與主流開源 API（如，Apache HttpClient， Jetty， OkHttp 等）對等甚至更高的效能。與此同時它是 JDK 在 Reactive-Stream 方面的第一個生產實踐，廣泛使用了 Java Flow API 等，終於讓 Java 標準 HTTP 類庫在擴充套件能力等方面，滿足了現代網際網路的需求。

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第二，就是安全類庫、標準等方面的大範圍升級，其中特別是 JEP 332: Transport Layer Security (TLS) 1.3，除了在安全領域的重要價值，它還是中國安全專家範學雷所領導的 JDK 專案，完全不同於以往的修修補補，是個非常大規模的工程。

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除此之外，JDK 還在逐漸進行瘦身工作，或者償還 JVM、Java 規範等歷史欠賬，例如

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其中最值得關注的是 JEP 335，它進一步明確了 Graal 很有可能將成為 JVM 向前演進的核心選擇，Java-on-Java 正在一步步的成為現實。

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JDK 11 還有什麼遺憾嗎？很多 Valhalla、Loom、Panama 等專案中繼續補齊的短板，如協程、Value Type 等，目前還是可望而不可即，也許令人欣慰地是，我們能看到 Java 能夠正視自身存在的不足，不斷飛速發展。

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從 1995 年第一個版本釋出到現在，Java 語言已經在跌宕起伏中走過了 23 年。這 23 年，既有 Java 連續霸榜多年的風頭無兩，也有近兩年 Java 不可忽視的頹勢。Java 是最好的語言嗎？不是，每個領域都有更合適的程式語言，沒有無所不能的存在。

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Java 語言到底有什麼優勢可以佔據排行榜第一的位置呢？

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其一，語法比較簡單，學過計算機程式設計的開發者都能快速上手，JVM 也為開發者遮蔽了大量複雜的細節。其二，能力過硬，在若干個領域的競爭力都非常強，比如服務端程式設計，高效能網路程式，企業軟體事務處理，大資料，分散式計算，移動、嵌入終端應用開發等等。最重要的一點是其吸收了了業界領先的工程實踐，構建從嵌入式裝置到超大規模軟體系統的能力，充分得到了實踐驗證。所有這些都使得 Java 成為企業軟體公司的首選，也得到很多網際網路公司的青睞。時移世易，Java 正在也必須改變。

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Java 改為每半年發版一次以後，在對合並關鍵特性、快速得到開發者反饋等方面，做得越來越好，我們明顯能夠看到各廠商和社群對 Java 投入的提高。最新發布的 JDK 11 雖然談不上劃時代的進步，但一定是 JDK 發展歷程中的一個重要版本，升級 JDK 就可以獲得的效能等各種提高，基礎能力的全面進步和突破，這一切無不說明，是時候開始評估並開始計劃升級到 JDK 11 了。

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