一文了解 Java 各發行版本及新特性

阿新 • • 發佈：2020-08-06

一文了解 Java 各發行版本及新特性

本文幫助您獲取Java最新版與安裝實用資訊，瞭解Java各發行版（AdoptOpenJdk、OpenJDK、OracleJDK 等）之間差異，對Java 8-13中的新特性進行概覽。

實用資訊

首先，看一下為專案選擇正確的Java版本時可能遇到的一些常見問題。

其他的都知道了，我只要一個下載連結。應該去哪兒？

開啟網站AdoptOpenJDK選擇最新的Java版本，然後下載安裝。然後回來，興許還可以學習一兩個有用的Java版本知識。

應該使用哪個Java版本？

截至2019年9月，Java 13是最新的Java版本，而且每6個月會發佈一個新版本。Java 14計劃於2020年3月釋出，Java 15計劃於2020年9月釋出，以此類推。過去，Java的發行週期更長，甚至3到5年才釋出一次！

隨著眾多新版本的釋出，現實中會出現下面這樣的場景：

公司的老專案被困在Java 8上。因此，您可能也會被迫使用Java 8。
有些舊專案甚至困在Java 1.5（2004年釋出）或1.6（2006年釋出）上。真心為這些朋友感到難過！
如果決定使用最新的 IDE、框架和構建工具並啟動一個全新的專案，可以毫不猶豫使用地Java 11（LTS）或者最新的Java 13。
Android開發是一個特殊領域，版本基本上停留在Java 7，提供一部分Java 8支援。當然，您也可以切換到Kotlin程式語言。

為什麼有些公司仍然堅持使用Java 8？

原因多種多樣，下面是其中幾個：

構建工具（比如 Maven、Gradle等）以及某些開發庫在 Java 8或者更高版本上執行有bug，需要更新。直到今天，一些工具在Java 9+下構建專案時會列印 "reflective access"-warnings。即使生成的結果沒問題，也會讓人“感覺沒有就緒”。
一直到Java 8，使用Oracle JDK都不用關心許可證。但是，Oracle 在2019年改變了許可證方案。網際網路上一石激起千層浪。其中很多文章聲稱“Java不再免費了”，出現了各式各樣的困惑。其實這不是問題，接下來的Java 發行版部分會仔細介紹。
有些公司規定只用LTS版本，並且通過作業系統供應商提供釋出，這個過程需要一些時間。

小結一下：實際工作中會遇到一系列問題，諸如工具升級、開發庫升級、框架升級，還有公司規定等等。

為什麼Java 8也叫1.8？

Java 9以前採用了另一套版本命名規則。Java 8可以叫1.8，Java 5也可以叫1.5等。執行“java -version”命令，輸出版本資訊如下：

c:\Program Files\Java\jdk1.8.0_191\bin>java -version
java version "1.8.0_191" (1)
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_191-b12)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.191-b12, mixed mode)

簡而言之就是Java 8。隨著Java 9切換為按時間釋出新版本，版本命名方案也發生了變化，不再用1.x作為字首。現在的版本號像下面這樣：

c:\Program Files\Java\jdk11\bin>java -version
openjdk version "11" 2018-09-25 (1)
OpenJDK Runtime Environment 18.9 (build 11+28)
OpenJDK 64-Bit Server VM 18.9 (build 11+28, mixed mode)

各個Java版本之間有什麼區別？要不要挑選某個版本學習呢？

程式語言不同釋出版本之間差異很大，像Python 2和Python 3。同樣的邏輯是不是Java也適用？

Java向後相容，不會出現這種情況。這意味著，除了少數例外，Java 5或Java 8的程式可以在Java 8-13虛擬機器上執行。

當然，反過來則不成立。如果程式用到了Java 13一些特性，而Java 8 JVM根本不具備這些功能，顯然無法工作。

這意味著兩點：

不會只是“學習”某個特定版本的Java，比如Java 12。
相反，之前掌握的Java 8功能都為您打下了良好的基礎。這是非常好的基礎。
接下來，可以從本文這樣的指南中學習使用Java 9-13新增功能。

Java各個版本都有哪些新功能？

一起了解Java 8-13新特性。

按照經驗：Java版本越早發行週期越長（比如3到5年，一直到Java 8），這意味著每個發行版包含更多新功能。

6個月的釋出週期意味著每個版本包含的新功能要少得多，因此可以快速掌握Java 9-13的新功能。

JRE和JDK有什麼區別？

目前為止，一直討論的是“Java”。Java到底是什麼？

首先需要區分JRE和JDK。

過去，如果執行Java程式，只下載JRE就可以了。JRE包含Java虛擬機器（JVM）和“java”命令列工具。

如果開發Java程式，需要下載一個JDK。JDK除了包含JRE中的所有內容，還提供了javac編譯器及一些工具，比如javadoc（Java文件生成器）和jdb（Java Debugger）等。

為什麼要用“過去”這種說法？

直到Java 8，儘管JDK有一個獨立的JRE資料夾，Oracle網站還是把JRE和JDK作為單獨檔案提供下載。到Java 9這種區別沒有了，只有JDK下載。與此同時，JDK的目錄結構也變了，不再出現獨立的JRE資料夾。

雖然某些發行版（參見Java發行版章節）仍然可以單獨下載JRE，只提供JDK似乎已經成為一種趨勢。從現在開始，Java與JDK可以替換使用。

如何安裝Java？

先不考慮Java-Docker映象、.msi安裝包或者平臺特定的軟體包。歸根到底Java只是一個.zip檔案，僅此而已。

在計算機上安裝Java只需要解壓縮jdk-{5-13}.zip檔案，甚至都不需要管理員許可權。

解壓縮後的Java檔案如下：

Directory C:\dev\jdk-11

12.11.2019  19:24    <DIR>          .
12.11.2019  19:24    <DIR>          ..
12.11.2019  19:23    <DIR>          bin
12.11.2019  19:23    <DIR>          conf
12.11.2019  19:24    <DIR>          include
12.11.2019  19:24    <DIR>          jmods
22.08.2018  19:18    <DIR>          legal
12.11.2019  19:24    <DIR>          lib
12.11.2019  19:23             1.238 release

區別在於/bin目錄，Windows下看起來像這樣：

Directory C:\dev\jdk-11\bin
...
12.11.2019  19:23           272.736 java.exe
...
12.11.2019  19:23            20.832 javac.exe
...

因此，唯一需要做的就是解壓縮檔案，把/bin目錄加到PATH變數，以便從任何地方都可以呼叫“java”命令。

（Oracle或AdoptOpenJDK提供的圖形化安裝程會替您執行解壓縮和修改PATH變數操作）

驗證是否正確安裝好Java，只要執行“java -version”。如果輸出看起來像下面這樣表示安裝成功。

openjdk version "11" 2018-09-25
OpenJDK Runtime Environment 18.9 (build 11+28)
OpenJDK 64-Bit Server VM 18.9 (build 11+28, mixed mode)

還剩下一個問題：從哪裡獲得Java .zip檔案？我們接著討論Java發行版。

Java發行版

有各種網站提供Java下載，但是不清楚“提供的內容以及採用怎樣的許可”。本節會對此進行討論。

OpenJDK專案

就原始碼而言，只有一套Java原始碼，存在OpenJDK專案中。

但只是原始碼，不是釋出版本（.zip檔案中針對特定作業系統編譯好的Java命令）。理論上，您可以從原始碼構建一個版本然後釋出，把它叫做MarcoJDK好了。但是這個發行版缺少認證，不能對外號稱與Java SE相容。

這就是為什麼一些供應商會自己構建、進行認證（參見TCK）然後釋出。

儘管供應商不能從String類中刪除方法，但是可以新增商標或者他們認為有用的其他實用程式（比如CLI）。除此之外，所有Java發行版的原始碼都是一樣的。

OpenJDK Build（Oracle提供）與OracleJDK Build

Oracle是Java供應商之一，這樣產生了兩種不同的Java發行版，開始可能會覺得非常混亂。

OpenJDK Build（Oracle提供）。這些Build是免費且沒有商標的。但是Oracle不會對之前的老版本釋出更新，舉個例子，在Java 14推出後不會立即釋出Java 13更新。
從2019年更改許可證開始，OracleJDK變成了帶商標的商業版。開發期間可以免費使用，但如果在生產環境中使用就需要向Oracle付費。付費後能夠享受長期支援，包括新版本升級，如果JVM出現問題可以享受電話支援。

Java 8之前，OpenJDK和OracleJDK的原始碼實際上不一樣，可以說OracleJDK“更好”。時至今日，兩個版本幾乎相同，只有細小差別。

歸結起來，付費的Java商業版為您提供的就是電話支援。

AdoptOpenJDK

2017年，一群Java使用者組（JUG）成員、開發者和供應商（包括亞馬遜、微軟、Pivotal、Redhat等）建立了一個社群稱作AdoptOpenJDK。

他們提供免費、穩固的OpenJDK build，可用性與更新週期更長。甚至還有兩個不同的Java虛擬機器可供選擇：HotSpot和OpenJ9。

如果安裝Java，強烈推薦

Azul Zulu、Amazon Corretto、SAPMachine。

在OpenJDK Wikipedia網站上可以找OpenJDK build完整的列表。其中包括Azul Zulu、Amazon Corretto以及SapMachine其他版本。為了便於比較，這個列表按照不同的支援選項與維護策略進行了分類。

要了解每個發行版本的優勢，請務必檢視各個網站。

建議

2019年開始，除非有非常特殊的要求，否則請從https://adoptopenjdk.net獲取jdk.zip (.tar.gz/.msi/.pkg）或者從作業系統供應商提供的軟體中選擇。

Java 8-13新特性

正如本文開頭提到的：基本上所有Java 8功能都可以在Java 13中使用。兩個版本中間所有其它版本也是如此。

也就是說，Java 8所有功能都可以作為Java基礎知識，Java 9-13中增加的可以看作額外的新增功能。

以下是各版本的功能概括：

-Java 8-

Java 8版本功能非常龐大，可以在Oracle網站上找到所有功能列表。不過，這裡要提到兩個主要功能：

語言特性：Lambda。

Java 8之前，如果要例項化比如一個新的Runnable，都必須寫一個匿名內部類，像下面這樣：

Runnable runnable = new Runnable(){
       @Override
       public void run(){
         System.out.println("Hello world !");
       }
     };

使用Lambd等價程式碼如下：

Runnable runnable = () -> System.out.println("Hello world two!");

此外，Java 8還提供了方法引用、重複註解，介面預設方法及其他功能。

Collection與Stream

Java 8還為Collection加入了函式式操作，也稱為Stream API。簡單示例：

List<String> list = Arrays.asList("franz", "ferdinand", "fiel", "vom", "pferd");

Java 8之前的版本，必須寫for迴圈才能對列表進行處理。

使用Streams API可以執行下面的操作：

list.stream()
    .filter(name -> name.startsWith("f"))
    .map(String::toUpperCase)
    .sorted()
    .forEach(System.out::println);

練習Java 8

限於篇幅，這裡只能概括介紹Java 8的Stream、Lambda或Optional方法，

想要更詳細、更全面的瞭解和練習，可以看一下Java 8核心功能課程。

-Java 9-

Java 9也是一個大版本，其中增加了一些功能：

Collections

Collections增加了幾個新的helper方法，可以很方便地構造List、Set和Map。

List<String> list = List.of("one", "two", "three");
Set<String> set = Set.of("one", "two", "three");
Map<String, String> map = Map.of("foo", "one", "bar", "two");

Stream

Stream加入了takeWhile、dropWhile、iterate方法提供了額外功能。

Stream<String> stream = Stream.iterate("", s -> s + "s")
  .takeWhile(s -> s.length() < 10);

Optionals

Optionals增加了迫切需要的ifPresentOrElse方法。

user.ifPresentOrElse(this::displayAccount, this::displayLogin);

介面

介面增加了私有方法：

public interface MyInterface {

    private static void myPrivateMethod(){
        System.out.println("Yay, I am private!");
    }
}

其他語言特性

Java 9還有其他一些改進，例如改進了try-with-resources、菱形運算子擴充套件等。

JShell

最後，Java 9提供了一個shell，可以執行簡單的命令並立即返回結果。

% jshell
|  Welcome to JShell -- Version 9
|  For an introduction type: /help intro

jshell> int x = 10
x ==> 10

HTTPClient

Java 9提供了HttpClient新的初始預覽版。在此之前，Java內建的Http支援還是相當底層，不得不依靠Apache HttpClient或者OkHttp這樣的三方庫。

Java 9開始，Java有了更現代的client。雖然還是預覽模式，但意味著在新的Java版本中會繼續改進。

Jigsaw專案：Java模組化與多版本jar檔案

Java 9提供了Jigsaw模組系統，有點像過去的OSGI規範。瞭解更多Jigsaw專案資訊可點選連結檢視。

多版本.jar檔案讓一個.jar檔案包含適用於不同JVM版本的class成為可能。例如，程式在Java 8與Java 10上執行時，可以提供不同的class。

練習Java 9

同樣，這裡只是快速瀏覽Java 9功能，如果需要更詳盡的解釋和練習，請檢視Java 9核心功能課程。

-Java 10-

Java 10也進行了一些改變，像垃圾回收等。作為開發人員，唯一可能真正看到的變化就是引入了“var”關鍵字，也稱為區域性變數型別推斷。

區域性變數型別推斷：var關鍵字

// Java 10之前的版本

String myName = "Marco";

// 使用Java 10

var myName = "Marco"

感覺很像Javascript對吧？不過，這裡仍然是強型別，而且僅適用於方法內部變數（感謝，dpash再次指出這一點）。

-Java 11-

從開發人員的角度來看，Java 11的變化也很小。

字串與檔案

字串與檔案加入了一些新方法（此處未列出所有方法）：

"Marco".isBlank();
"Mar\nco".lines();
"Marco  ".strip();

Path path = Files.writeString(Files.createTempFile("helloworld", ".txt"), "Hi, my name is!");
String s = Files.readString(path);

執行原始檔

Java 10開始，可以不用編譯直接執行Java原始檔。這是邁向指令碼化的一步。

ubuntu@DESKTOP-168M0IF:~$ java MyScript.java

Local-Variable Type Inference (var) for lambda parameters

header資訊說明了一切：

(var firstName, var lastName) -> firstName + lastName

HttpClient

HttpClient完成了最終非預覽版本。

其他改變

Java 10加入了Flight Recorder、無操作垃圾收集器，棄用了Nashorn Javascript引擎等。

-Java 12-

Java 12加入了一些新特性和清理功能。這裡唯一值得一提的是Unicode 11支援和新的switch表示式預覽版，下一節會看到它。

-Java 13-

在這裡可以找到完整功能列表。Java 13支援Unicode 12.1，加入了兩個新的預覽功能（未來可能會更改）：

Switch表示式（預覽功能）

switch表示式現在可以返回一個值。而且可以對錶達式使用lambda風格的語法，不會出現fall-through/break問題：

過去的switch語句看起來像下面這樣：

switch(status) {
  case SUBSCRIBER:
    //程式碼塊
    break;
  case FREE_TRIAL:
    //程式碼塊
    break;
  default:
    //程式碼塊
}

Java 13中的switch語句：

boolean result = switch (status) {
    case SUBSCRIBER -> true;
    case FREE_TRIAL -> false;
    default -> throw new IllegalArgumentException("something is murky!");
};

多行字串（預覽功能）

終於可以在Java中執行這樣的操作：

String htmlBeforeJava13 = "<html>\n" +
              "    <body>\n" +
              "        <p>Hello, world</p>\n" +
              "    </body>\n" +
              "</html>\n";

String htmlWithJava13 = """
              <html>
                  <body>
                      <p>Hello, world</p>
                  </body>
              </html>
              """;

Java 14及更新版本

新版本一單釋出，會在這裡進行介紹。到時記得來看哦。

結語

到此為止，您應該對以下幾件事有了一個很好的瞭解：

如何安裝Java、選擇哪個版本以及從哪裡下載（提示：AdoptOpenJDK）。
Java發行版是什麼、有哪些選擇、各自有什麼區別。
Java各個版本之間有什麼區別。

歡迎反饋、更正和建議！請在下方評論。

感謝閱讀。

致謝

關於Java發行版及區別，Stephen Colebourne寫了一篇很棒的文章。

一文了解 Java 各發行版本及新特性