Java 10正式发布，带来了这些新特性
北京时间3月21日，Oracle官方宣布Java 10正式发布。这是Java大版本周期变化后的第一个正式发布版本（详见这里），非常值得关注。你可以即刻下载试用。
去年9月，Oracle将Java大版本周期从原来的2-3年，调整成每半年发布一个大的版本。而版本号仍延续原来的序号，即Java 8、Java 9、Java 10、Java 11.....
但和之前不一样的是，同时还有一个版本号来表示发布的时间和是否为LTS（长期支持版本），比如Java 10对应18.3。如下示例：
/jdk-10/bin$ ./java -version
openjdk version "10" 2018-03-20
OpenJDK Runtime Environment 18.3 (build 10+46)
OpenJDK 64-Bit Server VM 18.3 (build 10+46, mixed mode)
需要注意的是Java 9和Java 10都不是LTS版本。和过去的Java大版本升级不同，这两个只有半年左右的开发和维护期。而未来的Java 11，也就是18.9 LTS，才是Java 8之后第一个LTS版本（得到Oracle等商业公司的长期支持服务）。
这种发布模式已经得到了广泛应用，一个成功的例子就是Ubuntu Linux操作系统，在偶数年4月的发行版本为LTS，会有很长时间的支持。如2014年4月份发布的14.04 LTS，Canonical公司和社区支持到2019年。类似的，Node.js，Linux kernel，Firefox也采用类似的发布方式。
Java未来的发布周期，将每半年发布一个大版本，每个季度发布一个中间特性版本。这样可以把一些关键特性尽早合并入JDK之中，快速得到开发者反馈，可以在一定程度上避免Java 9两次被迫推迟发布日期的尴尬。
下图为2017年JavaOne大会时，Oracle公开的未来Java版本发布和支持周期图。
Java 10新特性
这次发布的Java 10，新带来的特性并不多。
根据官网公开资料，共有12个JEP(JDK Enhancement Proposal特性加强提议)，带来以下加强功能。
• JEP286，var局部变量类型推断。
• JEP296，将原来用Mercurial管理的众多JDK仓库代码，合并到一个仓库中，简化开发和管理过程。
• JEP304，统一的垃圾回收接口。
• JEP307，G1垃圾回收器的并行完整垃圾回收，实现并行性来改善最坏情况下的延迟。
• JEP310，应用程序类数据(AppCDS) 共享，通过跨进程共享通用类元数据来减少内存占用空间，和减少启动时间。
• JEP312，ThreadLocal握手交互。在不进入到全局JVM安全点(Safepoint) 的情况下，对线程执行回调。优化可以只停止单个线程，而不是停全部线程或一个都不停。
• JEP313，移除JDK中附带的javah工具。可以使用javac -h代替。
• JEP314，使用附加的Unicode语言标记扩展。
• JEP317，能将堆内存占用分配给用户指定的备用内存设备。
• JEP317，使用Graal基于Java的编译器，可以预先把Java代码编译成本地代码来提升效能。
• JEP318，在OpenJDK中提供一组默认的根证书颁发机构证书。开源目前Oracle提供的的Java SE的根证书，这样OpenJDK对开发人员使用起来更方便。
• JEP322，基于时间定义的发布版本，即上述提到的发布周期。版本号为\$FEATURE.\$INTERIM.\$UPDATE.\$PATCH，分别是大版本，中间版本，升级包和补丁版本。
部分特性说明
1．var类型推断
这个语言功能在其他一些语言(C#、JavaScript)和基于JRE的一些语言(Scala和Kotlin)中，早已被加入。
在Java语言很早就在考虑，早在2016年正式提交了JEP286提议。后来举行了一次公开的开发者调查，获得最多建议的是采用类似Scala的方案，“同时使用val和var”，约占一半；第二多的是“只使用var”，约占四分之一。后来Oracle公司经过慎重考虑，采用了只使用var关键字的方案。
有了这个功能，开发者在写这样的代码时：
ArrayList<String> myList = new ArrayList<String>()
可以省去前面的类型声明，而只需要
var list = new ArrayList<String>()
编译器会自动推断出list变量的类型。对于链式表达式来说，也会很方便：
var stream = blocks.stream();
...
int maxWeight = stream.filter(b -> b.getColor() == BLUE)
.mapToInt(Block::getWeight).max();
开发者无须声明并且import引入Stream类型，只用stream作为中间变量，用var关键字使得开发效率提升。
不过var的使用有众多限制，包括不能用于推断方法参数类型，只能用于局部变量，如方法块中，而不能用于类变量的声明，等等。
另外，我个人认为，对于开发者而言，变量类型明显的声明会提供更加全面的程序语言信息，对于理解并维护代码有很大的帮助。一旦var被广泛运用，开发者阅读三方代码而没有IDE的支持下，会对程序的流程执行理解造成一定的障碍。所以我建议尽量写清楚变量类型，程序的易读维护性有时更重要一些。
2．统一的GC接口
在JDK10的代码中，路径为openjdk/src/hotspot/share/gc/，各个GC实现共享依赖shared代码，GC包括目前默认的G1，也有经典的Serial、Parallel、CMS等GC实现。
3．应用程序类数据（AppCDS）共享
CDS特性在原来的bootstrap类基础之上，扩展加入了应用类的CDS(Application Class-Data Sharing)支持。
其原理为：在启动时记录加载类的过程，写入到文本文件中，再次启动时直接读取此启动文本并加载。设想如果应用环境没有大的变化，启动速度就会得到提升。
我们可以想像为类似于操作系统的休眠过程，合上电脑时把当前应用环境写入磁盘，再次使用时就可以快速恢复环境。
我在自己PC电脑上做以下应用启动实验。
首先部署wildfly 12应用服务器，采用JDK10预览版作为Java环境。另外需要用到一个工具cl4cds[1]，作用是把加载类的日志记录，转换为AppCDS可以识别的格式。
A安装好wildfly并部署一个应用，具有Angularjs，rest，jpa完整应用技术栈，预热后启动三次，并记录完成部署时间
分别为6716ms，6702ms，6613ms，平均时间为6677ms。
B加入环境变量并启动，导出启动类日志
export PREPEND_JAVA_OPTS="-Xlog:class+load=debug:file=/tmp/wildfly.
classtrace"
C使用cl4cds工具，生成AppCDS可以识别的cls格式
/jdk-10/bin/java -cp src/classes/ io.simonis.cl4cds /tmp/wildfly.
classtrace /tmp/wildfly.cls
打开文件可以看到内容为：
java/lang/Object id: 0x0000000100000eb0
java/io/Serializable id: 0x0000000100001090
java/lang/Comparable id: 0x0000000100001268
java/lang/CharSequence id: 0x0000000100001440
......
org/hibernate/type/AssociationType id: 0x0000000100c61208 super:
0x0000000100000eb0 interfaces: 0x0000000100a00d10 source: /home/
shihang/work/jboss/wildfly/dist/target/wildfly-12.0.0.Final/modules/
system/layers/base/org/hibernate/main/hibernate-core-5.1.10.Final.
jar
org/hibernate/type/AbstractType id: 0x0000000100c613e0 super:
0x0000000100000eb0 interfaces: 0x0000000100a00d10 source: /home/
shihang/work/jboss/wildfly/dist/target/wildfly-12.0.0.Final/modules/
system/layers/base/org/hibernate/main/hibernate-core-5.1.10.Final.
jar
org/hibernate/type/AnyType id: 0x0000000100c61820 super:
0x0000000100c613e0 interfaces: 0x0000000100c61030 0x0000000100c61208
source: /home/shihang/work/jboss/wildfly/dist/target/wildfly-
12.0.0.Final/modules/system/layers/base/org/hibernate/main/
hibernate-core-5.1.10.Final.jar
....
这个文件用于标记类的加载信息。
D使用环境变量启动wildfly，模拟启动过程并导出jsa文件，就是记录了启动时类的信息。
export PREPEND_JAVA_OPTS="-Xshare:dump -XX:+UseAppCDS
- X X : S h a r e d C l a s s L i s t F i l e = / t m p / w i l d f l y . c l s
-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:SharedArchiveFile=/tmp/wildfly.
jsa"
查看产生的文件信息，jsa文件有较大的体积。
/opt/work/cl4cds$ ls -l /tmp/wildfly.*
-rw-rw-r--1 shihang shihang 8413843 Mar 20 11:07 /tmp/wildfly.
classtrace
-rw-rw-r--1 shihang shihang 4132654 Mar 20 11:11 /tmp/wildfly.cls
-r--r--r--1 shihang shihang 177659904 Mar 20 11:13 /tmp/wildfly.jsa
E使用jsa文件启动应用服务器
export PREPEND_JAVA_OPTS="-Xshare:on -XX:+UseAppCDS
-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:SharedArchiveFile=/tmp/wildfly.
jsa"
启动完毕后记录时长，三次分别是5535ms，5333ms，5225ms，平均为5364ms，相比之前的6677ms可以算出启动时间提升了20%左右。
这个效率提升，对于云端应用部署很有价值。
以上实验方法参考于技术博客[2]。
4．JEP314，使用附加的Unicode语言标记扩展
JDK10对于Unicode BCP 47有了更多的支持，BCP 47是IETF定义语言集的规范文档。使用扩展标记，可以更方便的获得所需要的语言地域环境。
如JDK10加入的一个方法，
java.time.format.DateTimeFormatter::localizedBy
通过这个方法，可以采用某种数字样式，区域定义或者时区来获得时间信息所需的语言地域本地环境信息。
附：从链接[3]可以看到JDK10所有的方法级别改动。
5．查看当前JDK管理根证书
自JDK9起在keytool中加入参数-cacerts，可以查看当前JDK管理的根证书。而OpenJDK9中cacerts为空，这样就会给开发者带来很多不变。
EP318就是利用Oracle开源出OracleJavaSE中的cacerts信息，在OpenJDK中提供一组默认的根证书颁发机构证书，目前有80条记录。
/jdk-10/bin$ ./keytool -list -cacerts
Enter keystore password: Keystore type: JKS
Keystore provider: SUN
Your keystore contains 80 entries
verisignclass2g2ca [jdk], Dec 2, 2017, trustedCertEntry,
Certificate fingerprint (SHA-256): 3A:43:E2:20:FE:7F:3E:A9:65:3D:1E:21
:74:2E:AC:2B:75:C2:0F:D8:98:03:05:BC:50:2C:AF:8C:2D:9B:41:A1
......
下一版本展望
下一个Java大版本会是Java 11，也是Java 8之后的LTS版本，预计会在今年的9月份发布。目前只有四个JEP，更多加强提议会逐步加入。
这个版本会充分发挥模块化的能力，把当前JDK中的关于JavaEE和Corba的部分移除，变得更加紧凑。
虽然JDK9最大的亮点是模块化，但Java业界广泛接纳并且适应需要一个过程。当前已经有一些支持模块化的类库，如log4j2，但大多数还未支持。
可以预见JDK11发布之后，模块化特性就成为长期支持特性，会有越来越多的类库提供对模块化的支持。
Java依然会是最适合应用开发的语言和平台，庞大的社区和广泛的开发者，会不断促使Java不断完善优化，在各个编程领域继续发扬光大。
对文中引用文章原作者表示致谢！引用的图示，数据和方法都属于原作者。下一个Java大版本会是Java 11，也是Java 8之后的LTS版本，预计会在今年的9月份发布。目前只有四个JEP，更多加强提议会逐步加入。这个版本会充分发挥模块化的能力，把当前JDK中的关于JavaEE和Corba的部分移除，变得更加紧凑。虽然JDK9最大的亮点是模块化，但Java业界广泛接纳并且适应需要一个过程。当前已经有一些支持模块化的类库，如log4j2，但大多数还未支持。可以预见JDK11发布之后，模块化特性就成为长期支持特性，会有越来越多的类库提供对模块化的支持。Java依然会是最适合应用开发的语言和平台，庞大的社区和广泛的开发者，会不断促使Java不断完善优化，在各个编程领域继续发扬光大。对文中引用文章原作者表示致谢！引用的图示，数据和方法都属于原作者。
附录
[1]https://simonis.github.io/cl4cds/
[2]https://marschall.github.io/2018/02/18/wildfly-appcds.html
作者介绍
张建锋，永源中间件共同创始人，原红帽公司JBoss应用服务器核心开发组成员。毕业于北京邮电大学和清华大学，曾供职于金山软件，IONA科技公司和红帽软件。
对于JavaEE的各项规范比较熟悉；开源技术爱好者，喜欢接触各类开源项目，学习优秀之处并加以借鉴，认为阅读好的源码就和阅读一本好书一样让人感到愉悦；在分布式计算，企业应用设计，移动行业应用，DevOps等技术领域有丰富的实战经验和自己的见解；愿意思考软件背后蕴涵的管理思想，认为软件技术是一种高效管理的实现方式，有志于将管理学和软件开发进行结合。