一、导语
几天前Oracle刚刚发布了Java21，
由于这是最新的LTS版本，引起了大家的关注。
我也第一时间在个人项目中进行了升级体验。
一探究竟，和大家分享。
二、Java21更新内容介绍
官方release公告：
https://jdk.java.net/21/release-notes
开源中国介绍：
https://my.oschina.net/waylau/blog/10112170
新特性一览：
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JEP 431：序列集合
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JEP 439：分代 ZGC
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JEP 440：记录模式
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JEP 441：switch 模式匹配
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JEP 444：虚拟线程
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JEP 449：弃用 Windows 32 位 x86 移植
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JEP 451：准备禁止动态加载代理
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JEP 452：密钥封装机制 API
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JEP 430：字符串模板（预览）
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JEP 442：外部函数和内存 API（第三次预览）
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JEP 443：未命名模式和变量（预览）
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JEP 445：未命名类和实例主方法（预览）
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JEP 446：作用域值（预览）
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JEP 453：结构化并发（预览）
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JEP 448：Vector API（孵化器第六阶段）
其中大家比较关注的是分代 ZGC和虚拟线程。
三、开箱
下载地址：
OpenJDK 版本：https://jdk.java.net/21/
Oracle 版本：https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/
对比17
边框由不锈钢升级为钛金属
目录结构一致：
模块数量比17少一个：
整体大小从289MB增加到了320MB
四、升级体验
下载
更新pom
尝试运行
运行报错：java.lang.NoSuchFieldError: Class com.sun.tools.javac.tree.JCTree$JCImport does not have member field 'com.sun.tools.javac.tree.JCTree qualid'
解决办法：
升级lombok至1.18.30
原因：https://github.com/projectlombok/lombok/issues/3393
兼容性检查：
由于我的项目以前用的JDK17，本次升级兼容性良好，只发现了一处：
系统托盘中 使用了PopupMenu，出现了字符集问题：
五、分代ZGC体验
ZGC在之前的JDK版本中也有，这次的分代ZGC更是被大家看好，官方的介绍如下：
Applications running with Generational ZGC should enjoy:
Lower risks of allocations stalls,
Lower required heap memory overhead, and
Lower garbage collection CPU overhead.
Enable Generational ZGC with command line options -XX:+UseZGC -XX:+ZGenerational
性能测试参考：
https://inside.java/2023/09/03/roadto21-performance/
JVM参数：-XX:+UseZGC -XX:+ZGenerational
使用Java21，未使用ZGC
MooInfo内存占用查看
使用Java21，使用分代ZGC
MooInfo内存占用查看
以上只是初步体验，关于ZGC的更多内容，如详细的分代回收情况后续进一步探索。
以上内存占用查看使用我之前做的一个工具，MooInfo：
https://github.com/rememberber/MooInfo
六、虚拟线程探索
Virtual threads are lightweight threads that reduce the effort of writing, maintaining, and debugging high-throughput concurrent applications.
虚拟线程是轻量级线程，可以减少编写、维护和调试高吞吐量并发应用程序的工作量。
Oracle介绍原文：
https://docs.oracle.com/en/java/javase/20/core/virtual-threads.html#GUID-DC4306FC-D6C1-4BCC-AECE-48C32C1A8DAA
平台线程
Oracle官方文档的机器翻译：
平台线程是作为操作系统(OS)线程的瘦包装器实现的。
平台线程在其底层操作系统线程上运行Java代码，平台线程在平台线程的整个生命周期内捕获其操作系统线程。
因此，可用平台线程的数量受限于操作系统线程的数量。
平台线程通常有一个大的线程堆栈和其他由操作系统维护的资源。
平台线程支持线程局部变量。
平台线程适合运行所有类型的任务，但可能是有限的资源。
虚拟线程
Oracle官方文档的机器翻译：
与平台线程一样，虚拟线程也是 java.lang.Thread 的一个实例。
但是，虚拟线程并不依赖于特定的操作系统线程。
虚拟线程仍然在操作系统线程上运行代码。
但是，当虚拟线程中运行的代码调用阻塞 I/O 操作时，Java 运行时会挂起虚拟线程，直到可以恢复为止。
与挂起的虚拟线程关联的操作系统线程现在可以*地为其他虚拟线程执行操作。
实现原理
虚拟线程的实现方式与虚拟内存类似。
为了模拟大量内存，操作系统将较大的虚拟地址空间映射到有限的 RAM。
同样，为了模拟大量线程，Java运行时将大量虚拟线程映射到少量操作系统线程。
与平台线程不同，虚拟线程通常具有浅调用堆栈，只执行单个 HTTP 客户端调用或单个 JDBC 查询。
尽管虚拟线程支持线程局部变量，但您应该仔细考虑使用它们，因为单个 JVM 可能支持数百万个虚拟线程。
虚拟线程适合运行大部分时间处于阻塞状态、通常等待 I/O 操作完成的任务。
但是，它们不适用于长时间运行的 CPU 密集型操作。
虚拟线程用法
Thread thread = Thread.ofVirtual().start(() -> System.out.println("Hello"));
thread.join();
或者
try {
Thread.Builder builder = Thread.ofVirtual().name("MyThread");
Runnable task = () -> {
System.out.println("Running thread");
};
Thread t = builder.start(task);
System.out.println("Thread t name: " + t.getName());
t.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
或者
public class CreateNamedThreadsWithBuilders {
public static void main(String[] args) {
try {
Thread.Builder builder =
Thread.ofVirtual().name("worker-", 0);
Runnable task = () -> {
System.out.println("Thread ID: " +
Thread.currentThread().threadId());
};
// name "worker-0"
Thread t1 = builder.start(task);
t1.join();
System.out.println(t1.getName() + " terminated");
// name "worker-1"
Thread t2 = builder.start(task);
t2.join();
System.out.println(t2.getName() + " terminated");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
或者
try (ExecutorService myExecutor =
Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
Future<?> future =
myExecutor.submit(() -> System.out.println("Running thread"));
future.get();
System.out.println("Task completed");
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
以上是Java20文档的用法，实际使用时我发现还可以这样：
Thread.startVirtualThread(() -> {
// do something
});
平台线程和虚拟线程对比测试
为了测试对比，我建了一个项目
初步对比，和官网描述一致，计算密集型场景差别不大，IO密集型场景有明显改善：
虚拟线程100个，IO读文件
平台线程100个，IO读文件
虚拟线程100个，Get请求百度首页
平台线程100个，Get请求百度首页
但是由于是本地测试，且用例比较简陋，无法完全得出准确结论。
日后大家有实际IO密集性多线程场景可以实际感受下。
线程池？忘了它吧
开发人员通常会将应用程序代码从基于线程池的传统 ExecutorService 迁移到虚拟线程每任务 ExecutorService。
线程池和所有资源池一样，旨在共享昂贵的资源，
但虚拟线程并不昂贵，而且永远不需要将它们池化。
七、一颗语法糖？Java21 新特性：Record Patterns
一个例子感受一下新特性：Record Patterns
before：
static void printSum(Object obj) {
if (obj instanceof Point p) {
int x = p.x();
int y = p.y();
System.out.println(x+y);
}
}
after:
static void printSum(Object obj) {
if (obj instanceof Point(int x, int y)) {
System.out.println(x+y);
}
}
参考：https://my.oschina.net/didispace/blog/10112428
作者：京东科技 周波
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