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一、密封类（Sealed Classes）
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目的和背景：
- 在面向对象编程中，有时需要严格控制类的继承结构。密封类的引入就是为了提供一种明确的方式来限制哪些类可以继承或实现特定的基类或接口。
- 这有助于提高代码的安全性和可维护性，避免意外的继承或实现导致的潜在问题。
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语法和用法：
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密封类使用
sealed关键字进行声明，并通过permits子句指定允许的子类。 -
例如：
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public sealed class Shape permits Circle, Rectangle, Triangle {
// 抽象方法或成员变量
}
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在这里，
Shape是密封类，只允许Circle、Rectangle和Triangle这三个类继承它。
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实际应用场景：
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当设计一个框架或库时，可能希望限制外部开发者对某些关键类的扩展方式。密封类可以确保只有特定的、经过精心设计的子类可以被使用，从而提高框架的稳定性和一致性。
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例如，在图形绘制库中，可以使用密封类来定义不同形状的基类，确保只有特定的形状类可以被创建，避免出现不期望的形状类型。
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二、模式匹配（Pattern Matching for switch）
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增强的功能和优势：
- 传统的
switch语句在处理不同类型的对象时可能会比较繁琐，需要进行大量的类型转换和条件判断。模式匹配增强了switch语句，使其能够更直接地根据对象的类型进行匹配和处理。 - 这使得代码更加简洁、易读，并且减少了潜在的错误。
- 传统的
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具体示例：
- 以下是一个使用模式匹配的
switch语句的例子：
- 以下是一个使用模式匹配的
Object obj =...;
switch (obj) {
case String s -> System.out.println("It's a string: " + s);
case Integer i -> System.out.println("It's an integer: " + i);
default -> System.out.println("Unknown type");
}
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在这个例子中，根据
obj的类型进行不同的处理，无需进行显式的类型转换。如果obj是String类型，将执行第一个分支；如果是Integer类型，执行第二个分支；否则执行默认分支。
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对代码可读性和可维护性的影响：
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模式匹配使得代码更加直观地表达了不同类型的处理逻辑，提高了代码的可读性。同时，由于减少了复杂的类型转换和条件判断，也降低了代码的维护成本。
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三、向量 API（Vector API）
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性能优势和适用场景：
- 向量 API 利用现代处理器的 SIMD（Single Instruction, Multiple Data）指令集，能够同时对多个数据元素进行相同的操作，从而大大提高计算密集型应用程序的性能。
- 适用于科学计算、图像处理、机器学习等领域，其中涉及大量的数值计算和数据处理。
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使用方法和示例：
- 以下是一个使用向量 API 进行浮点数加法运算的例子：
var va = FloatVector.fromArray(FloatVector.SPECIES_256, new float[]{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8});
var vb = FloatVector.fromArray(FloatVector.SPECIES_256, new float[]{8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1});
var vc = va.add(vb);
vc.intoArray(new float[8]);
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在这个例子中，首先创建了两个向量
va和vb，然后使用向量的加法操作得到vc，最后将结果转换回数组。
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与传统计算方式的比较：
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与传统的逐个元素进行计算的方式相比，向量 API 可以显著提高性能。在支持 SIMD 指令集的处理器上，向量 API 能够充分利用硬件的并行处理能力，减少计算时间。
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四、外部函数和内存 API（Foreign Function & Memory API）
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功能和用途：
- 这个 API 允许 Java 程序与外部代码和数据进行交互，例如调用 C 语言的函数或访问外部内存。这对于需要与现有的 C 或 C++ 代码库进行集成，或者需要直接访问底层硬件资源的应用程序非常有用。
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使用示例：
- 以下是一个使用外部函数和内存 API 调用 C 语言函数的例子：
import java.lang.invoke.MethodHandles;
import java.lang.invoke.VarHandle;
import java.nio.Buffer;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Arrays;
import jdk.incubator.foreign.*;
public class ForeignFunctionAndMemoryAPIDemo {
public static void main(String[] args) {
try (var linker = Linker.nativeLinker()) {
// 加载 C 函数库
var lib = linker.load("libc.so.6");
// 查找 C 函数
var putsFunc = lib.lookup("puts").get();
// 调用 C 函数
putsFunc.invoke("Hello from JDK 17 Foreign Function & Memory API!");
} catch (Throwable e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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在这个例子中，首先使用
Linker.nativeLinker()获取一个链接器，然后加载 C 函数库，查找puts函数，并调用它输出一条消息。
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对跨语言开发的影响：
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外部函数和内存 API 为 Java 开发者提供了一种更方便的方式进行跨语言开发。它使得 Java 程序能够与其他语言编写的代码进行无缝集成，充分利用各种语言的优势。
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五、性能改进
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垃圾回收器改进：
- ZGC 和 Shenandoah 垃圾回收器在 JDK 17 中得到了进一步的优化，提高了垃圾回收的效率和性能。
- 例如，减少了垃圾回收的暂停时间，提高了应用程序的响应性。同时，也优化了垃圾回收的吞吐量，使得在高负载情况下应用程序的性能更加稳定。
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启动时间优化：
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JDK 17 对启动时间进行了优化，减少了应用程序的启动时间。这对于需要快速启动的应用程序非常重要，例如微服务、命令行工具等。
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启动时间的优化包括减少类加载时间、优化 JVM 初始化过程等。
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六、安全性增强
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增强的加密支持：
- JDK 17 提供了更强大的加密支持，包括对最新加密算法的支持和改进的密钥管理。
- 这有助于保护 Java 应用程序的数据安全，防止数据泄露和篡改。
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安全漏洞修复：
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每个 JDK 版本都会修复一些安全漏洞，JDK 17 也不例外。这些修复可以提高 Java 应用程序的安全性，防止攻击者利用已知的安全漏洞进行攻击。
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七、工具和库的改进
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Java Flight Recorder 和 Java Mission Control：
- JDK 17 中的 Java Flight Recorder 和 Java Mission Control 进行了一些改进，提供了更强大的性能分析和故障诊断功能。
- 例如，增加了对新的 JVM 特性的支持，改进了用户界面，提高了数据采集的效率等。
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标准库改进：
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JDK 17 对标准库进行了一些改进，包括新的方法和类的添加，以及现有方法和类的性能优化。
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例如，增加了对密封类的支持，改进了
String类的方法，优化了集合类的性能等。
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八、对开发者的影响
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代码现代化：
- JDK 17 中的新特性和改进可以帮助开发者编写更现代化、更高效的代码。例如，密封类可以提高代码的安全性和可维护性，模式匹配可以使代码更加简洁直观，向量 API 可以提高计算密集型应用程序的性能。
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性能提升：
- 性能改进可以使 Java 应用程序在 JDK 17 上运行得更快、更高效。这对于需要高性能的应用程序非常重要，例如大数据处理、科学计算、游戏开发等。
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安全性提高：
- 增强的安全性可以保护 Java 应用程序免受安全漏洞的攻击。开发者可以利用 JDK 17 中的安全特性来提高应用程序的安全性，例如使用增强的加密支持、及时修复安全漏洞等。
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工具和库的增强：
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工具和库的改进可以帮助开发者更轻松地开发、调试和分析 Java 应用程序。例如，Java Flight Recorder 和 Java Mission Control 的改进可以提供更强大的性能分析和故障诊断功能，标准库的改进可以提高开发效率。
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总之，JDK 17 是一个重要的版本，带来了许多新特性和改进，对 Java 开发者来说具有重要的意义。开发者可以利用这些新特性和改进来提高代码的质量、性能和安全性，同时也可以更好地适应不断变化的开发需求。
