Java：版本演进历程（7~21）

1，Java 7（2011年7月发布）

• 二进制字面量：可以使用 0b 或 0B 前缀来表示二进制字面量，例如 0b1010 表示十进制的 10。
• 数字字面量下划线：可以在数字字面量中使用下划线来增加可读性，例如 1_000_000 表示一百万。
• switch 语句的字符串支持：可以在 switch 语句中使用字符串作为条件表达式。
• try-with-resources 语句：可以在 try 语句中使用资源（如文件、网络连接等），在代码块结束后自动关闭资源。
• 泛型实例化类型自动推断：可以省略泛型实例化类型的定义，编译器会自动推断类型。
• 改进的类型推断：可以在匿名内部类、泛型实例创建、构造器等地方使用菱形操作符（<>）来省略类型参数。
• 多个异常捕获：可以在一个catch块中捕获多个异常，使用管道符（|）分隔。
• 数组初始化简化：可以在数组初始化时省略new关键字和数组类型，编译器会根据上下文自动推断类型。
• G1垃圾收集器：引入 G1（Garbage-First）垃圾收集器，用于替代 CMS（Concurrent Mark Sweep）垃圾收集器。
• 改进的异常处理：可以在 catch 块中使用 catch(Exception e) 的形式来捕获异常，并在需要时重新抛出原始异常。
• NIO2.0：引入了NIO2.0（New Input/Output）库，提供了更强大和灵活的文件I/O操作。
• 动态语言支持：引入了动态语言支持，可以在 Java 代码中调用动态语言（如 JavaScript、Groovy 等）。

2，Java 8（2014年3月发布）

• Lambda表达式： ⼀种匿名函数，可以作为参数传递给方法或者在集合框架中使用，使代码更加简洁易读，为Java增加了函数式编程的能力。例如: (parameters) -> expression 或 (par ameters) -> { statements; }
• 函数式接口：只能有⼀个抽象方法，但可以包含多个默认⽅法或静态方法，并且通常使用 @FunctionalInterface 注解标记，用于支持Lambda表达式。
• 方法引用：是简化版的 Lambda 表达式，允许以更简洁的方式引用方法，有静态方法引用、实例方法引用、特定类型的任意对象的实例方法引用、构造器引用等类型。
• 接口默认方法： 接口中可以定义默认实现的方法，使得接口可以包含方法的实现，解决了像接口添加新方法修改所有实现类的问题。
• Stream API：提供了一种更高效、声明式的集合操作方式，核心思想是将数据处理操作以函数式的方式链式链接，包括过滤、映射、排序、规约等操作，而无需显示编写传统的循环代码。**
• Date/Time API：引入了 java.time 包，用来替代旧的日期时间API，如 java.util.Date 和 java.util.Calendar，提供了更好的可读性、可操作性和可维护性。
• Optional类：为解决空指针异常而设计的容器类，帮助开发者更优雅地处理可能为 null 的情况。
• Nashorn JavaScript引擎：引入了 Nashorn JavaScript 引擎，可以在 Java 中直接运行 JavaScript 代码。
• 并行数组操作：引入了新的并行数组操作，可以方便地进行并行计算。
• 新的工具方法：引入了一些新的工具方法，如 Base64 编码解码、并行排序等。
• PermGen空间移除：移除了永久代（PermGen空间），取而代之的是元空间（Metaspace）。
• 并行与并发增强：对并行和并发编程进行了增强，引入了新的并行流和并行数组操作。
• JVM性能改进：对JVM进行了性能改进，提高了程序的执行效率。

3，Java 9（2017年9月发布）

• 模块化系统： 引入了一个全新的模块化系统，称为JPMS。它允许开发人员将代码划分为模块，每个模块有自己明确的依赖关系，使大型项目更加易于管理和维护。
• JShell：JShell是一个交互式的Java编程环境，可以在其中直接编写和执行Java代码片段，无需编写完整的Java程序。这使得Java的学习和调试变得更加简单和方便。
• 集合工厂方法：Java 9为集合框架添加了一些新的工厂方法，使得创建不可变集合变得更加简单和方便。包括：List.of()、Set.of()、Map.of() 和 Map.ofEntries() 等。
• 接口支持私有方法：接口中不仅可以有公共抽象方法和公共静态方法，还可以有私有方法和私有静态方法。
• 多版本兼容 Jar 包：同一个 Jar 文件可以包含多个 Java 平台版本的类文件，有助于库作者更好的支持不同版本的 Java。
• 进程管理 API 增强：增强了对操作系统进程的管理，使得 Java 程序可以更好地控制和管理操作系统进程。
• Stream API 改进：增加了 takeWhile、dropWhile 等方法。
• Optional 类改进：增加了 ifPresentOrElse 等方法。

4，Java 10（2018年3月发布）

• 局部变量类型推断：Java 10引入了var关键字，允许在局部变量的声明中使用类型推断，编译之后会推断出值的真实类型，从而简化代码并提高可读性。
• 并行全垃圾回收器（Parallel Full GC）：G1垃圾回收器由单线程改成多线程并行处理，它可以在全堆垃圾回收期间利用多个处理器核心，降低 G1 的停顿时间。
• 线程本地握手（Thread-Local Handshakes）：允许在不执行全局VM安全点的情况下执行线程回调，可以停止单个线程，而不需要停止所有线程或不停止线程。
• Optional 新增 orElseThrow() 方法：提供了便捷的处理 Optional 值不存在时的方式。
• 增强的并发性：Java 10引入了一些新的并发API，包括 CompletableFuture 的改进和新的线程安全的 Random 类。

5，Java 11（2018年9月发布，LTS版本）

• HttpClient 重写：支持 HTTP/1.1和HTTP/2，也支持 WebSockets。
• 用于 Lambda 参数的及局部变量语法：进一步优化了Lambda 表达式中局部变量的使用语法。
• 字符串处理方法增强：增加了一些新的字符串处理方法。
• ZGC：可伸缩低延迟垃圾收集器，是在 G1 之上更细粒度的内存管理测试。
• 可运行当以 Java 源文件：如 java test.java。
• 改进的安全性：Java 11引入了一些新的安全性特性，包括为 TLS 1.3 提供原生支持、增强的证书验证和更强大的加密支持。
• 改进的工具和库：Java 11提供了一些新的工具和库，包括改进的Java Flight。 Recorder、改进的Java Mission Control、新的Unicode 10支持和新的集合工厂方法。
• Stream、Optional、集合API增强：对这些常用的API进行了功能增强和优化。

6，Java 12（2019年3月发布）

• Switch表达式的改进：引入了新的switch表达式，允许有返回值。这使得代码更简洁、易读，并且可以更好地处理复杂的条件逻辑。
• 紧凑的Number格式（Compact Number Format）：Java 12 引入了一种新的紧凑数字格式，用于将数字格式化为紧凑的形式，例如将 1000 表示为 "1K"。这使得数字的显示更加简洁和易读。
• Shenandoah垃圾回收器（Shenandoah Garbage Collector）：Java 12引入了一种新的垃圾回收器，称为Shenandoah垃圾回收器。该垃圾回收器使用并发技术，减少了垃圾回收期间的停顿时间，提高了应用程序的响应性能。
• 改进的字符串操作：Java 12对字符串操作进行了改进，包括新增了一些新的方法，例如indent()方法用于缩进字符串，transform()方法用于对字符串进行转换。
• Teeling Collector：可以将元素收集到多个不同的集合中。
• G1收集器的优化：将GC的垃圾分为强制部分和可选部分，提高了GC的效率。

7，Java 13（2019年9月发布）

• Switch表达式扩展：Switch表达式增加yield关键字用于返回结果，作用类似于return，如果没有返回结果则使用break。
• 文本块（Text Blocks）：引入了文本块，可以使用 """ 三个双引号表示文本块，文本块内部不需要使用换行的转义符。
• Socket API重构：对Socket的底层实现进行了优化，引入了NIO。可能诱发OOM
• ZGC垃圾回收器（Z Garbage Collector）：增强ZGC释放未使用内存的能力，将标记长时间空闲的堆内存空间返还给操作系统。

8，Java 14（2020年3月发布）

• Instanceof 模式匹配：简化了 instanceof 类型匹配语法，可以直接给对象赋值。
• 引入 Record 类型：类似于 Lombok 的 @data 注解，可以自动生成构造器、equals、getter等方法。
• Switch表达式-标准化改进：对Switch表达式进行了标准化改进。
• NullPointerException提示信息增强：打印具体哪个方法抛的空指针异常，方便异常排查。
• 删除CMS垃圾回收器：不再支持CMS垃圾回收器。

9，Java 15（2020年9月发布）

• EdDSA数字签名算法：增加了新的数字签名算法。
• Sealed Classes（封闭类，预览）：通过 sealed 关键字修饰抽象类，限定只允许指定的子类才可以实现或继承抽象类。
• Hidden Classes（隐藏类）：新增了隐藏类的特性。
• 移除 Nashorn JavaScript 引擎：不再支持 Nashorn JavaScript 引擎。
• 改进 java.net.Data.gramSocket 和 java.net.MulticastSocket 底层实现：优化了网络套接字的底层实现。

10，Java 16（2021年3月发布）

• 允许JDK C++源代码中使用C++14功能： 提升了JDK在C++层面的开发能力。
• ZGC性能优化：去掉ZGC线程堆栈处理从安全点到并发阶段的一些操作，进一步提升ZGC性能。
• 增加Unix域套接字通道：增强了套接字 通道的功能。**
• 弹性元空间能力：提升了元空间的弹性和可管理性。

11，Java 17（2021年9月发布，LTS）

• 密封类转正：Sealed Classes 在 Java 15 中是预览特性，在 Java 17 中正式转正，用于限制类的继承结构。
• 增强型伪随机数生成器：提供了更强大的伪随机数生成功能。
• 新的 Mac OS 渲染管道：针对 Mac OS 系统的图形渲染进行了优化。
• 外部函数和内存 API（预览）：允许 Java 程序与外部代码和内存进行更高效的交互。
• 上下文特定的反序列化过滤器：增强了反序列化的安全性。

12，Java 18（2022年3月发布）

• 默认字符集为 UTF-8。
• 简易的 Web 服务器：可以使用 jwebserver 命令启动一个简易的静态 Web 服务器。
• 使用方法句柄重新实现反射核心：改进了 java.lang.reflect.Method、Constructor 的实现逻辑，使之性能更好，速度更快。
• 向量 API：向量计算由对向量的一系列操作组成。向量 API 用来表达向量计算，该计算可以在运行时可靠地编译为支持的 CPU 架构上的最佳向量指令，从而实现优于等效标量计算的性能。
• 互联网地址解析 SPI：Java 18 定义了一个全新的 SPI（service-provider interface），用于主要名称和地址的解析，以便 java.net.InetAddress 可以使用平台之外的第三方解析器。

13，Java 19（2022年9月发布）

• 记录模式： 使用记录模式增强 Java 编程语言以解构记录值，可以嵌套记录模式和类型模式，实现强大的、声明性的和可组合的数据导航和处理形式。
• Linux/RISC-V 移植： 将 JDK 移植到 Linux/RISC-V，目前仅支持 RISC-V 的 RV64GV 配置（包含向量指令的通用 64 位 ISA）。将来可能会考虑支持其他 RISC-V 配置，例如通用 32 位配置 (RV32G)。
• 外部函数和内存 API （预览版）： 引入一个 API，Java 程序可以通过该 API 与 Java 运行时之外的代码和数据进行互操作。通过该 API 可有效地调用外部函数（ JVM 之外的代码）和安全地访问外部内存（不受 JVM 管理的内存），使得 Java 程序能够调用本机库并处理本机数据，而不会出现 JNI 的脆弱性和危险。
• 虚拟线程（预览版）：将虚拟线程引入 Java 平台。虚拟线程是轻量级线程，可显著地减少编写、维护和观察高吞吐量并发应用程序的工作量。
• Vector API （第四次孵化）： 引入一个 API 来表达在运行时能够可靠编译的向量计算，在支持的 CPU 架构上优化向量指令，从而实现优于标量计算的性能。
• Switch 模式匹配（第三预览版）： 用 switch 表达式和语句的模式匹配，以及对模式语言的扩展来增强 Java 编程语言。将模式匹配扩展到 switch 中，允许针对一些模式测试表达式，这样就可以简明而安全地表达复杂的面向数据的查询。 该特性最早在 Java 17 中作为预览版出现， Java 19 为第三次预览。
• 结构化并发（孵化阶段）： 引入用于结构化并发的 API 来简化多线程编程，结构化并发将不同线程中运行的多个任务视为单个工作单元，从而简化错误处理、提高可靠性并增强可观察性。 这是一个孵化阶段的 API。

14，Java 20（2023年3月发布）

• 在 JDK 20 中，最新的向量 API 提案直到几周前才正式加入。向量 API 用来表达向量计算，在运行时可靠地编译为支持的 CPU 架构上的最佳向量指令。这将实现优于同等标量计算的性能。向量 API 之前已经在 JDK 16、JDK 17、JDK 18 和 JDK 19 中得到了孵化，因此这一次是向量 API 进入第 5 次孵化阶段。
• 虚拟线程（Virtual Threads） 在 JDK 20 中进入第 2 次预览阶段。它是 JDK 实现的轻量级的线程，可以减少编写、维护和观察高吞吐量并发应用程序的工作。据 Oracle 称，这种能力将从根本上改变 Java 应用的扩展方式。
• 结构化并发 (Structured Concurrency)：具有简化多线程编程的作用，并将在不同线程中运行的多个任务视为一个工作单元。简化了错误处理等功能后，提高了可靠性并增强了可观察性。自从在 JDK 19 中孵化以来，唯一的变化是，StructuredTaskScope 已经被更新，以支持在任务范围内创建的线程对范围值的继承。这个功能正在被重新孵化。
• 作用域值（Scoped Values）：处于孵化阶段的 API，可以在线程内和跨线程共享不可变的数据。与线程本地变量相比，这些变量更受欢迎，特别是在使用大量的虚拟线程时。一个作用域值允许数据在大型程序的组件之间安全有效地共享，而不需要借助方法参数。目标包括易用性、可理解性、稳健性和性能。
• 记录模式 (Record Patterns) ，目前处于第二个预览版本，可对 record 的值进行解构，用以增强 Java 编程语言。Record patterns 和 Type patterns 可以嵌套，以实现数据导航和处理的声明性、强大和可组合的形式。目标包括扩展模式匹配以表达更复杂的、可组合的数据查询，并且不改变类型模式的语法或语义。
• 外部函数和内存 API：它通过引入一个 API，让 Java 程序可以与 Java 运行时之外的代码和数据进行互操作。该 API 使 Java 程序能够调用本地库和处理本地数据，而不会像 JNI（Java Native Interface）那样脆弱和危险。该 API 以前在 JDK 17 和 18 版本中进行过孵化，并在 JDK 19 中进行过预览。自 JDK 19 以来增加的改进包括统一 MemorySegment 和 MemoryAddress 抽象，增强 MemoryLayout 层次结构，以及将 MemorySession 拆分为 Arena 和 SegmentScope 等。
• Switch 语句和表达式的模式匹配：功能之前在 JDK 17、JDK 18 和 JDK 19 中进行过预览，第四次预览将实现与 Record Patterns 的持续共同演进。自第三次预览以来，switch 的模式匹配的主要变化包括简化 switch 标签的语法，以及支持 switch 语句和表达式中通用模式和记录模式的类型参数的推断。

15，Java 21（2023年9月发布，LTS版本）

• JDK21 中对 ZGC 进行了功能扩展，增加了分代 GC 功能。 分代 ZGC 可以显著减少垃圾回收过程中的停顿时间，提高了垃圾回收效率和内存利用率，并提高应用程序的响应性能。
• 记录模式：增强了模式匹配功能，允许在switch表达式和语句中使用记录模式，更方便地对复杂数据结构进行解构和匹配。
• 密封接口：与密封类类似，密封接口限制了哪些类可以实现该接口，有助于更好地设计和组织代码结构。
• 动态调用方法句柄：增强了方法句柄的功能，使其能够更灵活地动态调用方法，支持更多的调用模式和参数类型。
• 虚拟线程转正：一种轻量级线程实现，可显著提高引用程序的可伸缩性和性能，特别是处理大量并发任务时。