Выпуск Java SE 17

Kate · 15 Сен 2021

После шести месяцев разработки компания Oracle выпустила платформу Java SE 17 (Java Platform, Standard Edition 17), в качестве эталонной реализации которой используется открытый проект OpenJDK. За исключением удаления некоторых устаревших возможностей в Java SE 17 сохранена обратная совместимость с прошлыми выпусками платформы Java - большинство ранее написанных Java-проектов без изменений будут работоспособны при запуске под управлением новой версии. Готовые для установки сборки Java SE 17 (JDK, JRE и Server JRE) подготовлены для Linux (x86_64, AArch64), Windows (x86_64) и macOS (x86_64, AArch64). Разработанная в рамках проекта OpenJDK эталонная реализация Java 17 полностью открыта под лицензией GPLv2 с исключениями GNU ClassPath, разрешающими динамическое связывание с коммерческими продуктами.

Java SE 17 отнесён к категории выпусков с длительным сроком поддержки (LTS), обновления для которого будут выпускаться до 2029 года. Выпуск обновлений для прошлого промежуточного выпуска Java 16 прекращён. Прошлая LTS-ветка Java 11 будет поддерживаться до 2026 года. Следующий LTS-релиз намечен на сентябрь 2024 года. Напомним, что начиная с выпуска Java 10 проект перешёл на новый процесс разработки, подразумевающий более короткий цикл формирования новых релизов. Новая функциональность теперь развивается в одной постоянно обновляемой master-ветке, в которую включаются уже готовые изменения и от которой раз в шесть месяцев ответвляются ветки для стабилизации новых выпусков.

Из новшеств Java 17 можно отметить:

Предложена экспериментальная реализация сопоставления по шаблону в выражениях "switch", позволяющая в метках "case" использовать не точные значения, а гибкие шаблоны, охватывающие сразу серию значений, для которых ранее приходилось использовать громоздкие цепочки выражений "if...else". Кроме того внутри "switch" обеспечена возможности обработки значений NULL.
Object o = 123L;
String formatted = switch (o) {
case Integer i -> String.format("int %d", i);
case Long l -> String.format("long %d", l);
case Double d -> String.format("double %f", d);
case String s -> String.format("String %s", s);
default -> o.toString();
};
Стабилизирована поддержка запечатанных ("sealed") классов и интерфейсов, которые не могут использоваться другими классами и интерфейсами для наследования, расширения или переопределения реализации. Запечатанные классы также предоставляют более декларативный способ ограничения использования суперкласса, чем модификаторы доступа, основанный на явном перечислении подклассов, разрешённых для расширения.
package com.example.geometry;

public sealed class Shape
permits com.example.polar.Circle,
com.example.quad.Rectangle,
com.example.quad.simple.Square {...}
Предложена вторая предварительная реализация API Vector, предоставляющего функции для векторных вычислений, которые выполняются с использованием векторных инструкций процессоров x86_64 и AArch64 и позволяют одновременно применить операции сразу к нескольким значениям (SIMD). В отличие от предоставляемых в JIT-компиляторе HotSpot возможностей по автовекторизации скалярных операций, новый API даёт возможность явно управлять векторизацией для параллельной обработки данных.
Добавлена предварительная реализация API Foreign Function & Memory, при помощи которого приложения могут взаимодействовать с кодом и данными, находящимися за пределами Java runtime. Новый API позволяет эффективно вызывать функции, выполняемые не в JVM, и обращаться к памяти, не управляемой JVM. Например, можно вызывать функции из внешних разделяемых библиотек и обращаться к данным процесса без использования JNI.
Движок отрисовки для macOS, обеспечивающий работу API Java 2D, который, в свою очередь, задействован в API Swing, адаптирован для использования графического API Metal. По умолчанию на платформе macOS по-прежнему применяется OpenGL, а для включения поддержки Metal требуется установка параметра "-Dsun.java2d.metal=true" и наличие как минимум выпуска macOS 10.14.x.
Добавлен порт для платформы macOS/AArch64 (компьютеры Apple на базе новых чипов Apple M1). Особенностью порта является поддержка механизма защиты памяти W^X (Write XOR Execute), при котором страницы памяти не могут быть одновременно доступны на запись и исполнение. (код может быть исполнен только после запрещения записи, а запись в страницу памяти возможна только после запрета исполнения).
Возвращено использование только строгой (strictfp) семантики для выражений с плавающей запятой. Прекращена поддержка доступной начиная с выпуска Java 1.2 семантики "default", включающей упрощения для работы на системах с очень старыми математическими сопроцессорами x87 (после появления инструкций SSE2 необходимость в дополнительной семантике пропала).
Реализованы новые типы интерфейсов к генераторам псевдослучайных чисел, а также реализованы дополнительные алгоритмы для более качественной генерации случайных чисел. Приложениям предоставлена возможность выбора алгоритма генерации псевдослучайных чисел. Улучшена поддержка генерации потоков случайных объектов.
Реализована обязательная строгая инкапсуляция всех внутренних элементов JDK, за исключением критических API, таких как sun.misc.Unsafe. Строгая инкапсуляция блокирует попытки обращения из кода к внутренним классам, методам и полям. Ранее режим строгой инкапсуляции можно было отключить при помощи опции "--illegal-access=permit", но теперь она объявлена устаревшей. Для приложений, которым необходим доступ к внутренним классам, методам и полям следует явно определить их при помощи опции "--add-opens" или атрибута Add-Opens в файле с манифестом.
Приложениям предоставлена возможность определять фильтры для десериализации данных, которые могут зависеть от контекста и выбираться динамически в привязке к определённым операциям десериализации. Задаваемые фильтры применимы ко всей виртуальной машине (JVM-wide), т.е. охватывают не только само приложение, но и используемые в приложении сторонние библиотеки.
В Swing добавлен метод javax.swing.filechooser.FileSystemView.getSystemIcon для загрузки пиктограмм большого размера, позволяющий улучшить формирование интерфейса на экранах с большой плотностью пикселей (HighDPI).
В API java.net.DatagramSocket реализована поддержка подключения к группам Multicast без необходимости использования отдельного API java.net.MulticastSocket.
Усовершенствована утилита IGV (Ideal Graph Visualizer), обеспечивающая интерактивную визуализацию промежуточного представления кода в JIT-компиляторе HotSpot VM C2.
В JavaDoc по аналогии с компилятором javac при выводе ошибки теперь указывается номер проблемной строки в исходном файле и место ошибки.
Добавлено свойство native.encoding, отражающее имя системной кодировки символов (UTF-8, koi8-r, сp1251 и т.п.).
Добавлен интерфейс java.time.InstantSource, позволяющий манипулировать временем без привязки к часовому поясу.
Добавлен API java.util.HexFormat для преобразования в шестнадцатеричное представление и наоборот.
В компилятор добавлен режим blackhole, отключающий операции исключения неиспользуемого кода (dead-code elimination), что может быть использовано при проведении тестов производительности.
В Runtime добавлена опция "-Xlog:async" для записи логов в асинхронном режиме.
При установке защищённых соединений по умолчанию задействован TLS 1.3 (ранее использовался TLS 1.2).
Переведён в категорию намеченных для удаления ранее объявленный устаревшим API Applet (java.applet.Applet*, javax.swing.JApplet), применявшийся для запуска Java-приложений в браузере (потерял актуальность после прекращения поддержка Java-плагина для браузеров).
Переведён в категорию намеченных для удаления Security Manager, который давно потерял актуальность и оказался невостребованным после прекращения поддержки браузерного плагина.
Удалён механизм RMI Activation, который устарел, переведён в разряд опции ещё в Java 8 и почти не применяется в современной практике.
Из SDK удалён экспериментальный компилятор, поддерживающий JIT (just-in-time) для динамической компиляции Java-кода для HotSpot JVM, а также режим упреждающей компиляции (AOT, ahead-of-time) классов в машинный код перед запуском виртуальной машины. Компилятор был написан на Java и основан на наработках проекта Graal. Отмечается, что сопровождение компилятора требует больших трудозатрат, которые не оправдывают себя в условиях невостребованности у разработчиков.