JAVA新特性

1、序列集合
Java 21 中增加了一种新的集合类型：顺序集合（Sequenced Collections）。
要介绍顺序集合，就首先要说明一下出现顺序（encounter order）。出现顺序指的是在遍历一个集合时，集合中元素的出现顺序。
有些集合类型，有确定的出现顺序，比如 List。不管遍历多少次这样的集合，其中元素的出现顺序始终是固定。
有些集合类型，并没有确定的出现顺序，比如 HashSet。如果多次遍历这样的集合，其中元素的出现顺序是不固定的。
在顺序集合出现之前，Java 并没有一个统一的接口来描述具有确定出现顺序的集合。比如 Set 接口虽然没有确定的出现顺序，但是它的子类型 LinkedHashSet 和 SortedSet 是有的。
另外一个问题是，对于有固定出现顺序的集合，并没有定义统一的与顺序相关的操作。与顺序集合的处理相关的方法，散落在 Java 集合类库的不同地方。这些方法并没有统一的声明，使用起来也不方便。
与顺序集合相关的操作包括：
- 获取集合的第一个和最后一个元素
- 在集合的最前面和最后面插入或删除元素
- 按照逆序来遍历集合
Java 21 的顺序集合会解决这些问题。增加了 3 个新的接口。
首先是SequencedCollection，该接口的声明如下所示：
SequencedCollection 继承自 Collection。
在包含的方法中：
- reversed 方法返回一个逆序的 SequencedCollection 对象。
- addFirst 和 addLast 方法分别在集合的起始和结束位置添加新的元素。
- getFirst 和 getLast 方法分别获取集合的第一个和最后一个元素。
- removeFirst 和 removeLast 方法分别删除集合的第一个和最后一个元素。
除了SequencedCollection 之外，还有几个具体的子类型：
SequencedSet 同时继承自 Set 和 SequencedCollection。
SequencedMap 继承自 Map，其中的 entry 有确定的出现顺序。
SequencedMap 中的方法比较多，如下所示：
具体的方法说明：
- reversed 方法返回一个 entry 逆序的 SequencedMap。
- sequencedKeySet 方法返回包含 key 的 SequencedSet。
- sequencedValues 方法返回包含 value 的 SequencedCollection。
- sequencedEntrySet 方法返回包含 entry 的 SequencedSet。
- putFirst 和 putLast 分别在 entry 的最前和最后位置插入名值对。
- firstEntry 和 lastEntry 分别获取第一个和最后一个 entry。
- pollFirstEntry 和 pollLastEntry 分别删除第一个和最后一个 entry。
添加了这3个新的接口之后，Java 集合类的层次结构发生了变化，如下图所示：
绿色方框是新增的 3 个接口，从中可以看到已有集合类的继承关系的变化：
- List 继承自 SequencedCollection。
- Deque 继承自 SequencedCollection。
- LinkedHashSet 实现了 SequencedSet 接口。
- SortedSet 继承自 SequencedSet。
- LinkedHashMap 实现了 SequencedMap 接口。
- SortedMap 继承自 SequencedMap。
有了这3个新的顺序集合相关的接口之后，Java 代码可以更清楚地表达顺序集合以及顺序集合上的操作。
2、分代 ZGC
分代 ZGC（Generational ZGC）在 hotspot/gc 包中。
通过扩展Z垃圾回收器（ZGC）来维护年轻对象和年老对象的独立生成，从而提高应用程序性能。这将使ZGC能够更频繁地收集年轻对象——这些对象往往英年早逝。
1. 什么是Generational ZGC?
Generational ZGC（Z Garbage Collector）是一种用于Java虚拟机（JVM）的垃圾回收器。它是OpenJDK项目中的一个特性，旨在提供低延迟和高吞吐量的垃圾回收解决方案。
2. 为什么需要Generational ZGC?
传统的垃圾回收器在处理大型堆内存时可能会导致长时间的停顿，这对于需要快速响应和低延迟的应用程序来说是不可接受的。Generational ZGC的目标是减少这些停顿时间，并且能够处理非常大的堆内存。
3. Generational ZGC的实现原理
Generational ZGC基于分代垃圾回收的概念，将堆内存划分为多个代。其中包括Young Generation（年轻代）和Old Generation（老年代）。具体的实现原理如下：
年轻代（Young Generation）
- 年轻代使用了Region的概念，将整个年轻代划分为多个大小相等的区域。
- 每个区域都有一个指针指向下一个可用的区域，形成一个链表结构。
- 当对象被创建时，它们首先被分配到年轻代的某个区域中。
- 当一个区域被填满时，会触发一次年轻代垃圾回收（Minor GC）。
- Minor GC使用了并行和压缩算法来回收不再使用的对象。
老年代（Old Generation）
- 老年代是存放生命周期较长的对象的区域。
- 当一个对象在年轻代经历了多次垃圾回收后仍然存活，它将被晋升到老年代。
- 当老年代空间不足时，会触发一次老年代垃圾回收（Major GC）。
- Major GC使用了并发标记和并行清理算法来回收不再使用的对象。
并发处理
Generational ZGC采用了并发处理的方式来减少停顿时间。具体包括：
- 年轻代垃圾回收过程中，应用程序可以继续执行。
- 在老年代垃圾回收过程中，应用程序也可以继续执行，只有在最后的清理阶段才会产生短暂的停顿。
4. Generational ZGC的优点
- 低延迟：Generational ZGC通过并发处理和分代回收的策略，实现了非常低的停顿时间，适合对响应时间要求高的应用场景。
- 高吞吐量：Generational ZGC在尽可能减少停顿时间的同时，也能保持较高的垃圾回收吞吐量。
- 大堆支持：Generational ZGC可以处理非常大的堆内存，适用于需要大内存容量的应用程序。
5. Generational ZGC的缺点
- 性能开销：由于并发处理和分代回收的策略，Generational ZGC会带来一定的性能开销。这主要体现在CPU和内存的使用上。
- 配置复杂：Generational ZGC有一些与性能相关的配置参数，需要根据具体场景进行调整，对于不熟悉的用户来说可能比较复杂。
6. Generational ZGC的使用示例
以下是一个简单的Java代码示例，展示了如何启用Generational ZGC：
7. Generational ZGC的使用注意事项
- Generational ZGC是OpenJDK项目中的新特性，虽然已经相当稳定，但仍然建议在生产环境中进行充分测试。
- 在使用Generational ZGC时，建议监控系统资源使用情况，以便及时调整配置参数或采取其他措施来优化性能。
8. 总结
Generational ZGC是一种用于Java虚拟机的垃圾回收器，旨在提供低延迟和高吞吐量的垃圾回收解决方案。它通过并发处理和分代回收的策略，实现了非常低的停顿时间，并且能够处理非常大的堆内存。然而，使用Generational ZGC需要注意性能开销和配置复杂性。
3、记录模式

使用记录模式（Record Patterns）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，以实现功能强大、声明性和可组合形式的数据导航和处理。
Record Patterns
该功能首次在 Java SE 19 中预览，在Java SE 20中发布第二次预览版，在此版本中成为永久性功能。这意味着它可以在任何为 Java SE 21 编译的程序中使用，而无需启用预览功能。
示例代码如下