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Java 9带来了许多引人注目的新特性，这些特性增强了Java语言的能力，并改善了开发者的编程体验。以下是对Java 9中新特性的详细介绍，并附上相应的代码示例。

1. 模块化系统（Jigsaw项目）

Java 9引入了模块化系统，也被称为Jigsaw项目（JEP 200）。模块化允许开发者将大型代码库分解为多个独立的模块，以提高代码的可维护性、封装性和可重用性。

在module-info.java文件中定义模块：

module com.example.myapp {requires java.sql;exports com.example.myapp.api;
}

在这个例子中，com.example.myapp是模块的名称，requires java.sql表示该模块依赖于Java的SQL模块，exports com.example.myapp.api表示该模块导出com.example.myapp.api包以供其他模块使用。

2. 私有接口方法

Java 9允许在接口中定义私有方法（JEP 213）。这有助于封装接口内部的复杂逻辑，同时保持实现的封装性。

public interface MyInterface {default void performAction() {// 调用私有方法privateMethod();}// 私有方法定义private void privateMethod() {System.out.println("This is a private method in an interface.");}
}

在这个例子中，MyInterface接口定义了一个默认方法performAction()，该方法内部调用了私有方法privateMethod()。私有方法只能在接口内部被调用，不能被实现类或其他接口访问。

3. 集合工厂方法

Java 9为集合类（如List、Set、Map）添加了新的静态工厂方法，用于创建不可变的集合实例。这些方法提供了更简洁、易读的方式来创建集合对象。

import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;public class CollectionFactoryMethods {public static void main(String[] args) {// 创建不可变列表List<String> list = List.of("Apple", "Banana", "Cherry");System.out.println(list); // 输出: [Apple, Banana, Cherry]// 创建不可变集合Set<String> set = Set.of("Apple", "Banana", "Cherry");System.out.println(set); // 输出: [Apple, Banana, Cherry]（顺序可能不同）// 创建不可变映射Map<String, Integer> map = Map.of("Apple", 1, "Banana", 2, "Cherry", 3);System.out.println(map); // 输出: {Banana=2, Cherry=3, Apple=1}（顺序可能不同）}
}

在这个例子中，我们使用List.of()、Set.of()和Map.of()静态工厂方法创建了不可变的列表、集合和映射。这些方法简化了集合的创建过程，并提供了更好的性能。

4. 进程API改进（JEP 102）

Java 9改进了Process API，使开发者能够更方便地管理和控制操作系统进程。这些改进包括新的ProcessHandle接口和ProcessBuilder类的增强功能。

import java.io.IOException;public class ProcessAPIImprovements {public static void main(String[] args) {ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder("notepad.exe", "test.txt");processBuilder.start();// 获取当前Java进程的ProcessHandle对象ProcessHandle currentProcessHandle = ProcessHandle.current();System.out.println("Current process ID: " + currentProcessHandle.pid());}
}

使用ProcessBuilder类启动了一个记事本进程，并打开了一个名为test.txt的文件。然后，使用ProcessHandle.current()方法获取了当前Java进程的ProcessHandle对象，并打印了其进程ID。

5. 多版本兼容 JAR（JEP 238）

Java 9引入了多版本兼容JAR文件的概念，这允许开发者在单个JAR文件中包含针对不同Java版本的类和资源。这使得库和框架的维护者能够更容易地支持多个Java版本，而无需为不同版本创建和维护单独的JAR文件。

多版本兼容JAR允许在单个JAR中包含针对不同Java版本的类文件。例如，可以为Java 8和Java 9及以上版本提供不同的实现。

假设有一个名为MyClass的类，我们想在Java 8和Java 9上有不同的实现。可以这样组织文件和编译它们：

// Java 8版本的MyClass.java
public class MyClass {public void hello() {System.out.println("Hello from Java 8 version!");}
}// Java 9版本的MyClass.java（放在特定的版本目录下，如`META-INF/versions/9/`）
public class MyClass {public void hello() {System.out.println("Hello from Java 9 version!");}
}

编译并打包成多版本JAR：

javac -d classes MyClass.java  # 编译Java 8版本的类
javac -d classes/META-INF/versions/9 -source 9 -target 9 MyClass9.java  # 编译Java 9版本的类
jar cfm multi-release.jar manifest.mf -C classes/ .  # 打包成JAR文件，其中manifest.mf是清单文件

6. 统一的JVM日志系统（JEP 158）

Java 9对JVM的日志系统进行了统一，提供了一个通用的日志接口，并允许用户通过命令行选项或JVM监控工具（如JConsole和VisualVM）来配置和管理日志。这增强了日志的可配置性和可观察性，有助于开发者和运维人员在调试和优化Java应用程序时更好地理解和控制系统行为。

统一的日志系统主要通过JVM参数配置，可以通过以下JVM参数来配置日志：

java -Xlog:gc*:file=gc.log:time,uptime,pid,tags:filecount=10,filesize=10m MyApplication

这条命令配置JVM记录所有GC相关的日志到一个名为gc.log的文件中，并设置了一些日志选项和轮转策略。

7. 新的HTTP/2客户端API（JEP 110）

Java 9引入了一个新的HTTP/2客户端API，它支持HTTP/2协议的所有核心特性，包括多路复用、头部压缩、流量控制和服务器推送。这个新的API为Java开发者提供了更高效、更灵活的网络通信工具，特别是在处理大量并发连接和高负载场景时表现更为出色。

import java.net.http.HttpClient;
import java.net.http.HttpRequest;
import java.net.http.HttpResponse;
import java.net.URI;public class HttpClientExample {public static void main(String[] args) throws Exception {HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder().uri(new URI("https://www.example.com")).GET().build();HttpResponse<String> response = client.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());System.out.println(response.body());  // 打印响应体}
}

8. 改进的Stream API（JEP 269）

Java 8引入了Stream API，它允许开发者以声明式方式处理集合数据。Java 9进一步增强了Stream API的功能和性能，包括添加了新的操作符、改进了现有操作符的性能，并提供了更好的并行流支持。这些改进使得Stream API在处理大数据集时更加高效和灵活。
Java 9中添加了新的Stream API方法，如dropWhile和takeWhile：

import java.util.stream.Stream;public class StreamImprovements {public static void main(String[] args) {Stream<Integer> numbers = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);Stream<Integer> result = numbers.dropWhile(n -> n < 5);result.forEach(System.out::println);  // 输出5及5以上的数字}
}

9. jlink工具（JEP 282）

jlink是一个新的命令行工具，它允许开发者创建一个轻量级的、针对特定应用程序的Java运行时映像。通过指定所需的模块和依赖关系，jlink可以生成一个包含最小运行时环境的映像，这有助于减小应用程序的部署大小并提高其启动速度。这对于构建微服务、容器化应用程序或嵌入式系统特别有用。

jlink主要通过命令行使用，用于创建一个自定义的Java运行时映像：

jlink --module-path /path/to/jmods --add-modules java.se --output custom-jre

这条命令会创建一个包含Java SE模块的自定义JRE到custom-jre目录。/path/to/jmods是包含Java模块文件（JMODs）的路径，这些文件通常是JDK安装的一部分。

结语

这些新特性和改进使得Java 9成为一个更加强大和灵活的编程语言平台，能够更好地满足现代应用程序开发的需求。从模块化系统到HTTP/2客户端API，再到改进的Stream API和jlink工具，Java 9为开发者提供了更多的选择和可能性，以构建高效、可靠且易于维护的软件系统。

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