java16新功能

Java 16 于 2021 年 3 月发布，带来了许多新特性和改进。这篇文章将详细介绍其中一些主要的新特性，包括 Vector API、Records 的改进。

Vector API (Incubator)

简介

Vector API 作为孵化器模块引入，提供了一组 API 用于执行矢量化计算，从而利用硬件加速并行处理。这一特性对于需要高性能计算的应用程序非常有用，如图像处理、科学计算和金融分析等。

示例

import jdk.incubator.vector.FloatVector;
import jdk.incubator.vector.VectorSpecies;

public class VectorExample {
    // 定义矢量物种，指定矢量寄存器的大小为256位
    private static final VectorSpecies<Float> SPECIES = FloatVector.SPECIES_256;

    public static void main(String[] args) {
        // 初始化两个浮点数数组
        float[] a = {1, 2, 3, 4};
        float[] b = {1, 2, 3, 4};
        float[] c = new float[4]; // 用于存储结果的数组

        // 将数组转换为矢量
        var va = FloatVector.fromArray(SPECIES, a, 0);
        var vb = FloatVector.fromArray(SPECIES, b, 0);
        
        // 执行矢量加法运算
        var vc = va.add(vb);
        
        // 将矢量结果写回到数组c中
        vc.intoArray(c, 0);

        // 输出结果数组
        for (float f : c) {
            System.out.println(f);
        }
    }
}

这个示例展示了如何使用 Vector API 来执行并行计算，从而显著提高计算性能。

Records

简介

Records 是一种特殊的类，用于简化不可变数据携带类的创建。在传统 Java 编程中，为了创建一个简单的数据携带类，通常需要编写许多样板代码，如构造函数、getter 方法、equals()、hashCode() 和 toString() 方法。Records 可以自动生成这些方法，从而大大减少了样板代码的数量。

示例

定义一个记录类 Point：

public record Point(int x, int y) {}

说明：

• 定义记录类：使用 record 关键字定义一个记录类 Point，并指定两个字段 x 和 y。
• 自动生成方法：编译器会自动生成构造函数、getter 方法、equals()、hashCode() 和 toString() 方法。

使用记录类：

public class RecordExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建记录类实例，使用自动生成的构造函数
        Point point = new Point(3, 4);

        // 打印记录类实例，使用自动生成的toString()方法
        System.out.println(point);
    }
}

尽管编译器会自动生成许多方法，但我们仍然可以手动定义或覆盖这些方法。例如，可以定义一个带有验证逻辑的构造函数：

public record Point(int x, int y) {
    // 自定义构造函数，添加验证逻辑
    public Point {
        if (x < 0 || y < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Coordinates must be non-negative");
        }
    }
}

总结

Java 16 带来了许多重要的新特性和改进，本文主要介绍了增强性能的 Vector API和简化数据类创建的 Records。这些特性使得 Java 16 更加强大和灵活，为开发者提供了更多工具来创建高效、安全和现代的应用程序。