Издание Java SE 24 и OpenJDK 24

След шест месеца разработка, компания Oracle публикува Java SE 24 (Java Platform, Standard Edition 24), като референтна имплементация на която се използва отвореният проект OpenJDK. С изключение на премахването на някои остарели функции, Java SE 24 запазва обратно съвместимост с предишните версии на платформата Java – повечето предишно написани Java проекти ще работят без изменения на новата версия. Готовите за инсталиране версии на Java SE 24 (JDK, JRE и Server JRE) са подготвени за Linux (x86_64, AArch64), Windows (x86_64) и macOS (x86_64, AArch64). Разработената в рамките на проекта OpenJDK референтна имплементация на Java SE 24 е напълно отворена под лицензия GPLv2 с изключения GNU ClassPath, които разрешават динамично свързване с търговски продукти.

Java SE 24 е класифицирана в категорията на версии с обикновен период на поддръжка, обновления за която ще се издават до следващото издание. За дългосрочна поддръжка (LTS) е най-добре да се използва Java SE 21 или Java SE 17, обновленията за които ще се издават до 2031 и 2029 години съответно (обществените – до 2028 и 2026 години). Разширената поддръжка на LTS версията Java SE 8 ще продължи до 2030 година, а Java SE 11 – до 2032 година. Следващото LTS издание ще бъде есенното издание на Java SE 25.

Сред новостите в Java SE 24 са:

• Предложен е експериментален генеративен режим на работа на сборщика за боклук Shenandoah, при който старите и новосъздадените обекти се обработват отделно за повишаване на ефективността на почистването на обекти с кратък живот. Новият режим осигурява по-предсказуема пропускна способност, устойчивост на променящи се натоварвания и намаляване на потреблението на памет при събиране на боклук. Планировчикът Shenandoah е насочен към намаляване на времето за спиране по време на събиране на боклук, като извършва по-голям обем работа паралелно с изпълнението на Java приложения.
• В HotSpot JVM е реализирана експериментална поддръжка на компактни заглавия на обекти, размерът на които в 64-битови системи е намален от 96 до 64 бита (от 12 до 8 байта). Намаляването на размера на заглавията позволява да се намали размерът на купа и да се повиши ефективността на работа на кеша.
• В сборщике мусора G1 елементарно се реализират бариери, следящи за достъпа на приложението до паметта. В новата версия операциите за разширение на бариерите са преместени на по-късен етап на компилация в C2 JIT. Проведените тестове показват, че подобно прехвърляне позволява да се намалят разходите в JIT компилатора C2 с 10-20% в зависимост от приложението.
• Добавен е API за използване на криптографски функции за произвеждане на ключове (KDF, функция за произвеждане на ключове), позволяващи образуването на допълнителни ключове с необходимата дължина на базата на таен ключ (например, парола) и произволен набор от данни. KDF API в момента има статус предварителен (preview).
• Добавена е възможност за предварително (Ahead-of-Time) зареждане и композиране на класове. Това изменение позволява да се ускори стартирането на HotSpot JVM, предоставяйки класовете, използвани в приложението, в вече заредено и композирано състояние. При първото стартиране на приложението състоянието на всички класове се записва в кеш и при последващи стартирания се използва за ускоряване на зареждането.
• Добавен е API Class-File за анализ, генериране и преобразуване на файлове с Java класове.

  ClassFile cf = ClassFile.of(); ClassModel classModel = cf.parse(bytes); byte[] newBytes = cf.build(classModel.thisClass().asSymbol(), classBuilder -> { for (ClassElement ce : classModel) { if (!(ce instanceof MethodModel mm && mm.methodName().stringValue().startsWith("debug"))) { classBuilder.with(ce); } } });

• Добавен е разширен API Stream, който поддържа определянето на собствени междинни операции, които могат да бъдат полезни в случаи, когато съществуващите вградени междинни операции не са достатъчни за желаната трансформация на данни. Собствените обработчици се свързват чрез новата междинна операция Stream::gather(Gatherer), която обработва елементите на потока, приложенияйки зададения от потребителя обработчик. jshell> Stream.of(1,2,3,4,5,6,7,8,9).gather(new WindowFixed(3)).toList() $1 ==> [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
• Предложена четвърта предварителна реализация на ограничените стойности (Scoped Values), която позволява споделянето на неизменяеми данни в потоци и ефективен обмен на данни между дъщерни потоци (стойностите се наследяват). Scoped Values се развиват, за да заменят механизма на локалните по потока променливи (thread-local variables) и са по-ефективни при използване на много виртуални потоци (хиляди и милиони потоци). Основната разлика между Scoped Values и локалните по потока променливи е, че първите се записват веднъж, след което не могат да бъдат променяни и остават достъпни само по време на изпълнението на потока.
• В механизмите за съвпадение с образец е добавена предварителна поддръжка за използване на примитивни типове (int, byte, char и други базови типове, които не са обекти) във всички типове шаблони, в оператора 'instanceof' и в блоковете 'switch'. switch (x.getStatus()) { case 0 -> 'okay'; case 1 -> 'warning'; case 2 -> 'error'; case int i -> 'unknown status: ' + i; } if (i instanceof byte b) { … b … }
• Предложена девета предварителна реализация на API Vector, предоставящ функциите за векторни изчисления, които се изпълняват с помощта на векторни инструкции на процесори x86_64 и AArch64 и позволяват едновременно прилагане на операции на множество стойности (SIMD). В отличие от функциите, предоставяни от JIT компилатора HotSpot за автоматична векторизация на скалярни операции, новият API предлага възможността за явно управление на векторизацията за паралелна обработка на данни.
• Реализирана е поддръжка за синхронизация на виртуални потоци без тяхното прикрепяне (pinning) към потоците, свързани с платформата. Виртуалните потоци в синхронизирания метод или израз в състояние на заключване сега освобождават своя платформен поток, позволявайки на други виртуални потоци да го използват, което значително увеличава броя на наличните виртуални потоци и подобрява мащабируемостта на приложения, използващи многопоточност.
• Добавен трети предварителен вариант за възможността да се посочват изрази в конструкторите преди извикването на super(…), използвано за изрично извикване на конструктора на родителския клас от конструктора на наследения клас, ако тези изрази не се отнасят до създадения от конструктора обект. class Outer { void hello() { System.out.println("Hello"); } class Inner { Inner() { hello(); super(); } } }
• В утилита jlink е реализирана поддръжка за създаване на run-time образи без използване на JMOD файлове, което позволява да се намали размерът на JDK с около 25%.
• Добавен е втори предварителен вариант за използване на израза „import module M“ за едновременно импортиране на всички пакети, изнасяни от посочения модул. Това изменение значително улеснява повторното използване на модулни библиотеки, позволявайки свързване на библиотеки и класове без определяне на тяхното място в иерархията на пакетите. Например, указването на „import module java.base“ ще доведе до импортиране на всичките 54 пакета, които влизат в модула java.base, които преди е трябвало да се споменават поотделно (например „import java.io.*“, „import java.util.*“ и т.н.).
• Добавена е четвърта предварителна реализация на неявно обявените класове и безименните екземпляри на метода „main“, в които можете да се справите без обявления public/static, предаване на масива с аргументи и други свързани с обявлението на класа неща. // беше public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello world!"); } } // сега може void main() { System.out.println("Hello, World!"); }
• Предложен за тестване четвърти предварителен вариант на API за структурирана паралелност (Structured Concurrency), който опростява разработката на многопоточни приложения, като обработва няколко задачи, изпълнявани в различни потоци, като единен блок.
• В API KeyPairGenerator, Signature и KeyFactory е добавена поддръжка на алгоритми ML-KEM (CRYSTALS-Kyber) и ML-DSA (CRYSTALS-Dilithium), стандартизирани от Националния институт за стандарти и технологии на САЩ (NIST) и устойчиви на атаки с квантови компютри. Тези алгоритми използват методи на криптография, основани на решаване на задачи от теорията на решетките, времето за решаване на които не се различава на обикновени и квантови компютри.
• В ZGC сборщике мусора едем от генеративного режима, который не отделяет обработку «старых» и «молодых» объектов. Начиная с Java SE 23, генеративный режим ZGC теперь активен по умолчанию.
• Добавено предупреждение за използването на API JNI (Java Native Interface) и FFM (Foreign Function & Memory) с цел да подготви разработчиците за ограничаването на достъпа до тези API, поради предстоящото включване на режим на целостност, който по подразбиране забранява взаимодействие с нативен код.
• Включено е предупреждение при използване на методи за достъп до външна памет (извън JVM), предоставени от класа sun.misc.Unsafe. Препоръчва се за достъп до паметта извън купчината (off-heap) и взаимодействие с външен код да се използва API VarHandle. В предходната версия поддръжката на sun.misc.Unsafe беше обявена за остаряла.
• Деактивиран е Security Manager, който отдавна е загубил актуалност и не е необходим след преустановяване на поддръжката на браузърния плъгин. Security Manager е обявен за остарял в Java 17. В един от бъдещите релизи е планирано напълно да се премахне кодът на Security Manager.
• Премахнат е кодът за поддръжка на 32-битова платформа Windows на x86. Портът Java за 32-битови системи x86 е обявен за остарял и е предвидено да се премахне (ще бъде прекратена поддръжката на Linux на 32-битови системи x86).

Допълнително заслужава да се отбележи публикуването на обновление на платформата за разработка на приложения с графичен интерфейс JavaFX 24 и новата версия на универсалната виртуална машина GraalVM, която поддържа изпълнение на приложения на JavaScript (Node.js), Python, Ruby, R, езици за JVM (Java, Scala, Clojure, Kotlin) и езици, за които може да се генерира LLVM биткод (C, C++, Rust). Освен поддръжката на JDK 24, новата версия на GraalVM предлага оптимизации за задачи свързани с машинното обучение, подобрена поддръжка на компилиране на Java байткод в машинен код, добавен е механизъм SkipFlow за намаляване на размера на изпълняваните файлове и време за компилация.

Източник: opennet.ru