Выпуск Java SE 24 и OpenJDK 24

После шести месяцев разработки компания Oracle опубликовала платформу Java SE 24 (Java Platform, Standard Edition 24), в качестве эталонной реализации которой используется открытый проект OpenJDK. За исключением удаления некоторых устаревших возможностей в Java SE 24 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 24 (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 SE 24 полностью открыта под лицензией GPLv2 с исключениями GNU ClassPath, разрешающими динамическое связывание с коммерческими продуктами.

Java SE 24 отнесён к категории выпусков с обычным сроком поддержки, обновления для которого будут выпускаться до следующего релиза. В качестве ветки с длительным сроком поддержки (LTS) следует использовать Java SE 21 или Java SE 17, обновления для которых будут выпускаться до 2031 и 2029 годов соответственно (общедоступные — до 2028 и 2026 годов). Расширенная поддержка LTS-ветки Java SE 8 продлится до 2030 года, а Java SE 11 — до 2032 года. Следующим LTS-релизом станет осенний выпуск Java SE 25.

Среди предложенных в Java SE 24 новшеств:

• Предложен экспериментальный генеративный режим работы сборщика мусора Shenandoah, при котором раздельно обрабатываются старые и недавно созданные объекты для повышения эффективности очистки объектов с небольшим временем жизни. Новый режим обеспечивает более предсказуемую пропускную способность, устойчивость к изменению нагрузки и снижение потребления памяти при сборке мусора. Планировщик Shenandoah нацелен на сокращение времени остановок во время сборки мусора за счёт проведения большего объёма работ параллельно с выполнением Java-приложений.
• В HotSpot JVM реализована экспериментальная поддержка компактных заголовков объектов, размер которых на 64-разрядных системах уменьшен с 96 до 64 бит (с 12 до 8 байт). Уменьшение размера заголовков позволяет сократить размер кучи и повысить эффективность работы кэша.
• В сборщике мусора G1 упрощена реализация барьеров, отслеживающих доступ приложения к памяти. В новой версии операции расширения барьеров перенесены на более поздний этап компиляции в C2 JIT. Проведённые тесты показывают, что подобный перенос позволяет снизить накладные расходы в JIT-компиляторе C2 на 10-20% в зависимости от приложения.
• Добавлен API для использования криптографических функций формирования ключа (KDF, key derivation function), позволяющих сформировать дополнительные ключи необходимой длины на основе секретного ключа (например, пароля) и произвольного набора данных. KDF API пока имеет статус предварительного (preview).
• Добавлена возможность упреждающей (Ahead-of-Time) загрузки и компоновки классов. Изменение позволяет ускорить запуск HotSpot JVM за счёт предоставления используемых в приложении классов в уже загруженном и скомпонованном состоянии. Во время первого запуска приложения состояние всех классов сбрасывается в кэш и при последующих запусках используется для ускорения загрузки.
• Добавлен API Class-File для разбора, генерации и преобразования файлов с классами Java.

  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); } } });

• Добавлен расширенный API Stream, поддерживающий определение собственных промежуточных операций, которые могут оказаться полезны в случаях, когда существующих встроенных промежуточных операций недостаточно для желаемого преобразования данных. Собственные обработчики подключаются при помощи новой промежуточной операции Stream::gather(Gatherer), которая обрабатывает элементы потока, применяя к ним заданный пользователем 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 четвёртая предварительная реализация ограниченных значений (Scoped Values), позволяющих совместно использовать неизменяемые данные в потоках и эффективно обмениваться данными между дочерними потоками (значения наследуются). Scoped Values развиваются для замены механизма переменных локальных к потоку (thread-local variables) и более эффективны при использовании очень большого числа виртуальных потоков (тысячи и миллионы потоков). Главное отличие Scoped Values от переменных локальных к потоку в том, что первые записываются один раз, в дальнейшем не могут быть изменены и остаются доступны только на время выполнения потока.
• В механизмы сопоставления с образцом добавлена предварительная поддержка использования примитивных типов (int, byte, char и другие базовые типы, не являющиеся объектами) во всех видах шаблонов, в операторе «instanceof» и в блоках «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 девятая 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.
• Реализована поддержка синхронизации виртуальных потоков без их прикрепления (pinning) к потокам, связанным с платформой. Виртуальные потоки в синхронизированном методе или выражении в состоянии блокировки теперь освобождают свой платформенный поток, позволяя другим виртуальным потокам использовать его, что значительно увеличивает количество доступных виртуальных потоков и улучшает масштабируемость приложений, использующих многопоточность.
• Добавлен третий предварительный вариант возможности, разрешающей указание в конструкторах выражений перед вызовом super(…), используемого для явного вызова конструктора родительского класса из конструктора наследуемого класса, если эти выражения не ссылаются на создаваемый конструктором экземпляр. class Outer { void hello() { System.out.println(«Hello»); } class Inner { Inner() { hello(); super(); } } }
• В утилите jlink реализована поддержка создания образов run-time без использования файлов JMOD, что позволяет примерно на 25% сократить размер JDK.
• Добавлен второй предварительный вариант использования одного выражения «import module M» для импорта сразу всех пакетов, экспортируемых указанным модулем. Изменение существенно упрощает повторное использование модульных библиотек, позволяя подключать библиотеки и классы без определения их места в иерархии пакетов. Например, указание «import module java.base» приведёт к импорту всех 54 пакетов, входящих в модуль java.base, которые ранее потребовалось бы упоминать по-отдельности («import java.io.*», «import java.util.*» и т.п.).
• Добавлена четвёртая предварительная реализация неявно объявленных классов и безымянных экземпляров метода «main», в которых можно обойтись без объявлений public/static, передачи массива аргументов и прочих сущностей, связанных с объявлением класса. // было public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.println(«Hello world!»); } } // теперь можно void main() { System.out.println(«Hello, World!»); }
• Предложен для тестирования четвёртый предварительный вариант API для cтруктурированного параллелизма (Structured Concurrency), упрощающего разработку многопоточных приложений за счёт обработки нескольких задач, выполняемых в разных потоках, как единого блока.
• В API KeyPairGenerator, Signature и KeyFactory добавлена поддержка алгоритмов ML-KEM (CRYSTALS-Kyber) и ML-DSA (CRYSTALS-Dilithium), стандартизированных Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST) и стойких к подбору на квантовом компьютере. Данные алгоритмы используют методы криптографии, основанные на решении задач теории решёток, время решения которых не отличается на обычных и квантовых компьютерах.
• В сборщике мусора ZGC удалена поддержка не генеративного режима работы, не разделяющего обработку «старых» и «молодых» объектов. Начиная с Java SE 23 генеративный режим ZGC применяется по умолчанию.
• Добавлен вывод предупреждений об использовании API JNI (Java Native Interface) и FFM (Foreign Function & Memory) с целью подготовки разработчиков к ограничению доступа к данным API из-за включения в одном из будущих выпусков режима обеспечения целостности, по умолчанию запрещающего взаимодействие с нативным кодом.
• Включён вывод предупреждения при использовании методов доступа к внешней памяти (вне JVM), предоставляемых классом sun.misc.Unsafe. Для обращения к памяти вне кучи (off-heap) и взаимодействия с внешними кодом рекомендуется использовать API VarHandle. В прошлом выпуске поддержка sun.misc.Unsafe была объявлена устаревшей.
• Отключён Security Manager, который давно потерял актуальность и оказался невостребованным после прекращения поддержки браузерного плагина. Security Manager был переведён в разряд устаревших в Java 17. В одном из следующих выпусков планируется полностью удалить код Security Manager.
• Удалён код для поддержки 32-разрядной платформы ОС Windows на системах x86. Объявлен устаревшим и запланирован к удалению порт Java для 32-разрядных систем x86 (будет прекращена поддержка Linux на 32-разрядных системах x86).

Дополнительно можно отметить публикацию обновления платформы для создания приложений с графическим интерфейсом JavaFX 24 и новый выпуск универсальной виртуальной машины GraalVM, поддерживающей запуск приложений на JavaScript (Node.js), Python, Ruby, R, любых языках для JVM (Java, Scala, Clojure, Kotlin) и языках, для которых может формироваться биткод LLVM (C, C++, Rust). Кроме поддержки JDK 24 в новой версии GraalVM проведены оптимизации для задач, связанных с машинным обучением, улучшена поддержка компиляции Java-байткода в машинный код, добавлен механизм SkipFlow для сокращения размера исполняемых файлов и уменьшения времени компиляции.

Источник: opennet.ru