Java SE 24 ja OpenJDK 24 väljaanne

Pärast kuue kuu arendust on Oracle välja andnud Java SE 24 (Java Platform, Standard Edition 24) platvormi, mille tõenduseks on avatud projekt OpenJDK. Välja arvatud mõnede aegunud funktsioonide eemaldamine, säilitab Java SE 24 tagasitäidetavuse varasemate Java väljaannetega — enamik varem kirjutatud Java-projekte töötab uue versiooni all ilma muudatusteta. Java SE 24 (JDK, JRE ja Server JRE) installimiseks valmis koostised on ette nähtud Linuxile (x86_64, AArch64), Windowsile (x86_64) ja macOS-ile (x86_64, AArch64). OpenJDK projekti raames välja töötatud Java SE 24 tõend on täielikult avatud GPLv2 litsentsi alusel koos GNU ClassPath eranditega, mis lubavad dünaamilist sidumist kommertstoodetega.

Java SE 24 kuulub tavalise toe kestusega väljaannete kategooriasse, mille värskendused avaldatakse järgmise väljaandeni. Pikaajalise toe haruna tuleks kasutada Java SE 21 või Java SE 17, mille värskendused avaldatakse vastavalt 2031. ja 2029. aastani (avalik - kuni 2028. ja 2026. aastani). Java SE 8 LTS-haru pikendatud tugi kestab kuni 2030. aastani, samas kui Java SE 11 — kuni 2032. aastani. Järgmine LTS väljaanne on sügisene Java SE 25.

Java SE 24-ss pakutud uuenduste hulgas:

• Pakutud on eksperimentaalne Shenandoah prügikoguja generatiivne töörežiim, mille käigus töödeldakse vanu ja hiljuti loodud objekte eraldi efektiivsuse suurendamiseks lühikese eluajaga objektide puhastamisel. Uus režiim tagab etteennustatavama läbilaskevõime, koormuse muutustele vastupidavuse ja mälutarbimise vähenemise prügikogumise ajal. Shenandoah plaanija keskendub prügikogumise ajal peatamisaja vähendamisele, tehes suurema osa tööst paralleelselt Java rakenduste täitmisega.
• HotSpot JVM-is on rakendatud eksperimentaalne tugi kompaktsetele objektide pealkirjatele, mille suurust on 64-bitistes süsteemides vähendatud 96 bitilt 64 bitini (12 baitilt 8 baitini). Pealkirjade suuruse vähenemine võimaldab vähendada mälu suurust ja suurendada vahemälu efektiivsust.
• G1 prügikollektsioonis on lihtsustatud rakenduse mälu juurdepääsu jälgivate tõkete rakendamine. Uues versioonis on tõkete laiendamise toimingud edasi lükatud C2 JITi kompileerimise hilisemasse etappi. Tehtud testid näitavad, et selline edasiviimine vähendab C2 JIT kompilaatori ülepea kulusid 10–20% sõltuvalt rakendusest.
• Lisatud on API krüptograafiliste võtme tuletamise funktsioonide (KDF, key derivation function) kasutamiseks, mis võimaldavad luua täiendavaid vajaliku pikkusega võtmeid, mis põhinevad salajasel võtmel (näiteks paroolil) ja suvalisel andmekogul. KDF API on hetkel eelvaate (preview) staatuses.
• Lisatud on võimalus klasside ette laadimiseks (Ahead-of-Time loading) ja sidumiseks. See muudatus kiirendab HotSpot JVM käivitamist, pakkudes rakenduses kasutatavaid klasse juba laaditud ja seotud olekus. Rakenduse esimese käivitamise ajal salvestatakse kõigi klasside olek vahemällu ja edasiste käivitamiste ajal kasutatakse seda laadimise kiirendamiseks.
• Lisatud on Class-File API, mis võimaldab Java klassifailide analüüsi, genereerimist ja teisendamist.

  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); } } });

• Lisatud on täiustatud Stream API, mis toetab enda vaheoperatsioonide määratlemist, mis võivad olla kasulikud juhtudel, kui olemasolevad sisseehitatud vaheoperatsioonid ei piisa soovitud andmete teisendamiseks. Enda töötlejad ühendatakse uue vaheoperatsiooniga Stream::gather(Gatherer), mis töötleb voolu elemente, rakendades neile kasutaja määratud töötlejat. 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]]
• Neljas eelnõud on välja pakutud piiratud väärtuste (Scoped Values) kohta, mis võimaldavad jagada muutumatuid andmeid voogudes ja tõhusalt andmeid vahetada alamsõidukite vahel (väärtused pärinevad). Scoped Values areneb kohalike voogude muutujate (thread-local variables) mehhanismi asendamiseks ja on tõhusamad, kui kasutatakse väga suurt arvu virtuaalseid vooge (tuhanded ja miljonid vood). Peamine erinevus Scoped Values ja kohalike voogude muutujate vahel on see, et esimesi kirjutatakse ühe korra, neid ei saa enam muuta ja nad jäävad kättesaadavaks ainult voolu täitmise ajal.
• Muster põhjalikuks vastavusse viimise mehhanismis on lisatud esialgne tugi primitiivsete tüüpide (int, byte, char ja muud baastüübid, mis ei ole objektid) kasutamiseks kõigis mallivormides, 'instanceof' operaatoris ja 'switch' plokkides. switch (x.getStatus()) { case 0 -> "okay"; case 1 -> "warning"; case 2 -> "error"; case int i -> "unknown status: " + i; } if (i instanceof byte b) { … b … }
• Esitatud on üheksas eelnõud API Vector, mis pakub vektoriarvutuste funktsioone, mis tehakse x86_64 ja AArch64 protsessorite vektoriinstruktsioonide abil ja võimaldavad operatsioone rakendada korraga mitmele väärtusele (SIMD). Erinevalt HotSpot JIT kompilaatori pakutavatest automaatvektoriseerimise võimalustest skalaarses operatsioonis annab uus API võimaluse selgelt hallata vektoreid andmete paralleelseks töötlemiseks.
• On rakendatud virtuaalsete voogude sünkroniseerimise toetust ilma nende kinnitamiseta (pinning) platvormiga seotud voogudele. Sünkroniseeritud meetodis või väljendis blokeeritud olekus vabastavad virtuaalsed vood nüüd oma platvormi voogu, lubades teistel virtuaalsetel voogudel seda kasutada, mis suurendab märkimisväärselt saadaval olevate virtuaalsete voogude arvu ja parandab mitme voogu kasutavate rakenduste skaleeritavust.
• Lisatud on kolmas eelvariant, mis võimaldab väljendite konstruktorites esitada enne super(…) kutsumist, mida kasutatakse vanema klassi konstruktorist kutsumise selgeks tegemiseks pärandatud klassi konstruktorist, kui need väljendid ei viita konstruktoriga loodud eksemplarile. class Outer { void hello() { System.out.println("Hello"); } class Inner { Inner() { hello(); super(); } } }
• Utiliidil jlink on rakendatud tugi run-time piltide loomiseks ilma JMOD failideta, mis võimaldab vähendada JDK suurust umbes 25%.
• Lisatud on teine eelvariant väljendi "import module M" kasutamiseks, et importida kohe kõik paketid, mida antud moodul ekspordib. Muudatus lihtsustab oluliselt moodulite raamatukogude taaskasutamist, võimaldades raamatukogusid ja klasse ühendada ilma nende asukoha määramiseta pakettide hierarhias. Näiteks väljendi "import module java.base" korral imporditakse kõik 54 paketti, mis kuuluvad java.base moodulisse, mis varem tuli eraldi mainida ("import java.io.*", "import java.util.*" jne).
• Lisatud on neljas eelvariant vaikimisi kuulutatud klasside ja anonüümsete meetodi "main" eksemplaride rakendamiseks, kus saab vältida public/static kuulutusi, argumendi massiivi edastamist ja muid klassi deklaratsiooniga seotud elemente. // oli public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello world!"); } } // nüüd võib void main() { System.out.println("Hello, World!"); }
• Testimiseks on ette pandud neljas eelvariant API jaoks struktureeritud paralleelsuse (Structured Concurrency) jaoks, mis lihtsustab mitmeharuliste rakenduste arendamist, käsitledes mitmeid ülesandeid, mis täidetakse erinevates harudes, kui ühtset ploki.
• API-s KeyPairGenerator, Signature ja KeyFactory on lisatud tugi algoritmide ML-KEM (CRYSTALS-Kyber) ja ML-DSA (CRYSTALS-Dilithium) jaoks, mida on standardeerinud Ameerika Ühendriikide rahvuslik standardite ja tehnoloogia instituut (NIST) ja kvantkompuutrite otsingute eest vastupidavad. Need algoritmid kasutavad krüptograafia meetodeid, mis põhinevad võrgustiku teooria ülesannete lahendamisel, lahendamise aeg, mis ei erine tavapärastel ja kvantkompuutritel.
• ZGC prügikogu ei toeta enam mittegeneratiivset töörežiimi, mis ei eralda «vana» ja «noore» objekti töötlemist. Alates Java SE 23 on generatiivne režiim ZGC vaikimisi rakendatav.
• Lisatud on hoiatused JNI (Java Native Interface) ja FFM (Foreign Function & Memory) API kasutamise kohta, et valmistada arendajaid ette nende API-de juurdepääsu piiramiseks tulevastes versioonides, kus vaikimisi keelatakse interaktsioon loodusliku koodiga.
• Käivitamisel on hoiatus, kui kasutatakse välise mälu (JVM-ist väljas) juurdepääsu meetodeid, mida pakub klass sun.misc.Unsafe. Välise mälu ja kohalike koodidega suhtlemiseks soovitatakse kasutada VarHandle API-d. Eelmisest versioonist alates on sun.misc.Unsafe tugi kuulutatud vananenuks.
• Security Manager on keelatud, olles juba ammu kaotanud oma olulisuse pärast brauseriväärpildi toe lõppemist. Security Manager kuulutati Java 17-is vananenuks. Ühes järgnevas väljaandes on plaanis Security Manageri kood täielikult eemaldada.
• Kood 32-bitise Windowsi platvormi toetamiseks x86 süsteemides on eemaldatud. 32-bitine Java port x86 süsteemidele on kuulutatud vananenuks ja plaanitud eemaldamiseks (Linux 32-bitistele x86 süsteemidele toetus lõpetatakse).

Lisaks on välja antud JavaFX 24 rakenduste väljatöötamise platvormi värskendus ning uus GraalVM universaalne virtuaalmasin, mis toetab rakenduste käivitamist JavaScriptis (Node.js), Pythonis, Rubys, R-is, kõikides JVM-i (Java, Scala, Clojure, Kotlin) keeltes ja keeltes, mille jaoks saab genereerida LLVM-bittkoodi (C, C++, Rust). Uues GraalVM versioonis on lisaks JDK 24 toele, optimeeritud masina õppega seotud ülesannete pärast, parandatud Java bytecode'i kompileerimise toetust masinkoodiks, lisatud SkipFlow mehhanism, et vähendada täitmisfailide suurust ja kompileerimise aega.

Allikas: opennet.ru