Java SE 24 ja OpenJDK 24 väljaanne

Pärast kuue kuu arendust on Oracle välja andnud Java SE 24 platvormi (Java Platform, Standard Edition 24), mille etalonrealisatsiooniks on avatud projekti OpenJDK kasutamine. Välja arvatud mõned vananenud funktsioonid, on Java SE 24 säilitanud tagurpidi ühilduvuse varasemate Java versioonidega — enamik varasemalt kirjutatud Java projekte töötab ilma muudatusteta uue versiooni all. Installimiseks valmis Java SE 24 (JDK, JRE ja Server JRE) versioonid on saadaval Linuxi (x86_64, AArch64), Windowsi (x86_64) ja macOS-i (x86_64, AArch64) jaoks. OpenJDK projekti raames välja töötatud Java SE 24 etalonrealisatsioon on täielikult avatud GPLv2 litsentsi all GNU ClassPath eranditega, mis lubavad dünaamilist lingimist kommertsproduktidega.

Java SE 24 kuulub tavalise toetuse väljaannete kategooriasse, mille uuendused tulevad välja kuni järgmise versioonini. Pikaajalise toetuse (LTS) haruna tuleks kasutada Java SE 21 või Java SE 17, mille uuendused on saadaval kuni 2031. ja 2029. aastani vastavalt (avalikud - kuni 2028. ja 2026. aastani). LTS-haru Java SE 8 pikendatud toetus kestab kuni 2030. aastani ja Java SE 11 kuni 2032. aastani. Järgmine LTS-väljaanne on Java SE 25 sügisene versioon.

Java SE 24-s pakutud uuenduste seas:

• Uuendatud on eksperimentaalne generatiivne režiim Shenandoah prügikoristaja, kus vanu ja hiljuti loodud objekte töödeldakse eraldi, et suurendada lühikese eluiga omavate objektide puhastamise efektiivsust. Uus režiim tagab ettearvamatuma läbilaskevõime, koormuse muutuste suhtes vastupidavuse ja prügikoristamise ajal mälu tarbimise vähendamise. Shenandoah planeerija on suunatud prügikoristamise ajal peatuste aja vähendamisele, tehes suuremat tööd paralleelselt Java rakenduste täitmisega.
• HotSpot JVM-s on eksperimenteerimise toeks kompaktsete objektide päiste toetamine, mille suurus 64-bitistes süsteemides on vähendatud 96 bite 64 bitini (12 baiti 8 baitini). Päiste suuruse vähenemine aitab vähendada mälu hulka ja parandada vahemälu töö efektiivsust.
• G1 jäätmekogumisvõtmes on lihtsustatud barjääride rakendamise protsess, mis jälgivad rakenduse juurdepääsu mälule. Uues versioonis on barjääride laienemise toimingud viidud hilisemasse C2 JIT kompileerimise etappi. Tehtud testid näitavad, et selline ümberpaigaldamine vähendab C2 JIT-kompilaatori kulusid 10–20% võrra, sõltuvalt rakendusest.
• Lisatud on API krüptograafiliste võtme tuletamise funktsioonide (KDF, key derivation function) kasutamiseks, mis võimaldavad luua täiendavaid vajalikud pikkusega võtmeid põhivõtme (näiteks parooli) ja juhusliku andmekogumi põhjal. KDF API on hetkel esialgses (preview) staadiumis.
• Lisatud on võimalus eelseisva (Ahead-of-Time) laadimise ja klasside koostamise jaoks. See muudatus kiirendab HotSpot JVM-i käivitamist, pakkudes rakenduses kasutatavaid klasse juba laaditud ja koostatud kujul. Rakenduse esmakordsel käivitamisel salvestatakse kõigi klasside olek cache'i ja järgnevatel käivitustel kasutatakse seda laadimise kiirendamiseks.
• Lisatud on API Class-File Java klassifailide analüüsimiseks, genereerimiseks ja teisendamiseks.

  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 API Stream, mis toetab kasutajate enda vaheoperatsioonide määratlemist. See võib olla kasulik olukordades, kus olemasolevad sisseehitatud vaheoperatsioonid ei vasta soovitud andmete töötlemise nõuetele. Kasutaja määratud töötlejate ühendamiseks kasutatakse uut vaheoperatsiooni Stream::gather(Gatherer), mis käsitleb voolu elemente, rakendades neile 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]]
• Esitati neljandat eelnõu ulatuslike väärtuste (Scoped Values) rakendamiseks, mis võimaldavad jagada muutumatut teavet erinevates voogudes ning tõhusalt andmeid vahetada alamvoogude vahel (väärtused pärinevad). Scoped Values arenevad, et asendada voogude kohalikke muutujaid (thread-local variables) ja nad on tõhusamad, kui kasutatakse väga suurt arvu virtuaalseid vooge (tuhandeid ja miljoneid vooge). Oluline erinevus Scoped Values ja voogude kohalike muutuja vahel on see, et esimesed kirjutatakse sisse ainult üks kord, ei saa hiljem muutuda ja on kergesti kätkätavad vaid voogude täitmise ajal.
• Musterkattemehhanismidesse on lisatud esialgne tugi primitiivtüüpide (int, byte, char ja muud põhitäiendused, mis ei ole objektid) kasutamiseks kõigis mallides, âmbito on 'instanceof' ja 'switch' plokkides. switch (x.getStatus()) { case 0 -> 'okei'; case 1 -> 'hoiatus'; case 2 -> 'vale'; case int i -> 'tundmatu olek: ' + i; } if (i instanceof byte b) { … b … }
• Esimene versioon API Vector, mis pakub vektorkalkulatsiooni funktsioone, mis töötavad x86_64 ja AArch64 protsessorite vektoriinstruktsioonidega, võimaldab samaaegset rakendamist operatsioonide jaoks mitmele väärtusele (SIMD). Erinevalt JIT-kompilaatori HotSpot pakutavatest skalaarkalkulatsioonide automaatvektoreerimise võimalustest, annab uus API võimaluse selgelt hallata vektoreerimist andmete paralleelseks töötlemiseks.
• Reaaliseeritud on virtuaalsete kiirusvoogude sünkroniseerimise tugi ilma nende seondamiseta (pinning) platvormiga seotud kiirusvoogudega. Sünkroniseeritud meetodi või väljendi sees blokeeritud virtuaalsed kiirusvoogud vabastavad nüüd oma platvormi kiirusvoo, võimaldades teistele virtuaalsetele kiirusvoogudele selle kasutamist, mis suurendab oluliselt saadaolevate virtuaalsete kiirusvoogude arvu ja parandab mitme kiirusvoo kasutamisega rakenduste skaleeritavust.
• Lisatud on kolmas eelneva variandi võimalus, mis võimaldab väljendite määramist väljendite koostajates enne super(…) kutsumist, mida kasutatakse vanema klassi konstruktori selgeks kutsumiseks järgneva klassi konstruktori kaudu, kui need väljendid ei viita konstrueeritud objekti eksemplarile. class Outer { void hello() { System.out.println("Hello"); } class Inner { Inner() { hello(); super(); } } }
• Jlink utiliidis on rakendatud toe loomine run-time piltide jaoks ilma JMOD failide kasutamiseta, mis võimaldab kärpida JDK suurust umbes 25%.
• Lisatud on teine eelnev variandi kasutamine ühe väljendi "import module M" jaoks, et importida kohe kõik pakid, mille eksportimine on määratud antud moodulis. See muudatus lihtsustab oluliselt moodulite raamatukogude taaskasutamist, võimaldades raamatukogude ja klasside ühendamist ilma nende asukoha määramata pakihierarhias. Näiteks "import module java.base" viib kõigi 54 pakki importimiseni, mis kuuluvad java.base moodulisse, mille eraldi mainimine oleks olnud vajalik ("import java.io.*", "import java.util.*" jne).
• Lisatud on neljas eelversioon varjatult deklareeritud klassidest ja nimetutest meetodi „main” eksemplaridest, kus on võimalik loobuda public/static deklareerimisest, argumentide massiivi edastamisest ja muudest klassi deklareerimisega seotud elementidest. \/\/ oli public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello world!"); } } \/\/ nüüd on võimalik void main() { System.out.println("Hello, World!"); }
• Neljas eelversioon API-le struktureeritud paralleelsuse (Structured Concurrency) jaoks, mis lihtsustab multitehniliste rakenduste arendamist, pakkudes võimalust hallata mitmeid erinevates lõimedes käitatavaid ülesandeid kui ühte plokki, on pakutud testimiseks.
• API-s KeyPairGenerator, Signature ja KeyFactory on lisatud tugi ML-KEM (CRYSTALS-Kyber) ja ML-DSA (CRYSTALS-Dilithium) algoritmidele, mida on standardinud Ameerika Ühendriikide Rahvuslik Standardite ja Tehnoloogia Instituut (NIST) ning mis on kvantarvutite rünnakute suhtes resistentsed. Need algoritmid kasutavad krüptograafia meetodeid, mis põhinevad lattice teooria probleemide lahendamisel, mille lahendusaeg ei erine tavalistes ja kvantarvutites.
• ZGC prügikogujas on eemaldatud mitte-geneerilise töörežiimi tugi, mis ei erista «vana» ja «noore» objekti töötlemist. Alates Java SE 23-st rakendatakse geneerilist ZGC režiimi vaikimisi.
• Lisatud hoiatused API JNI (Java Native Interface) ja FFM (Foreign Function & Memory) kasutamise kohta, et valmistada arendajaid ette API-dele juurdepääsu piiramiseks tulevaste väljaannete raames, kus rakendatakse andmete terviklikkuse režiimi, mis vaikimisi keelab suhtlemise natiivse koodiga.
• Ühendatud hoiatus välise mälu (väljast JVM) juurdepääsu meetodite kasutamiseks, mida pakub klass sun.misc.Unsafe. Välise mälu (off-heap) ja välishaldusega suhtlemiseks on soovitatav kasutada API-d VarHandle. Eelmisel väljaandel kuulutati class sun.misc.Unsafe vananenuks.
• Kustutatud Security Manager, mis on pikka aega olnud vananenud ja ei ole enam vajalik pärast brauseripikenduste toe lakkamist. Security Manager viidi Java 17-s vananenud kategooriasse. Üks järgmisi väljaandeid plaanib täielikult eemaldada Security Manageri koodi.
• Toetatud 32-bitiste Windows operatsioonisüsteemide kood eemaldatakse x86 süsteemides. Java port 32-bitistele x86 süsteemidele on kuulutatud vananenuks ja plaanitakse eemaldada (Linuxi tugi 32-bitistele x86 süsteemidele lõpetatakse).

Lisaks märgitakse, et on välja antud platvormi värskendus JavaFX 24 graafiliste kasutajaliideste rakenduste loomise jaoks ja uus universaalne virtuaalmasin GraalVM, mis toetab rakenduste käitamisvõimet JavaScriptis (Node.js), Pythonis, Ruby's, R'is, mis tahes JVM-i keeles (Java, Scala, Clojure, Kotlin) ja keeltes, mille jaoks saab luua LLVM bitekoodi (C, C++, Rust). Uues GraalVM versioonis on JDK 24 toe kõrval viisardid optimeeritud masinõppega seotud ülesannete jaoks, parandatud on Java bytekoodi kompileerimise toetust masinkoodiks, lisatud on SkipFlow mehhanism, et vähendada täidefailide suurust ja kompileerimise aega.

Allikas: opennet.ru