Premiera Javy 19

Kolejny raz Java pojawia się w nowej odsłonie we wrześniu. Tym razem premiera Javy 19 GA nastąpiła 20 września. Zobaczmy, co ciekawego znalazło się w ostatniej wersji naszego ulubionego języka.

Java 19 - 20 września 2022

• W Javie 19 pojawiła się jedna z ciekawszych zmian istotnych w kontekście pracy dewelopera, co nie zostało specjalnie zaanonsowane w liście zmian wprowadzonych w tej wersji Javy. Zmiana dotyczy inicjalizacji haszmapy. O co chodzi? Otóż zawsze byliśmy w stanie wygenerować HashMap w następujący sposób:

  Map<String, Integer> map = new HashMap<>(120);
  

  Intuicyjnie można pomyśleć, że taka inicjalizacja pozwoli stworzyć 120 mapowań, co jednak...nie jest prawdą! Dzieje się tak, ponieważ haszmapa jest inicjowana z domyślnym współczynnikiem obciążenia 0,75. Oznacza to, że jak tylko haszmapa jest zapełniona w 75%, jest ona przebudowywana ("odświeżana") z dwukrotnie większym rozmiarem. Gwarantuje to, że elementy są rozmieszczone tak równomiernie, jak to możliwe, oraz że jak najmniej wiader (popularne buckets) haszmapy zawiera więcej niż jeden element.
  
  W ten sposób haszmapa o pojemności 120 może pomieścić tylko 120 x 0,75 = 90 mapowań. I teraz, aby utworzyć haszmapę dla realnych 120 mapowań, do tej pory trzeba było obliczyć pojemność, dzieląc liczbę mapowań przez współczynnik obciążenia:
  120 ÷ 0,75 = 160.

  Map<String, Integer> map = new HashMap<>(160);
  

  W Javie 19 możemy stworzyć mapę od razu z uwzglęnieniem współczynnika obciążenia, ponieważ przeliczenie wykonuje za nas metoda newHashMap dostarczona razem z Javą.

  Map<String, Integer> map = HashMap.newHashMap(120);
  

  To co się dzieje w ramach tej metody, wygląda następująco:

  public static <K, V> HashMap<K, V> newHashMap(int numMappings) {
      return new HashMap<>(calculateHashMapCapacity(numMappings));
  }
  
  static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
  
  static int calculateHashMapCapacity(int numMappings) {
      return (int) Math.ceil(numMappings / (double) DEFAULT_LOAD_FACTOR);
  }
  
• Pattern Matching for switch [preview]
  
  W Javie 19 zostaje wprowadzona kolejna część zmian z cyklu obsługi dopasowania zmiennych do wzorca, czyli tzw. Pattern Matching. W przypadku switch-a pierwsze zmiany pojawiły się w Javie 17. Zachęcamy do przyjrzenia się, na czym polega to rozwiązanie w artykule Co nowego w Javie 17.
  
  W najnowszej wersji Javy dodane zostały jedynie drobne usprawnienia. Konkretnie została zmieniona składnia Guarded Pattern. Na przykład zamiast warunku String text && text.length() > 10 używamy teraz słowa kluczowego when, czyli zamiast:

  switch (someObject) {
      case String text && text.length() > 5 -> System.out.println(text.toUpperCase());
      case String text                      -> System.out.println(text.toLowerCase());
  
      case Integer value                    -> System.out.println(value * value);
  
      default -> {}
  }
  

  napiszemy teraz:

  switch (someObject) {
      case String text when text.length() > 10 -> System.out.println(text.toUpperCase());
      case String text                        -> System.out.println(text.toLowerCase());
  
      case Integer value                      -> System.out.println(value * value);
  
      default -> {}
  }
  
• Record Patterns [preview]
  
  Wzorce dopasowania pojawiały się już wcześniej (przed Javą 17) i były omawiane w kontekście na przykład operatora instanceof. W Javie 19 mamy wprowadzone wzorce dla rekordów, a więc możemy teraz (w trybie preview) wykorzystać rekord razem z operatorem instanceof. Innymi słowy mając na przykład rekord Point, jesteśmy w stanie sprawdzić, czy dany obiekt jest typu Point w ten sposób:

  // Rekord
  public record Point(int x, int y) {}
  
  // Dopasowanie wzorca w ramach instanceof
  private void doSomething(Object someObject) {
      if (someObject instanceof Point(int x, int y)) {
          System.out.println("someObject exists at point, x = " + x + ", y = " + y);
      }
      ...
  }
  

  Zobaczmy jeszcze, jak to będzie wyglądać w kontekście wyrażenia switch:

  // Rekord
  public record Point(int x, int y) {}
  
  // Dopasowanie wzorca w ramach wyrażenia switch
  private void doSomething(Object someObject) {
      switch (someObject) {
          case Point(int x, int y)
              -> System.out.println("someObject exists at point, x = " + x + ", y = " + y);
          ...
      }
  }
  

  Możliwe jest również zagnieżdżanie wzorców dopasowania dla rekordów, tzw. Nested Record Patterns.
• Współbieżność strukturalna [incubator]
  
  Współbieżność strukturalna ma na celu uproszczenie programowania wielowątkowego za pomocą strukturalnego interfejsu API dedykowanego współbieżności. Traktuje ona wiele zadań działających w różnych wątkach jako pojedynczą jednostkę pracy, usprawniając w ten sposób obsługę i anulowanie błędów. Temu rozwiązaniu poświeciliśmy osobny artykuł kilka dni temu — Współbieżność strukturalna w Javie 19
• Vector API [incubator]
  
  Vector API jest częścią JDK od wersji Java 16 jako inkubator i był dalej rozwijany w Javie 17 i Javie 18. Nie ma on nic wspólnego z klasą java.util.Vector. W rzeczywistości chodzi o nowe API do matematycznego obliczania wektorów i jego mapowania na nowoczesne procesory SIMD (Single-Instruction-Multiple-Data).
  
  Java 19 dostarcza czwartą iterację, w której interfejs API został rozszerzony o nowe operacje wektorowe – a także możliwość przechowywania wektorów i odczytywania ich z segmentów pamięci (funkcja interfejsu Foreign Function & Memory API).
• Linux/RISC-V Port
  
  RISC-V to bezpłatna i otwarta architektura zestawu instrukcji RISC (ISA), zaprojektowana pierwotnie na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, a obecnie opracowana wspólnie pod patronatem RISC-V International. Jest już obsługiwany przez szeroką gamę narzędzi językowych. Stąd też przygotowywana jest obsługa rozwiązania z poziomu JDK.

Pełna lista zmian jest dostępna pod linkiem podanym na koniec rozdziału. Tam też znajduje się wskazanie API, w którym pojawiła się metoda newHashMap.

Java 19 okazuje się wersją, w której większość zmian znajduje się w przygotowaniu w ramach trybu preview lub nawet inkubatora. Niemniej trend zmian jest bardzo pozytywny. Widać, że regularnie pojawiają się rozwiązania upraszczające wykorzystanie języka. Na pewno warto je śledzić. Autor: Jarek Klimas
Data: 20 września 2022
Labele:Backend, Poziom podstawowy, Java Linki: openjdk.org/projects/jdk/19
HashMap API 19
Kod klasy HashMap w Javie 19 [Github]