JDK 17 新特性

概述

JDK 17 是 Java 的长期支持版本（LTS），于 2021 年 9 月发布。相比 JDK 16，JDK 17 引入了多项新特性和改进，同时也包含了一些孵化特性的正式毕业版本。

正式特性（JEP）

JEP 306: 恢复始终严格的浮点语义

将浮点运算恢复为始终严格模式（strict），删除了 strictfp 关键字的限制效果。在历史上，Java 曾因不同硬件平台的差异引入了扩展精度模式，随着现代硬件的普及，该差异不再存在，因此恢复了一致的浮点行为。

JEP 356: 增强型伪随机数生成器

提供新的接口和实现用于伪随机数生成器（PRNG），新增了 RandomGenerator 接口和多个算法实现，如 Xoshiro256PlusPlus、L64X128MixRandom 等。

RandomGenerator generator = RandomGeneratorFactory.of("L64X128MixRandom").create();
int randomInt = generator.nextInt(100);

JEP 382: 新的 macOS 渲染管道

使用 Apple Metal API 实现 Java 2D 渲染管道，替代已废弃的 OpenGL API，提升在 macOS 上的图形渲染性能。

JEP 391: macOS/AArch64 移植

将 JDK 移植到 macOS/AArch64（Apple Silicon）平台，支持原生运行于 M1 及后续芯片的 Mac 电脑。

JEP 398: 废弃 Applet API

正式废弃 Applet API，标记为 @Deprecated(forRemoval = true)。浏览器早已不再支持 Java 插件，该 API 已无实际用途。

JEP 407: 移除 RMI Activation

移除远程方法调用（RMI）的激活机制，java.rmi.activation 包已被删除。RMI Activation 早在 JDK 15 就已废弃。

JEP 409: 密封类（Sealed Classes）正式版

密封类和密封接口从预览版（JDK 15/16）升级为正式特性，用来限制哪些类可以继承或实现某个类/接口。

解决了什么问题

Java 原有两个极端：final 类完全不能继承，普通类/接口任何人都能继承，缺少"只允许指定的几个子类"这个中间选项。密封类解决了以下问题：

1. 模式匹配的穷举性检查

没有密封类时，switch 无法知道所有子类，必须写 default，漏掉某种情况编译器不报错：

// 旧写法：漏掉 Triangle 也不报错
String desc = switch (shape) {
    case Circle c -> "圆";
    case Rectangle r -> "矩形";
    default -> "未知";  // 掩盖了遗漏
};

// 密封类：漏掉 Triangle 编译器直接报错
String desc = switch (shape) {
    case Circle c -> "圆";
    case Rectangle r -> "矩形";
    // 编译错误：缺少 Triangle
};

2. 表达领域约束

某些业务类型天然有固定变体，密封类可以在类型系统层面强制表达这种约束，而不只是靠文档约定。

3. 比枚举更强

枚举每个值只是单例，无法携带不同的字段；密封类每种子类可以有完全不同的结构：

sealed interface PaymentResult permits Success, Failure, Pending {}

record Success(String transactionId, BigDecimal amount) implements PaymentResult {}
record Failure(String errorCode, String message) implements PaymentResult {}
record Pending(String trackingId) implements PaymentResult {}

核心关键字

• sealed — 声明该类/接口是密封的
• permits — 列出允许继承的子类
• 子类必须选择三者之一：
  • final — 不能再被继承
  • sealed — 继续密封，再限制下一级
  • non-sealed — 开放，任何人都可以继承

public sealed interface Shape
    permits Circle, Rectangle, Triangle {}

public final class Circle implements Shape {
    double radius;
}

public final class Rectangle implements Shape {
    double width, height;
}

public non-sealed class Triangle implements Shape {
    double base, height;
}

主要用途

1. 模式匹配：配合 switch 表达式，编译器知道所有可能的子类型，可做完整性检查
2. 领域建模：明确表达"这个类型只有这几种变体"，类似枚举但功能更强
3. 替代部分枚举：当枚举的每个值需要携带不同数据时，密封类更合适

// 编译器知道 Shape 只有三种，switch 不需要 default
double area = switch (shape) {
    case Circle c    -> Math.PI * c.radius * c.radius;
    case Rectangle r -> r.width * r.height;
    case Triangle t  -> 0.5 * t.base * t.height;
};

JEP 410: 移除实验性 AOT 和 JIT 编译器

移除实验性的提前编译（AOT）和 JIT 编译器（基于 Graal），这些功能维护成本高且使用者少。

JEP 411: 废弃安全管理器

废弃 SecurityManager，标记为 @Deprecated(forRemoval = true)，未来版本将会移除。

JEP 412: 外部函数与内存 API（孵化）

提供与 JVM 堆外内存和原生代码交互的 API，作为 JNI 的替代方案。（孵化阶段，JDK 19 升为预览版）

// 分配堆外内存
try (MemorySegment segment = MemorySegment.allocateNative(100)) {
    // 操作堆外内存
}

JEP 414: 向量 API（第二次孵化）

提供用于向量计算的 API，利用 SIMD 指令实现高性能并行计算，第二次孵化版本在 JDK 16 基础上进行了优化。

JEP 415: 上下文相关的反序列化过滤器

增强 Java 序列化过滤机制，允许为每个反序列化操作设置上下文相关的过滤器，提高应用程序安全性。

与 JDK 16 的主要区别

版本信息

• 发布日期：2021 年 9 月 14 日
• LTS 版本，JEP 数量：14 个

Oracle 官方支持周期

从 JDK 17 升级到 JDK 21 的策略

JDK 17 的 Premier Support 于 2026 年 9 月到期，下一个 LTS 版本是 JDK 21。推荐采用三阶段迁移，而非一步到位：

阶段一：替换废弃 API（在 JDK 17 上完成）

1. 用 jdeprscan --release 21 扫描废弃 API 使用情况
2. 替换 SecurityManager、finalize()、Thread.stop() 等将被移除的 API
3. 检查所有未显式指定字符集的代码（如 new String(bytes)、new FileReader(file)），统一改为 StandardCharsets.UTF_8——JDK 18 起默认字符集改为 UTF-8，这是最常见的隐性 breaking change

阶段二：升级第三方库（仍在 JDK 17 上运行）

找到同时兼容 JDK 17 和 JDK 21 的库版本作为过渡版本，逐库升级，不要一次全换：

• Spring Boot → 3.2+（同时支持 JDK 17 和 JDK 21）
• Mockito → 5.x
• ByteBuddy → 1.14+
• 其他字节码增强类框架同步升级

升级后部署上线，稳定运行一段时间再进行下一阶段。

阶段三：升级 JDK 到 21

代码和依赖都已验证稳定后，切换 JDK 版本，代码不动：

1. 跑完整测试套件
2. 上线，观察 GC 行为、线程池等运行指标

这样每个阶段都有独立的回滚点，出问题能快速定位是代码变更还是运行时升级引入的。

参考

• JDK 17 Release Notes
• OpenJDK JDK 17
• JDK 17 to JDK 21 Migration Guide