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JDK 7探秘系列(一):新的语言特性

  【IT168 技术分析

  导读: Oracle预计会在今年秋天正式发布JDK 7,这个新版本将给我们带来很多的新特性,本文是本系列四篇文章中的第一篇,将给大家介绍JDK 7中新的语言特性,重点介绍二进制字面量,switch语句对字符串的支持和整型字面量下划线支持。

  对JDK 7 的期待

  Java平台最新的主要版本是2006年12月发布的Java SE 6,经过近4年的开发,下一代Java平台将在今年与大家见面,根据OpenJDK功能列表的显示,以下功能将会包含在JDK 7中(最有可能被称为Java SE 7):

  · 并发和集合更新;

  · 椭圆曲线加密技术;

  · 前向移植Java SE 6u10部署特性:Java内核,Quickstarter等;

  · JAXB,JAXP和JAX-WS API升级;

  · 新的语言特性:在任何Java类型上的注解,自动资源管理,二进制字面量,闭包,为模块化编程提供语言和虚拟机支持,switch语句支持字符串,泛型实例类型推断,整型字面量下划线支持等;

  · 为Java SE 6u10图形功能提供了新的平台API:重量级/轻量级组件的混合,半透明和任意形状的窗口;

  · 新的Swing组件:JXDatePicker,JXLayer装饰构件;

  · Swing新的Nimbus外观;

  · NIO.2(新的I/O,第二代);

  · 在Solaris上支持套接字定向协议(Sockets Direct Protocol,SDP)和流控制传输协议(Stream Control Transmission Protocol,SCTP);

  · Unicode 5.1支持;

  · 升级了类加载器架构,包括了一个关闭URLClassLoader的方法;

  · 虚拟机增强:压缩64位对象指针,新的G1垃圾回收器,对非Java语言的支持(InvokeDynamic);

  · 为Java 2D提供的XRender管道。

  除了等待今年晚些时候的JDK 7官方发布,你也可以在其早期版本中尝试其中的一些特性,可以去http://java.sun.com/javase/downloads/ea.jsp下载JDK 7第5个里程碑版本(目前最新的版本)。

  本文将重点介绍语言新特性中的二进制字面量,在switch中使用字符串和整型字面量下划线,我的环境是Windows XP SP3+JDK 7里程碑5版本,本文引用的示例代码可从http://www.informit.com/content/images/art_friesen_exploringjdk1/elementLinks/code.zip打包下载。

  二进制字面量

  Java从C/C++继承了用十进制(63),十六进制(0x3f)和八进制符号表示整型字面量,JDK 7也允许你增加0B或0b前缀用二进制符号表示整型字面量,如:

int x = 0b10101111;
System.out.printf (
"%d%n", x); // Output: 175

  转换为二进制

  java.util.Formatter类中的System.out.printf()方法提供了格式转换功能,你可以使用它将一个整数转换成十进制,十六进制和八进制符号,但它(仍然)不支持转换成二进制,必须借助整数的toBinaryString()方法进行转换:

System.out.printf ("%s%n", Integer.toBinaryString (78));

  这段代码将输出1001110,如果你希望Integer.toBinaryString()的输出结果包括首位的0(这在匹配列中二进制数字时非常有用),但不幸的是,这个方法不能满足你的愿望,必须再寻找另外的办法。

  你可能会疑惑为什么二进制字面量怎么会包含在JDK 7中,据这个特性的创始人Derek Foster讲,使用按位运算的代码更具可读性,更容易验证使用二进制数字指定常量的技术规范,他同时指出,从心理上讲,从二进制转换成十六进制容易犯错。

  当然,你也可以依赖整数的parseInt()方法将二进制数字字符串转换成整数,如Integer.parseInt ("00110011", 2)将返回51,但是,由于下列原因调用这个方法会有问题:

  · 这个方法调用比直接使用字面量更冗长,它的调用语法极其凌乱;

  · 这个方法调用会带来一定的性能损失;

  · 编译器不能内联这个方法调用返回的值,但可以内联一个常量的值;

  · 在字符串中检查到错误时,这个方法调用会抛出一个异常,我们在编译时才能捕获这个异常;

  · 与二进制字面量不一样,不能使用switch语句的选择器值表示一个方法调用,如case Integer.parseInt ("00001110", 2):这样的语法是不正确的(也很丑陋),而case 0B00001110:这样的语法就是正确的(也易于阅读)。

  在字符串上使用switch

  在JDK 7中,switch语句进行了小幅升级,现在可以在字符串上使用switch了,你可以给switch语句提供一个字符串表达式,也可以给每个case提供一个常量字符串表达式,清单1是一个使用这个特性的WC(字数统计)程序的代码。

  清单1 WC.java

// WC.java
import java.io.IOException;
public class WC
{
  
public static void main (String [] args) throws IOException
   {
      
boolean caseInsensitive = false;
      
boolean verbose = false;
      
for (String arg: args)
          
switch (arg)
           {
              
case "-i":
              
case "-I": caseInsensitive = true;
                        
break;
                    
              
case "-V":
              
case "-v": verbose = true;
                        
break;
              
default  : System.err.println ("usage  : "+
                                            
"java WC [-i|-I -v|-V] stdin");
                         System.err.println (
"example: java WC -v <WC.java");
                        
return;
           }
      
if (verbose)
          countWordsVerbose (caseInsensitive);
      
else
          countWords ();
   }
  
static void countWords () throws IOException
   {
      
int ch, nWords = 0;
      
while ((ch = System.in.read ()) != -1)
      {
        
if (Character.isLetter (ch)) // Start of word is indicated by letter.
         {
            
do
             {
                ch
= System.in.read ();
             }
            
while (Character.isLetterOrDigit (ch));
             nWords
++;
         }
      }
      System.out.println (
"\nTotal words = " + nWords);
   }
  
static void countWordsVerbose (boolean caseInsensitive) throws IOException
   {
      
int ch;
      WordNode root
= null;
      
while ((ch = System.in.read ()) != -1)
      {
        
if (Character.isLetter (ch)) // Start of word is indicated by letter.
         {
             StringBuffer sb
= new StringBuffer ();
            
do
             {
                sb.append ((
char) ch);
                ch
= System.in.read ();
             }
            
while (Character.isLetterOrDigit (ch));
            
if (root == null)
                 root
= new WordNode (sb.toString ());
            
else
                 root.insert (sb.toString (), caseInsensitive);
         }
      }
      display (root);
   }
  
static void display (WordNode root)
   {
      
// root == null when leaf node has been reached (or perhaps there are no
      
// words in tree)
      if (root == null)
          
return;
      
// Display all words lexicographically less than the word in the current
      
// node.
      display (root.left);
      
// Display current node's word and number of occurrences.
      System.out.println ("Word = " + root.word + ", Count = " +
                          root.count);
      
// Display all words lexicographically greater than the word in the
      
// current node.
      display (root.right);
   }
}
class WordNode
{
   String word;    
// Stored word
   int count = 1;  // Number of occurrences of word in text
   WordNode left;  // Left subtree
   WordNode right; // Right subtree
   public WordNode (String word)
   {
      
this.word = word;
      left
= right = null;
   }
  
public void insert (String word, boolean caseInsensitive)
   {
      
int order = (caseInsensitive) ? this.word.compareToIgnoreCase (word)
                                    :
this.word.compareTo (word);
      
if (order > 0) // word argument lexicographically less than current
                    
// word
      {
          
// If left-most leaf node reached then insert new node as its
          
// left-most leaf node; otherwise, keep searching left.
          if (left == null)
              left
= new WordNode (word);
          
else
              left.insert (word, caseInsensitive);
      }
      
else
      
if (order < 0) // word argument lexicographically greater than current
                    
// word
      {
          
// If right-most leaf node reached then insert new node as its
          
// right-most leaf node; otherwise, keep searching right.
          if (right == null)
              right
= new WordNode (word);
          
else
              right.insert (word, caseInsensitive);
      }
      
else
          
this.count++; // Update number of found occurrences.
   }
}

  上面的例子充分说明了处理命令行参数时在字符串上使用switch是很有用的,可以替代这个功能的是if-else if … else表达式,但这样一来会使代码更冗长。

  编译好WC.java后,指定(-i或I,区分大小写)和(-v或-V,输出详细信息)命令行参数运行这个程序,如:

java WC <WC.java        // Count the number of words in WC.java and report the total.
java WC -v <WC.java     // Count the number of occurrences of each word in WC.java and report
                        
// each total.
java WC -i -v <WC.java  // Count the number of occurrences of each word in WC.java and report
                        
// each total. Use a case-insensitive comparison so that, for example,
                        
// this and This are treated as two occurrences of the same word instead
                        
// of one occurrence each of two different words.

  整型字面量下划线

  JDK 7支持数字下划线,改善了二进制,十进制,十六进制和八进制字面量的可读性,如:

int mb_directory_info = 204_555_1212;
System.out.printf (
"%d%n", mb_directory_info); // Output: 2045551212
long debt = 11_000_000_000_000L;
System.out.printf (
"%d%n", debt); // Output: 11000000000000
byte max_pos_value = 0x0___07F;
System.out.printf (
"%d%n", max_pos_value); // Output: 127

  你可以在连续数字之间插入一到多个下划线,但不能在数字的最前面指定下划线(如_25这样是不允许的),因为这样将被解释为一个标识符,同样,也不能用下划线作为后缀(如0x3f_这样也是不允许的)。

  虽然Foster提到Integer和Long的decode()方法将支持这个特性,但目前的版本还不支持,同样,Integer.parseInt()和Long.parseLong()也不支持这个特性。

  小结

  二进制字面量,switch对字符串的支持和整型字面量下划线支持仅仅是JDK 7新语言特性的一小部分,可以说它们是小而强大,但与闭包和模块化比起来,很多人可能会觉得它们微不足道。下一篇文章将会介绍起源于Java SE 6的半透明和任意形状的窗口的改进。

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