祝、JDK21 リリース

祝！ Java 21 リリース

Agenda •Open JDK 21サマリ •Java21の新機能

Every 6-month Release and LTS The arrival of java 21! – Inside.java

• https://inside.java/2023/09/19/the-arrival-of-java-21/

LTS (long-term support) • 6か月毎に出るJDKはどれもProduction Qualityだが、長期サポートが保 証されているのはLTS版となる • こちらはJava 21より従来の３年に一度から２年に一度に変更 ※1 • Oracleは商用サポートをExtended Supportとして2031年までの8年間提 供する • Redhat含めた他社のJDKやOSSのコミュニティサポートも概ね類似し た期間になるが、基本的には関連製品（例えばRedhatならRHEL、 AzulならPayara）と合わせてもあるので、個別に要チェック ※1 実際は各ベンダー次第だが大手のOracleやRedhatに原則合わせている

The arrival of java 21! – Inside.java Issues fixed in JDK 15 per organization

• https://inside.java/2023/09/19/the-arrival-of-java-21/

余談: OpenJDKとディストリビューション • 現在のJavaはOracle１社ではなく、OSSとして多くの企業で開発 • それらをLinuxのように各ベンダーがビルドしてディストリ ビューションとして公開(Oracle OpenJDK, Redhat Open JDK, Eclipse Temurin, Amazon Correct など) • OpenJDK8のころと違い、Oracle版とOpenJDKで差があるといった こともないので、Oracleが公式バイナリというわけではない • 各社毎にサポートが異なっており、Oracleのように商用サポート の展開もあれば、コミュニティサポートのみを展開するケース もある • 詳しくは以下を参考 OpenJDKと各種JDKディストリビューションの情報源まとめ (zenn.dev)

• https://zenn.dev/yamadamn/articles/2e3b388076cbde229655

Adoptium Temurinのサポート予定 First Availability Latest Release Next Release Due End of Availability [1] Java 21 (LTS) Expected Sep 2023 Not available Expected Sep 2023 Expected Sep 2029 Java 17 (LTS) Sep 2021 18 Jul 2023 jdk-17.0.8+7 17 Oct 2023 jdk-17.0.9 At least Oct 2027 Java 11 (LTS) Sep 2018 18 Jul 2023 jdk-11.0.20+8 17 Oct 2023 jdk-11.0.21 At least Oct 2024 Java 8 (LTS) Mar 2014 21 Jul 2023 jdk8u382-b05 17 Oct 2023 jdk8u392 At least Nov 2026

オラクル、「Java 21」をリリース--最新の長期サポートバージョンに - ZDNET Japan

• https://japan.zdnet.com/article/35209109/

JDK18 – 21までの機能追加一覧 JEP名 JEP番号 JDK 18 JDK 19 JDK 20 JDK 21 UTF-8 by Default 400 GA - - - Simple Web Server 408 GA - - - Code Snippets in Java API Documentation 413 GA - - - Reimplement Core Reflection with 416 Method Handles GA - - - Internet-Address Resolution SPI GA - - - 418

JEP名 Deprecate Finalization for Removal JEP番号 JDK 18 JDK 19 JDK 20 JDK 21 421 GA - - - Record Patterns 405/432 - Preview Preview GA Linux/RISC-V Port 422 - GA - - Vector API 417/426/438 Incubator Incubator Incubator Incubator Foreign Function & Memory API 419/424/434/442 Incubator Preview Preview Preview Pattern Matching for switch 420/427/433/441 Preview Preview Preview GA Scoped Values 429/446 Incubator - - Preview Structured Concurrency 428/437 Incubator - Incubator Preview Virtual Threads 425/436/444 - Preview Preview GA String Templates 430 - - - Preview

JEP名 Sequenced Collections JEP番号 431 JDK 18 - JDK 19 - JDK 20 - JDK 21 GA Generational ZGC 439 - - - GA Unnamed Patterns and Variables 443 - - - Preview Unnamed Classes and Instance 445 Main Methods - - - Preview Deprecate the Windows 32-bit 449 x86 Port for Removal - - - GA Prepare to Disallow the Dynamic Loading of Agents 451 - - - GA Key Encapsulation Mechanism 452 API - - - GA

特に注目したいGA機能 • UTF-8 by Default • Simple Web Server • Virtual Threads • Pattern Matching for switch / Record Patterns

JEP 400: UTF-8 by Default • 従来のJavaではファイル読み込み時等に文字セット を指定しなければOS標準となっていた • MacならUTF-8、WindowsならMS932など • 多くの場合、明示的に指定していると思うが、古い Windows向けのアプリなどはMS932を前提にしてい る事も多く注意が必要 • 従来と同じ動作にするには-J-Dfile.encoding=COMPAT を起動時に指定する • ソースコードがShift_JISの場合も影響ありなので注意

JEP 408: Simple Web Server • ツールとしてシンプルなWebサーバが付属。Python やRubyでよくやる奴がついにJavaに。 • Windowsだとコンソールは文字化けするが、実用に は問題なし

JEP 408: Simple Web Server オプション 用途 -h / -? / --help ヘルプメッセージの表示 -b addr / --bind-addess addr アドレスをバインドする。デフォルトはループバック -d dir / --directory dir 提供するディレクトリ。デフォルトはカレントディレクトリ -o level or --output level 出力フォーマット。 none / info / verbose デフォルトはinfo -p port or --port port ポート番号。デフォルトは8000 -version or --version バージョンの出力 Ref: Java 18新機能まとめ - Qiita

• https://qiita.com/nowokay/items/17d990aa8a5b1c5223c8

JEP 408: Simple Web Server PS C:¥Users¥koduki> jshell | JShellへようこそ -- バージョン21 | 概要については、次を入力してください: /help intro jshell> import com.sun.net.httpserver.SimpleFileServer jshell> import com.sun.net.httpserver.SimpleFileServer.OutputLevel jshell> var server = SimpleFileServer.createFileServer(new InetSocketAddress(8000), Path.of("c:/Users/koduki"), OutputLevel.VERBOSE) server ==> sun.net.httpserver.HttpServerImpl@2a40cd94 jshell> server.start() Ref: Java 18新機能まとめ - Qiita

• https://qiita.com/nowokay/items/17d990aa8a5b1c5223c8

JEP 444: Virtual Threads • 従来のJavaのスレッドはOSネイティブのPlatform Threads • これはエンコードのようなCPUをヘビーに使う処理には向い ているが、WebサーバのようにI/O待ちが多い処理では、 CPUの使い方が非効率 • GoroutineのようなPlatform Threadsと1:1にならないM:Nの並 行機構を作る事で、従来より大量のスレッドを省リソース で扱いCPUを効果的に使う • Reactive Programingでも似たような事が出来たがVirtual Threadsはより直感的に扱うことが期待できる • 従来のスレッドに比べてhigher throughputではあるがlower latency ではないのには注意 • Thread Poolも原則作成するのは非推奨

通常のスレッド Java19 Official GA! See how virtual threads can dramatically increase system throughput - SoByte

• https://www.sobyte.net/post/2022-09/java19-vt/

Virtual Threads Java19 Official GA! See how virtual threads can dramatically increase system throughput - SoByte

• https://www.sobyte.net/post/2022-09/java19-vt/

Blocking Code v.s. Reactive Code
Blocking Code
private void one(ServerRequest req, ServerResponse res) {
String response = callRemote(client());
res.send(response);
}

Reactive Code
private void one(ServerRequest req, ServerResponse res) {
Single<String> response = client.get()
.request(String.class);
response.forSingle(res::send)
.exceptionally(res::send);
}
JEP 425: Java Virtual Threads to Deliver Improved Throughput (infoq.com)

• https://www.infoq.com/news/2022/05/virtual-threads-for-jdk19/

Virtual Threadsの初期化の仕方 // 従来のPlatform Threadsの初期化 Thread t = new Thread(() -> System.out.println("hello")); // JDK 21から可能なPlatform Threadsの初期化 Thread t = Thread.ofPlatform().unstarted(() -> System.out.println("hello")); // Virtual Threadsの初期化 Thread t = Thread.ofVirtual().unstarted(() -> System.out.println("hello")); // ExecutorServiceでVirtual Threadsを使う場合 ExecutorService ex = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor();

Platform Threads – 100

Virtual Threads – 100

Virtual Threads – 10万スレッド

Platform Threads – 10万スレッド

JEP 441: Pattern Matching for switch JEP 440: Record Patterns • Switch式が大幅に強化 • Nullに対応したので条件式が簡単に書ける • 型のパターンマッチでオーバロードっぽいことも • sealed classやRecord型と組み合わせたより柔軟な処理 が可能に

パターンマッチの強化
String f(Object o) {
return switch (o) {
case String s when s.isBlank() -> "0000";
case String s -> s;
case Integer i -> "%04d".formatted(i);
case null, default -> "0000";
};
}

jshell> f(1)
$11 ==> "0001"
jshell> f(2)
$12 ==> "0002"

jshell> f(null)
$13 ==> "0000"
jshell> f("")
$14 ==> "0000"
jshell> f("1234")
$15 ==> "1234"

パターンマッチとレコード型 sealed record record record record record interface Expr permits Add, Sub, Mul, Add(Expr left, Expr right) implements Sub(Expr left, Expr right) implements Mul(Expr left, Expr right) implements Div(Expr left, Expr right) implements Num(int n) implements Expr {} Div, Expr Expr Expr Expr Num {} {} {} {} {}

パターンマッチとレコード型 public int eval(Expr expr) { return switch (expr) { case Add(Expr l, Expr case Sub(Expr l, Expr case Mul(Expr l, Expr case Div(Expr l, Expr case Num(int n) -> n; }; } r) r) r) r) -> -> -> -> eval(l) eval(l) eval(l) eval(l) + * / eval(r); eval(r); eval(r); eval(r); jshell> eval(new Add(new Num(1), new Num(2))); $8 ==> 3 jshell> eval(new Mul(new Add(new Num(1), new Num(2)), new Num(3))); $9 ==> 9

特に注目したいPreview / Incubation機能 • JEP 445: Unnamed Classes and Instance Main Methods • JEP 430: String Templates

まとめ • Java17より2年ぶりのLTS。8年間前後のサポート期間 • Temurin基準だとJava 11が24年、17が27年、21が29年サポート • 世代別ZGCやVirtual Threadsを始めとした、性能の大幅な改善 につながる新機能や、Switch式/パターンマッチの大幅な強化 が目玉 • よりモダンな言語に。 • 一方で、UTF-8のデフォルト化などの非互換性には要注意