前言

最近在ITeye上看見(jiàn)一些朋友正在 激烈 討論關(guān)于Java7.x的一些 語(yǔ)法結(jié)構(gòu) ，所以筆者有些手癢，特此 探尋 了7.x（此篇博文筆者使用的是目前最新版本的JDK-7u15）的一些 新特性 分享給大家。雖然目前很多開(kāi)發(fā)人員至今還在沿用Java4.x（筆者項(xiàng)目至今沿用4.x），但這并不是成為不前進(jìn)的 借口 。想了解Java的發(fā)展，想探尋Java的未來(lái)，那么你務(wù)必需要時(shí)刻保持一顆永不落后的 心 。

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當(dāng)然筆者此篇博文 并 不代表官方觀點(diǎn) ，如果有朋友覺(jué)得筆者的話語(yǔ)是妙論，希望指正提出，筆者會(huì)在第一時(shí)間糾正博文內(nèi)容。在此筆者先謝過(guò)各位利用寶貴的時(shí)間閱讀此篇博文，最后筆者祝愿各位新年大吉，工作順利。再次啰嗦一點(diǎn)， SSJ的系列博文，筆者將會(huì)在本周更新 ，希望大家體諒。

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目錄

一、自動(dòng)資源管理；

二、“<>”類型推斷運(yùn)算符；

三、字面值下劃線支持；

四、switch字面值支持；

五、聲明二進(jìn)制字面值；

六、catch表達(dá)式調(diào)整；

七、文件系統(tǒng)改變；

八、探討Java I/O模型；

九、Swing Framework（JSR 296規(guī)范）支持；

十、JVM內(nèi)核升級(jí)之Class Loader架構(gòu)調(diào)整；

十一、JVM內(nèi)核升級(jí)之Garbage Collector調(diào)整（時(shí)間倉(cāng)促，后期講解）；

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一、自動(dòng)資源管理

早在7.x版本之前，某些可回收資源比如：I/O鏈接、DB連接、TCP/UDP連接。開(kāi)發(fā)人員都需要在使用后對(duì)其進(jìn)行 手動(dòng) 關(guān)閉，如果不關(guān)閉或者忘記關(guān)閉這些資源，就會(huì)長(zhǎng)期 霸占 JVM內(nèi)部的資源，極大程度上 影響 了JVM的資源分配。就像內(nèi)存管理一樣，開(kāi)發(fā)人員夢(mèng)寐以求的就是希望有一天再也無(wú)需關(guān)注 繁瑣 的資源管理（資源創(chuàng)建、資源就緒、資源回收）。值得慶幸的是7.x為我們帶來(lái)了一次徹頭徹尾改變，我們將再也不必以手動(dòng)管理我們的資源。

早在Java5.x的時(shí)候，Java API為開(kāi)發(fā)人員提供了一個(gè)Closeable接口。該接口中包含一個(gè)close()方法，允許所有可回收資源的類型對(duì)其進(jìn)行重寫(xiě)實(shí)現(xiàn)。7.x版本中幾乎所有的資源類型都實(shí)現(xiàn)了Closeable接口，并重寫(xiě)了close()方法。也就是說(shuō)所有可回收的系統(tǒng)資源，我們將 再 不必 每次使用完后調(diào)用close()方法進(jìn)行資源回收，這一切全部交接給自動(dòng)資源管理器去做即可。

例如Reader資源類型繼承Closeable接口實(shí)現(xiàn)資源自動(dòng)管理：

      public abstract class Reader implements Readable, Closeable
    

??

當(dāng)然如果你需要在程序中使用自動(dòng)資源管理，還需要使用API提供的新語(yǔ)法支持，這類語(yǔ)法包含在try語(yǔ)句塊內(nèi)部。看到這里你可能不禁感嘆，try也能 支持表達(dá)式 了，是的7.x確實(shí)允許try使用表達(dá)式的 語(yǔ)法方式 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)資源管理，但 僅限 于資源類型。

使用try表達(dá)式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)資源管理：

      try(BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("路徑"));)
{
	//...
}
catch(Exception e)
{
	e.printStackTrace();
}
    

??

? 二、“<>”類型推斷運(yùn)算符

Java 5.x 新增了許多新的功能，在這些新引入的功能中，泛型最為 重要 。泛型是一種新的語(yǔ)法元素，泛型的出現(xiàn)導(dǎo)致整個(gè) Java API 都發(fā)生了變化（ 比如： Java 集合框架就使用了泛型語(yǔ)法）。

在泛型沒(méi)有出現(xiàn)之前，我們都是將 Object 類作為通用的 任意數(shù)據(jù)類型 使用。因?yàn)樵? Java 語(yǔ)言中， Object 類是所有類的超類 。但是使用 Object 類作為任意數(shù)據(jù)類型并不是安全的，因?yàn)樵诤芏鄷r(shí)候我們需要將 Object 類型向下轉(zhuǎn)換，在這些轉(zhuǎn)換過(guò)程中偶爾也可能出現(xiàn) 不匹配 的類型轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤。泛型的出現(xiàn)則很好的解決了 Object 類型所存在的 安全性 問(wèn)題，且泛型還擴(kuò)展了代碼的重用性。

泛型的核心概念就是 參數(shù)化類型 ，所謂參數(shù)化類型指的就是開(kāi)發(fā)人員可以在 外部 指定的數(shù)據(jù)類型來(lái)創(chuàng)建泛型類 、 泛型接口和泛型方法。

使用泛型類型示例：

      List<String> list = new ArrayList<String>();
    

??

通過(guò)上述程序示例我們可以看出，筆者定義了一個(gè)泛型類型為String的List集合。這樣一來(lái)List集合的泛型參數(shù)將會(huì)被定義為String類型。但是你有沒(méi)有想過(guò)，使用里氏替換原則或者實(shí)例化泛型類型時(shí)，其實(shí)現(xiàn)可以簡(jiǎn)化泛型類型聲明嗎？答案是肯定的，在Java7.x中，允許使用運(yùn)算符“<>”來(lái)做類型推斷。也就是說(shuō)你只需要在聲明時(shí)標(biāo)注泛型類型，實(shí)現(xiàn)時(shí) 無(wú)需重復(fù) 標(biāo)注。

使用“<>”類型推斷運(yùn)算符簡(jiǎn)化泛型語(yǔ)法：

      List<String> list = new ArrayList<>();
    

??

三、字面值下劃線支持

不知道大家有沒(méi)有過(guò)同筆者一樣的煩惱，早在Java7.x版本之前，咱們?cè)诙xint或者long類型等變量的字面值時(shí)，往往會(huì)因?yàn)槠涠x的 值過(guò)長(zhǎng) ，從而嚴(yán)重影響后續(xù)的 可讀性 。如果你也是這么覺(jué)得，那么你可以考慮使用Java7.x為字面值操作提供的可讀性優(yōu)化。那便是允許你直接的字面值中使用符號(hào)“_”進(jìn)行 切分 ，這樣一來(lái)不僅可以提升可讀性，還能夠清晰的分辨出字面值的長(zhǎng)度。當(dāng)然程序運(yùn)行時(shí)自然會(huì)將“_”符號(hào)進(jìn)行提取再做運(yùn)算。

使用“_”符號(hào)進(jìn)行字面值可讀性優(yōu)化：

      int money = 100_000_000;
    

??

四、switch字面值支持

Java一共為開(kāi)發(fā)人員提供了2種多路分支語(yǔ)句，一種是大家常用的if-else，另一種則是switch語(yǔ)句。早在Java7.x版本之前， switch 語(yǔ)句表達(dá)式值只能定義 byte 、 short 、 int 和 char等 4 種 類型，且該語(yǔ)句表達(dá)式值 只能 匹配一個(gè) ，故不能重復(fù)。但是Java7.x的到來(lái)允許switch定義另一種 全新 的表達(dá)式值，那就是String類型。

使用String類型作為Switch表達(dá)式值：

      switch("a")
{
	case "a":
		System.out.println("a");
		break;
	case "b":
		System.out.println("b");
}
    

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五、聲明二進(jìn)制字面值

? Java 與 C 語(yǔ)言、 C++ 語(yǔ)言直接相關(guān)。 Java 語(yǔ)言繼承了 C 語(yǔ)言的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，而 OMT（Object Modeling Technique ，對(duì)象模型）則是直接從 C++ 語(yǔ)言改編而來(lái)的。所以早在 Java7.x 版本之前，開(kāi)發(fā)人員只能夠定義十進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制等字面值。但是現(xiàn)在你完全可以使用“ 0b ”字符為 前綴 定義二進(jìn)制字面值。
定義二進(jìn)制字面值：

      int test = 0b010101; 
    

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當(dāng)然這里筆者需要提示你的是，雖然咱們可以直接在程序中定義二進(jìn)制字面值。但是在程序運(yùn)算時(shí)，仍然會(huì)將其 轉(zhuǎn)換 成十進(jìn)制展開(kāi)運(yùn)算和輸出。

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六、catch表達(dá)式調(diào)整

談到catch語(yǔ)句的時(shí)候，不得不提到try語(yǔ)句，因?yàn)樗鼈儽舜酥g存在 相互依賴、相互關(guān)聯(lián) 的關(guān)系。在Java程序中捕獲一個(gè)異常采用的是try和catch語(yǔ)句，try語(yǔ)句里面所包含的代碼塊都是需要進(jìn)行 異常監(jiān)測(cè) 的，而catch語(yǔ)句里面所包含的代碼塊，則是告訴程序當(dāng)異常發(fā)生的時(shí)候所需要執(zhí)行的 異常處理 。

談到捕獲異常，在Java7.x之前有2種方式。第一種是采用定義多個(gè)catch代碼塊，另外一種則是直接使用Exception（可恢復(fù)性異常超類）進(jìn)行捕獲。但是現(xiàn)在，如果你覺(jué)得不想 籠統(tǒng) 的將所有異常定義為Exception進(jìn)行捕獲，或者 糾結(jié) 于反復(fù)定義catch代碼塊，那么你完全可以采用Java7.x的catch表達(dá)式調(diào)整。Java7.x允許你在catch表達(dá)式內(nèi)部使用“|”運(yùn)算符匹配多個(gè)異常類型，當(dāng)觸發(fā)異常時(shí)，異常類型將自動(dòng)進(jìn)行 類型匹配 操作。

使用“|”運(yùn)算符定義catch表達(dá)式：

      try 
{
	//...
}
catch (SQLException | Exception e) 
{
	e.printStackTrace();
}
    

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七、文件系統(tǒng)改變

既然本章節(jié)咱們已經(jīng)談到了Java的文件系統(tǒng)（FileSystem），那么必然 同樣 也會(huì)關(guān)聯(lián)到I/O技術(shù)。其實(shí) 所謂 I/O（Input/Outp ut） 指的就是數(shù)據(jù)輸入 / 輸出的 過(guò)程 ，我們稱之為流（ 數(shù)據(jù)通信通道 ）這個(gè)概念。 比如當(dāng) Java 應(yīng)用程序需要讀取目標(biāo)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)時(shí)，則開(kāi)啟輸入流。需要寫(xiě)入時(shí)，則開(kāi)啟輸出流。數(shù)據(jù)源允許是本地磁盤(pán)、內(nèi)存或者是網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)。

向目標(biāo)數(shù)據(jù)源讀取數(shù)據(jù)：

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向目標(biāo)數(shù)據(jù)源寫(xiě)入數(shù)據(jù)：

Java的文件系統(tǒng)主要由java.io及java.nio兩個(gè)包內(nèi)的組件 構(gòu)成 。 早在Java7.x之前，文件的操作一向都比較 棘手 。當(dāng)然筆者這里提出的棘手，更多的是指向Java API對(duì)文件的管理的 不便 。比如咱們需要編寫(xiě)一個(gè)程序，這個(gè)程序的功能僅僅只是拷貝文件后進(jìn)行粘貼。但就是連這樣簡(jiǎn)單的程序邏輯實(shí)現(xiàn)，開(kāi)發(fā)人員動(dòng)則都需要編寫(xiě)幾十行 有效代碼 。

使用Java File API操作文件核心示例：

      /* 復(fù)制目標(biāo)數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù) */
BufferedInputStream reader = new BufferedInputStream(
		new FileInputStream(COPYFILEPATH));
byte[] content = new byte[reader.available()];
reader.read(content);

/* 將復(fù)制數(shù)據(jù)粘貼至新目錄 */
BufferedOutputStream write = new BufferedOutputStream(
		new FileOutputStream(PASTEFILEPATH));
write.write(content);
    

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通過(guò)上述程序示例我們可以看出，僅僅只是編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的文件復(fù)制粘貼邏輯，我們的代碼量都大得 驚人 。如果你也認(rèn)同上述程序的 繁瑣 ，那么你完全有必要體驗(yàn)下Java7.x對(duì)文件系統(tǒng)的一次全新 改變 。

Java7.x推出了全新的NIO.2 API以此改變針對(duì)文件管理的不便，使得在java.nio.file包下使用 Path、Paths、 Files、 WatchService、 FileSystem 等常用類型可以很好的 簡(jiǎn)化 開(kāi)發(fā)人員對(duì)文件管理的編碼工作。

咱們就先從Path接口開(kāi)始進(jìn)行講解吧。Path接口的 某些功能 其實(shí)可以和java.io包下的File類型 等價(jià) ，當(dāng)然這些功能僅限于 只讀操作 。在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中，開(kāi)發(fā)人員可以聯(lián)用Path接口和Paths類型，從而獲取文件的一系列上下文信息。

Path接口常用方法如下：

方法名稱	方法返回類型	方法描述
getNameCount()	int	獲取當(dāng)前文件節(jié)點(diǎn)數(shù)
getFileName()	java.nio.file.Path	獲取當(dāng)前文件名稱
getRoot()	java.nio.file.Path	獲取當(dāng)前文件根目錄
getParent()	java.nio.file.Path	獲取當(dāng)前文件上級(jí)關(guān)聯(lián)目錄

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聯(lián)用Path接口和Paths類型獲取文件信息：

      @Test
public void testFile() {
	Path path = Paths.get("路徑：/文件");
	System.out.println("文件節(jié)點(diǎn)數(shù):" + path.getNameCount());   
	System.out.println("文件名稱:" + path.getFileName());   
	System.out.println("文件根目錄:" + path.getRoot());   
	System.out.println("文件上級(jí)關(guān)聯(lián)目錄:" + path.getParent());   
}
    

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通過(guò)上述程序示例我們可以看出，聯(lián)用Path接口和Paths類型可以很方便的訪問(wèn)到目標(biāo)文件的上下文信息。當(dāng)然這些操作全都是只讀的，如果開(kāi)發(fā)人員想對(duì)文件進(jìn)行其它 非只讀 操作，比如文件的創(chuàng)建、修改、刪除等操作，則可以使用Files類型進(jìn)行操作。

Files類型常用方法如下：

方法名稱	方法返回類型	方法描述
createFile()	java.nio.file.Path	在指定的目標(biāo)目錄創(chuàng)建新文件
delete()	void	刪除指定目標(biāo)路徑的文件或文件夾
copy()	java.nio.file.Path	將指定目標(biāo)路徑的文件拷貝到另一個(gè)文件中
move()	java.nio.file.Path	將指定目標(biāo)路徑的文件轉(zhuǎn)移到其他路徑下，并刪除源文件

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使用Files類型復(fù)制、粘貼文件示例：

      Files.copy(Paths.get("路徑：/源文件"), Paths.get("路徑：/新文件"));
    

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通過(guò)上述程序示例我們可以看出，使用Files類型來(lái)管理文件，相對(duì)于傳統(tǒng)的I/O方式來(lái)說(shuō)更加 方便 和 簡(jiǎn)單 。因?yàn)? 具體的操作實(shí)現(xiàn)將全部移交給NIO.2 API，開(kāi)發(fā)人員則無(wú)需關(guān)注。

Java7.x還為開(kāi)發(fā)人員提供了一套 全新 的文件系統(tǒng)功能，那就是文件監(jiān)測(cè)。在此或許有很多朋友并不知曉文件監(jiān)測(cè)有何意義及目，那么請(qǐng)大家回想下調(diào)試成 熱發(fā)布 功能 后的Web容器。當(dāng)項(xiàng)目迭代后并重新部署時(shí)，開(kāi)發(fā)人員無(wú)需對(duì)其進(jìn)行手動(dòng)重啟，因?yàn)閃eb容器一旦監(jiān)測(cè)到文件發(fā)生改變后，便會(huì)自動(dòng)去 適應(yīng) 這些“變化”并重新進(jìn)行內(nèi)部 裝載 。Web容器的熱發(fā)布功能同樣也是基于文件監(jiān)測(cè)功能，所以不得不承認(rèn)，文件監(jiān)測(cè)功能的出現(xiàn)對(duì)于Java文件系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是具有 重大意義 的。

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提示 ：

就事論事而言，Java7.x的文件監(jiān)測(cè)功能多少存在一些性能和功能上的 缺陷 。但隨著Java后續(xù)版本的迭代，筆者相信會(huì)有那么一天，足以讓某些整天在論壇上打口水戰(zhàn)的“高手”們閉嘴。

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如果在程序中需要使用Java7.x的文件監(jiān)測(cè)功能，那么我們務(wù)必需要了解 java.nio.file包下的 WatchService接口。 WatchService接口不僅 作為監(jiān)測(cè)服務(wù)，還管理著具體的 監(jiān)控細(xì)節(jié) 。

我們可以通過(guò)使用 java.nio.file包下的FileSystems類型，并調(diào)用FileSystems類型的newWatchService()方法，從而獲取到 WatchService接口的對(duì)象實(shí)例。

獲取 WatchService接口實(shí)例：

      WatchService watchService = FileSystems.getDefault()
		.newWatchService();
    

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文件監(jiān)測(cè)是基于 事 件驅(qū)動(dòng) 的，事件觸發(fā)是作為監(jiān)測(cè)的 先決條件 。開(kāi)發(fā)人員可以使用java.nio.file包下的StandardWatchEventKinds類型提供的3種字面常量來(lái)定義監(jiān)測(cè)事件類型，值得注意的是監(jiān)測(cè)事件需要和 WatchService實(shí)例一起進(jìn)行 注冊(cè) 。

StandardWatchEventKinds類型提供的監(jiān)測(cè)事件：

1、 ENTRY_CREATE：文件或文件夾新建事件 ；

2、 ENTRY_DELETE：文件或文件夾刪除事件 ；

3、 ENTRY_MODIFY：文件或文件夾粘貼事件 ；

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使用 WatchService類型實(shí)現(xiàn)文件監(jiān)控完整示例：

      @Test
public void testWatch() {
	/* 監(jiān)控目標(biāo)路徑 */
	Path path = Paths.get("C:/");
	try {
		/* 創(chuàng)建文件監(jiān)控對(duì)象 */
		WatchService watchService = FileSystems.getDefault()
				.newWatchService();

		/* 注冊(cè)文件監(jiān)控的所有事件類型 */
		path.register(watchService, ENTRY_CREATE, ENTRY_DELETE,
				ENTRY_MODIFY);

		/* 循環(huán)監(jiān)測(cè)文件 */
		while (true) {
			WatchKey watchKey = watchService.take();

			/* 迭代觸發(fā)事件的所有文件 */
			for (WatchEvent<?> event : watchKey.pollEvents())
				System.out.println(event.context().toString() + " 事件類型："
						+ event.kind());
			if (!watchKey.reset())
				return;
		}
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	}
}
    

??

通過(guò)上述程序示例我們可以看出，使用 WatchService接口 進(jìn)行文件監(jiān)控非常簡(jiǎn)單和方便。首先我們需要定義好目標(biāo)監(jiān)控路徑，然后 調(diào)用 FileSystems 類型的newWatchService()方法 創(chuàng)建WatchService對(duì)象。接下來(lái)我們還需使用Path接口的register()方法注冊(cè)WatchService實(shí)例及監(jiān)控事件。當(dāng)這些基礎(chǔ)作業(yè)層全部準(zhǔn)備好后，我們?cè)倬帉?xiě)外圍 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 循環(huán)。最后迭代WatchKey來(lái)獲取所有 觸發(fā) 監(jiān)控事件的文件即可。

?

提示 ：

如果在項(xiàng)目中使用上述程序示例，筆者建議你最好將這段監(jiān)控代碼進(jìn)行 異步化 。因?yàn)樗姥h(huán)會(huì)占用主線程，后續(xù)代碼將永遠(yuǎn)得不到執(zhí)行機(jī)會(huì)。

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八、探討Java I/O模型

在基于分布式的編程環(huán)境中，系統(tǒng)性能的 瓶頸 往往由I/O讀寫(xiě)性決定。這是不可否認(rèn)的事實(shí)，也是眾多開(kāi)發(fā)人員首要考慮的優(yōu)化問(wèn)題。如果在Windows環(huán)境下我們使用阻塞I/O模型來(lái)編寫(xiě)分布式應(yīng)用，其維護(hù)成本的往往超出你的想象。因?yàn)榭蛻舳说? 鏈接數(shù)量直接決定了服務(wù)器內(nèi)存開(kāi)辟的線程數(shù)量 * 2 （包含：接受線程、輸出線程），并且這些線程是無(wú)法采取線程池優(yōu)化的，因?yàn)榫€程的執(zhí)行之間 大于 其創(chuàng)建和銷(xiāo)毀時(shí)間。長(zhǎng)時(shí)間的大量并發(fā)線程掛起，不僅CPU要做實(shí)時(shí) 任務(wù)切換 ，其整體物理資源都將一步步被 蠶食 ，直至最后程序崩潰。 在早期的網(wǎng)絡(luò)編程中，采取阻塞I/O模型來(lái)編寫(xiě)分布式應(yīng)用，唯一能做性能優(yōu)化只有采取傳統(tǒng)的 硬件式堆機(jī) 。在付出高昂的硬件成本開(kāi)銷(xiāo)時(shí)，其項(xiàng)目的維護(hù)性也令開(kāi)發(fā)人員頭痛。而且在實(shí)際的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，大部分開(kāi)發(fā)人員會(huì)選擇將項(xiàng)目部署在Linux下運(yùn)行。跟Windows 內(nèi)核結(jié)構(gòu) 不同的是，Linux環(huán)境下是沒(méi)有真正意義上的線程概念。其所謂的線程都是采用 進(jìn)程模擬 的方式，也就是 偽線程 。筆者希望大家能夠明白，對(duì)于并發(fā)要求極高的分布式應(yīng)用，一旦采用阻塞IO模型編寫(xiě)就等于自尋死路。

Java的I/O模型由同步I/O和異步I/O構(gòu)成。同步I/O模型包含：阻塞I/O和非阻塞I/O，而在Windows環(huán)境下只要調(diào)用了IOCP的I/O模型，就是真正意義上的異步I/O。

Java的I/O模型示例圖：

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IOCP（Input/Outut Completion Port，輸入/輸出完成端口）簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是一種 系統(tǒng)級(jí) 的 高性能 異步I/O模型。應(yīng)用程序中所有的I/O操作將全部 委托 給操作系統(tǒng)線程去執(zhí)行，直至最后通知并返回結(jié)果。Java7.x對(duì)IOCP進(jìn)行了 深度封裝 ，這使得開(kāi)發(fā)人員可以使用IOCP API編寫(xiě)高效的分布式應(yīng)用。當(dāng)然IOCP 僅限 于使用在Windows平臺(tái)，因而無(wú)法在Linux平臺(tái)上使用它（Linux平臺(tái)上可以通過(guò)Epoll模擬IOCP實(shí)現(xiàn)）。

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提示 ：

有過(guò)網(wǎng)絡(luò)編程經(jīng)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)人員都應(yīng)該明白，在Windows平臺(tái)下性能最好的I/O模型是IOCP，Linux平臺(tái)下則是EPOLL。但是EPOLL并不算真正意義上的異步I/O，EPOLL只是在盡可能的 模擬 IOCP而已。因?yàn)榘凑誙nix網(wǎng)絡(luò)編程的劃分，多路復(fù)用I/O仍然屬于同步I/O模型，也就是說(shuō)EPOLL其實(shí)是屬于多路復(fù)用I/O。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)異步I/O的特征必須滿足如下2點(diǎn)：

1、I/O請(qǐng)求與I/O操作不會(huì)阻塞；

2、并非程序自身完成I/O操作，由操作系統(tǒng)線程處理實(shí)際的I/O操作，直至最后通知并返回結(jié)果；

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早在Java4.x的時(shí)候，NIO（Java New Input/Output，Java新輸入/輸出）的出現(xiàn)，使得開(kāi)發(fā)人員可以徹底從阻塞I/O的 噩夢(mèng) 中掙脫出來(lái)。但編寫(xiě)NIO的成本較大，學(xué)習(xí)難度也比較高，使得諸多開(kāi)發(fā)人員望而卻步（目前比較成熟的NIO Frameworks有：Mina、 Netty ）。但理解非阻塞I/O的原理還是非常有必要，先來(lái)觀察下述采用阻塞I/O模式編寫(xiě)的分布式應(yīng)用示例：

      @Test
public void testServer() {
	try {
		ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
		Socket clist = server.accept();
		BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(
				clist.getInputStream()));
		
		/* 未收到I/O請(qǐng)求時(shí)阻塞 */
		System.out.println(reader.readLine());
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	}
}
    

??

I/O的工作內(nèi)容我們可以根據(jù)其 性質(zhì) 劃分為2部分：I/O請(qǐng)求和I/O操作。上述程序示例我們采用的是阻塞I/O模型，可以很明確的發(fā)現(xiàn)當(dāng)客戶端成功握手服務(wù)端后，如果服務(wù)端并沒(méi)有收到客戶端的I/O請(qǐng)求，服務(wù)端會(huì)在reader.readLine()方法處阻塞。直到成功接收到I/O請(qǐng)求后，服務(wù)端才會(huì)開(kāi)始執(zhí)行實(shí)際的I/O操作。運(yùn)用阻塞I/O模式進(jìn)行分布式編程，為了保證服務(wù)端與客戶端集合的成功會(huì)話，我們不得不為每一條客戶端連接都開(kāi)辟獨(dú)立的線程執(zhí)行I/O操作。當(dāng)然在實(shí)際的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，或許已經(jīng)沒(méi)有開(kāi)發(fā)人員會(huì)做這么 荒唐 的事情了。

非阻塞I/O和阻塞I/O最大的不同在于，非阻塞I/O并不會(huì)在I/O請(qǐng)求時(shí)產(chǎn)生阻塞。也就是說(shuō)如果服務(wù)端沒(méi)有收到I/O請(qǐng)求時(shí)，非阻塞I/O會(huì) “ 持續(xù)輪循 ” I/O請(qǐng)求，當(dāng)有請(qǐng)求進(jìn)來(lái)后就開(kāi)始執(zhí)行I/O操作并 阻塞請(qǐng)求進(jìn)程 。Java7.x允許開(kāi)發(fā)人員使用IOCP API進(jìn)行異步I/O編程，這使得開(kāi)發(fā)人員不必再關(guān)心I/O 是否阻塞 。因?yàn)閼?yīng)用程序中所有的I/O操作將全部 委托 給操作系統(tǒng)線程去執(zhí)行，直至最后通知并返回結(jié)果。

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九、Swing Framework（JSR 296規(guī)范）支持

筆者其實(shí)對(duì)Swing 非常厭惡 ，如果可以的話筆者希望Oracle能夠 廢除 掉Swing這項(xiàng)技術(shù)。早在08年的時(shí)候筆者由于項(xiàng)目需要，曾飽受Swing的折磨。 繁瑣的布局、組件加載優(yōu)化、冗長(zhǎng)代碼維護(hù) 等 這些令人痛苦和發(fā)指的問(wèn)題，筆者相信使用過(guò)Swing的人開(kāi)發(fā)人員都能發(fā)出相同的感嘆。

早期的Java GUI（圖形用戶界面）主要由AWT技術(shù)主導(dǎo)，但隨著用戶對(duì) 胖客戶端 技術(shù)的豐富度要求逐漸提高，AWT主鍵逐漸被Swing替代。Swing其實(shí)繼承于AWT，并提供有更加絢麗的視圖組件效果。何況相對(duì)于 重量級(jí) 的AWT組件來(lái)說(shuō)，Swing顯得更加 輕量 。

筆者剛才說(shuō)過(guò)，Swing雖然相對(duì)于AWT來(lái)說(shuō)組件內(nèi)容更加豐富，但仍然掩蓋不了其 繁瑣 的操作實(shí)現(xiàn)。如果對(duì)組件性能有過(guò)高要求，或者需要實(shí)現(xiàn)快速開(kāi)發(fā)，筆者更建議你使用SWT或者JFace技術(shù)（ 無(wú)需指望使用IDE工具進(jìn)行可視化編程，因?yàn)檫@純粹是吃力不討好 ）。因?yàn)檫@2種技術(shù)可以看成是Swing的過(guò)渡，且相對(duì)Swing來(lái)說(shuō)性能和豐富度更加優(yōu)秀。

既然Java7.x對(duì)Swing仍不忘眷顧優(yōu)化，那希望大家還是支持一下吧。從官方聲明可以看出，JSR 296規(guī)范的目標(biāo)是簡(jiǎn)化Swing的開(kāi)發(fā)難度，且提供有更加豐富的組件資源。如果對(duì)于從未接觸過(guò)Swing編程的開(kāi)發(fā)人員，筆者倒是建議你嘗試一下，或許你并不反感。

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十、JVM內(nèi)核升級(jí)之Class Loader架構(gòu)調(diào)整

類裝載器（Class Loader）屬于JVM體系結(jié)構(gòu)的重要 組成部分 ，它是將Java類型裝載進(jìn)JVM內(nèi)部的 關(guān)鍵一環(huán) 。它使得Java類型可以動(dòng)態(tài)的被裝載到JVM內(nèi)部解釋并運(yùn)行。
在JVM內(nèi)部存在著2種類型的類裝載器：非自定義類裝載器和自定義類裝載器 。非自定義類裝載器負(fù)責(zé)裝載Java API中的類型及Java程序中的類型，而自定義類裝載器能夠使用自定義的方式來(lái)裝載其類型。不同類型的類裝載器所裝載的類型將被存放于JVM內(nèi)部不同的 命名空間 中。
非自定義類裝載器由JVM內(nèi)部3個(gè)核心類裝載器構(gòu)成：
1、BootStrap ClassLoader；
2、ExtClassLoader；
3、AppClassLoader；

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BootStrap ClassLoader也稱為 啟動(dòng)類裝載器 ，它是JVM內(nèi)部最 頂層 的類裝載器。BootStrap ClassLoader主要負(fù)責(zé)裝載核心Java API中的類型。ExtClassLoader負(fù)責(zé)裝載擴(kuò)展目錄下的類型。AppClassLoader則負(fù)責(zé)裝載ClassPath（Java應(yīng)用類路徑）下指定的所有類型。其中ExtClassLoader和AppClassLoader都屬于BootStrap ClassLoader的 派生 類裝載器。

在Object內(nèi)部封裝著一個(gè)通過(guò)JNI（Java Native Interface，Java本地接口）方式調(diào)用的getClass()本地方法，該方法返回一個(gè)Class類型。對(duì)于開(kāi)發(fā)人員而言，允許直接調(diào)用其getClassLoader()方法獲取類裝載器實(shí)例。

使用getClassLoader()方法獲取類裝載器：

      @Test
public void testClassLoader() throws Exception {
	/* BootStrap ClassLoader裝載Java API中的類型 */
	ClassLoader loader = System.class.getClassLoader();
	System.out.println(null != loader ? loader.getClass().getName()
			: loader);

	/* ExtClassLoader裝載擴(kuò)展目錄下的類型 */
	System.out.println(CollationData_ar.class.getClassLoader().getClass()
			.getName());

	/* AppClassLoader裝載ClassPath下指定的所有類型 */
	System.out.println(this.getClass().getClassLoader().getClass()
			.getName());
}
    

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通過(guò)上述程序示例我們可以看出，System類型是被BootStrap ClassLoader所裝載的。但程序的輸出結(jié)果卻是Null，當(dāng)然這并不代表BootStrap ClassLoader不存在。因?yàn)锽ootStrap ClassLoader 并 不是采用Java語(yǔ)言編寫(xiě) ，而是由C++語(yǔ)言編寫(xiě)并 嵌入 在JVM內(nèi)部，所以開(kāi)發(fā)人員無(wú)法獲取其實(shí)例。CollationData_ar類型屬于jre\lib\ext目錄下的派生類，由ExtClassLoader裝載。當(dāng)前類則由AppClassLoader負(fù)責(zé)裝載。
在此筆者要提示大家，ExtClassLoader和AppClassLoader都是采用Java語(yǔ)言編寫(xiě)。所以ExtClassLoader和AppClassLoader 本身也都是Java類型 ，都會(huì)被最頂層的類裝載器BootStrap ClassLoader裝載，最后才會(huì)裝載各自管轄范圍內(nèi)的類型。
談到ClassLoader的架構(gòu)，我們不得不提及 雙親委派模型 。在JVM內(nèi)部，類裝載器裝載類型所采用的便是雙親委派模型機(jī)制。比如AppClassLoader需要將一個(gè)類型裝載進(jìn)JVM內(nèi)部，首先其自身并不會(huì)立即裝載，而是將目標(biāo)類型 委派 給上一級(jí)，也就是ExtClassLoader。ExtClassLoader接著再繼續(xù)委派給BootStrap ClassLoader。在JVM內(nèi)部最頂層的類裝載器就是BootStrap ClassLoader，首先由它負(fù)責(zé)裝載目標(biāo)類型及其關(guān)聯(lián)或依賴的所有類型。如果BootStrap ClassLoader裝載失敗，則退回給ExtClassLoader裝載。如果ExtClassLoader也無(wú)法裝載，最后只能退回給AppClassLoader繼續(xù)裝載。最后當(dāng)AppClassLoader都無(wú)法裝載的時(shí)候，便會(huì)拋出ClassNotFoundException異常（ 開(kāi)發(fā)人員可以在捕獲ClassNotFoundException異常的時(shí)候重寫(xiě)ClassLoder類型的findClass()方法實(shí)現(xiàn)自定義類型裝載 ）。

類裝載器架構(gòu)示例：

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類裝載器除了需要負(fù)責(zé)類型的裝載，還需要負(fù)責(zé)驗(yàn)證目標(biāo)類型的正確性、屬性內(nèi)存分配、解析符號(hào)引用等操作。JVM通過(guò)裝載、連接和初始化一個(gè)Java類型，使其可以被運(yùn)行時(shí)的Java應(yīng)用程序所使用。其中裝載就是把二進(jìn)制形式的Java類型 寫(xiě)入 進(jìn) JVM內(nèi)部。連接則是把已經(jīng)寫(xiě)入進(jìn)JVM中的二進(jìn)制形式的類型 合并 到JVM的運(yùn)行時(shí)狀態(tài)中去。然而連接階段又分成了3個(gè)步驟：驗(yàn)證、準(zhǔn)備和解析。“驗(yàn)證”步驟確保了Java類型的數(shù)據(jù)格式，“準(zhǔn)備”步驟則負(fù)責(zé)為目標(biāo)類型分配所需的內(nèi)存空間，“解析”步驟負(fù)責(zé)把常量池中的符號(hào)引用轉(zhuǎn)換為直接使用。“驗(yàn)證”和“解析”這2個(gè)步驟都是為最后的初始化工作做準(zhǔn)備。

類型生命周期示例：

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Java7.x在上述ClassLoader架構(gòu)的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行了一些細(xì)微 調(diào)整 。在早期開(kāi)發(fā)人員如果想要實(shí)現(xiàn)自定義類裝載器，恐怕只能實(shí)現(xiàn)ClassLoader類型并重寫(xiě)其findClass()方法。但由于findClass()方法是按照 串行 結(jié)構(gòu) 的方式執(zhí)行， 或許是出于對(duì)性能和安全的考慮 。Java7.x提供了一個(gè)擁有并行執(zhí)行能力的增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)，這樣一來(lái)自定義類裝載器便可以通過(guò) 異步 方式對(duì)類型進(jìn)行裝載。

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提示 ：

關(guān)于自定義類裝載器本章筆者將不再繼續(xù)講解，如果有興趣的朋友可以以郵件的形式告知筆者，筆者會(huì)為你提供幫助。

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本章內(nèi)容到此結(jié)束，由于時(shí)間倉(cāng)庫(kù)，本文或許有很多不盡人意的地方，希望各位能夠理解和體諒。關(guān)于下一章的內(nèi)容，筆者打算繼續(xù)講解SSJ的相關(guān)內(nèi)容。