一文彻底搞懂令人烦乱的Java和JDK的版本

简介

Java 是什么

Java 是一种广泛使用的面向对象编程语言，具有卓越的通用性、高效性、跨平台性和安全性，从语法和结构上，Java 具有清晰的语法规则和简洁的代码风格，这使得开发者能够更轻松地编写和理解代码。

Java通常分为三个主要版本：

SE(JavaSE)，standard edition，标准版，是我们通常用的一个版本，从JDK 5.0开始，改名为Java SE。

EE(JavaEE)，enterprise edition，企业版，使用这种JDK开发J2EE应用程序，从JDK 5.0开始，改名为Java EE。从2018年2月26日开始，J2EE改名为Jakarta EE [1]。

ME(J2ME)，micro edition，主要用于移动设备、嵌入式设备上的java应用程序，从JDK 5.0开始，改名为Java ME。

JDK

JDK是 Java 语言的软件开发工具包，主要用于移动设备、嵌入式设备上的java应用程序。JDK是整个java开发的核心，它包含了JAVA的运行环境（JVM+Java系统类库）和JAVA工具。

JDK包含的基本组件包括：

1. javac（编译器，将源代码转成字节码）
2. jar（打包工具，将相关的类文件打包成一个文件）
3. jdb（调试器，就是debugger，查错工具）
4. javadoc（文档生成器，从程序源代码中提取、方法、成员等注释成一个和源代码配套的API帮助文档）
5. appletviewer（运行 Java 小程序（applet）的工具 ，它会启动一个窗口显示 applet 的界面，并允许你进行调试和测试。老旧的 Java 代码和测试环境中）
6. javah（用于生成Java Native Interface头文件的工具。JNI是一种Java编程的接口，它允许 Java 代码与用其他语言（如 C 或 C++）编写的本地代码进行交互。）
7. javap（Java class文件分解器，可以反编译，也可以查看Java编译器生成的字节码）
8. jconsole（Java 提供的一个工具，用于监视和管理 Java 应用程序的性能和资源使用）等

JDK结构图：

附加介绍:

• JRE（Java Runtime Environment）：

        JRE是运行 Java 应用程序所需的最小环境。它包含了 JVM 和 Java 核心类库（Core Libraries），这些类库提供了 Java 应用程序运行所需的基本功能和资源。如果只需运行 Java 应用程序而无需进行开发，则只需安装 JRE。JRE允许用户在计算机上运行已编译的 Java 程序。

• JVM（Java Virtual Machine）：

        JVM 是 Java 虚拟机，它是 Java 平台的核心组件之一。JVM 在计算机上执行 Java 字节码，并提供了内存管理、垃圾回收、安全性等重要功能。JVM 是 Java 应用程序与底层操作系统之间的中间层，使得 Java 应用程序具有跨平台的能力。不同的操作系统需要特定版本的 JVM 来运行 Java 应用程序。

        JDK 是用于开发 Java 应用程序的工具包，其中包含了 JRE；而 JRE 是运行 Java 应用程序所需的最小环境；JVM 则是在计算机上执行 Java 字节码的虚拟机，它提供了运行 Java 程序的基础设施。

SE(JavaSE)对应JDK版本（jdk 版本越高性能越好）：

每代JDK版本的主要特性和改进

将进一步详细描述每个JDK版本的主要特性和改进，涵盖从JDK 1.0到JDK 22的每个重要版本。以下是每个版本的详细更新内容：

•        JDK 1.0  (1996)      

  • 基础API：包含了基本的核心类库，例如java.lang（基础类）、java.util（集合类和工具类）、java.io（输入输出流）、java.awt（图形用户界面）。

  • AWT（Abstract Window Toolkit）：提供了基本的图形用户界面组件，如按钮、文本框等，但相对简单。

  • 支持Java Applet：允许在网页中嵌入Java小程序（Applet）。

• JDK 1.1 (1997)
  • 事件模型：增强了AWT事件处理模型，支持事件监听器，用于处理用户交互事件（如点击、输入）。
  • JavaBeans：引入了可重用组件的模型，JavaBeans使得开发工具可以处理可重用的Java组件。
  • JDBC（Java Database Connectivity）：提供了访问数据库的标准接口，简化了数据库操作。
  • RMI（Remote Method Invocation）：允许Java对象在网络上调用其他Java对象的方法，实现分布式计算。
  • JNDI（Java Naming and Directory Interface）：提供目录服务和命名服务，用于访问目录和命名信息（如LDAP）。
  • 反射API：允许程序在运行时检查和操作类、方法、字段等信息，增强了动态编程能力。
• JDK 1.2 (1998)
  • Java 2：重新设计了Java平台，引入了新的体系结构和功能。
  • Swing：提供了丰富的用户界面组件，替代了AWT，并提供了更高的灵活性和可扩展性。
  • Collections Framework：引入了List、Set、Map等集合类，提供统一的接口和操作方式，提高了数据结构的处理能力。
  • Java Plug-in：使得Java应用程序可以嵌入到浏览器中运行，提高了Web应用的互动性。
  • Java 2D API：提供了高质量的图形绘制和图像处理能力，用于生成复杂的2D图形。
  • RMI-IIOP：允许Java RMI与CORBA（Common Object Request Broker Architecture）进行互操作，使得不同系统之间可以进行远程方法调用。
• JDK 1.3 (2000)
  • 即时编译器（JIT）：提升了Java应用程序的执行性能，通过即时编译将字节码转换为本地机器码。
  • 性能改进：改进了RMI和JNDI的性能，提高了Java程序的响应速度和效率。
  • JDK-Internal APIs：改进了Java内部API的实现，提高了内部操作的性能和可用性。
  • 增强的安全性：增强了Java平台的安全机制，包括改进了沙箱模型和权限控制。
• JDK 1.4 (2002)
  • NIO（New I/O）：引入了通道（Channel）和缓冲区（Buffer），支持高效的I/O操作，改进了文件和网络数据传输的性能。
  • 正则表达式：通过java.util.regex包提供了正则表达式的支持，简化了复杂字符串处理的操作。
  • Logging API：通过java.util.logging包提供了标准化的日志记录机制，用于记录和管理日志信息。
  • 断言：引入了断言机制，用于程序的调试和验证，通过assert关键字支持断言条件。
  • XML处理：增强了对XML文档的支持，包括对SAX（Simple API for XML）和DOM（Document Object Model）解析器的改进。
• JDK 5 (2004)
  • 泛型（Generics）：提供了类型安全的集合操作，避免了类型转换错误，通过<>符号进行泛型定义。
  • 注解（Annotations）：允许在代码中添加元数据，用于代码生成、文档生成或编译时检查，使用@符号进行定义。
  • 枚举（Enums）：引入了枚举类型，提供了更强的类型安全和代码的可读性。
  • 增强型for循环：简化了对集合和数组的遍历，使用for-each语法。
  • 可变参数（Varargs）：允许方法接受不定数量的参数，通过…语法简化了方法调用和参数传递。
• JDK 6 (2006)
  • 性能改进：包括对JVM性能的提升，优化了Java编译器和垃圾回收机制。
  • 脚本语言支持（JSR 223）：通过javax.script API支持脚本语言（如JavaScript），增强了与动态语言的集成能力。
  • 编译器API：提供了javax.tools包，用于访问Java编译器，支持代码分析和处理。
  • 改进的Javadoc：生成更丰富的文档和API说明，改进了Javadoc工具的功能。
• JDK 7 (2011)
  • 钻石操作符：简化了泛型实例化，通过<>符号推断泛型类型，减少了类型声明的重复。
  • try-with-resources：简化了资源管理，自动关闭实现了AutoCloseable接口的资源（如文件、数据库连接）。
  • 多重捕获：允许在一个catch块中捕获多个异常类型，减少了重复代码。
  • 改进的NIO2：引入了Path类和文件系统API的增强功能，支持异步文件I/O操作。
  • 字面量改进：在数字字面量中支持使用下划线，提高了代码的可读性。
• JDK 8 (2014)
  • Lambda表达式：引入了函数式编程的概念，允许使用->语法简化对集合操作的表示。
  • Streams API：提供了函数式风格的集合处理，支持顺序和并行流操作，通过Stream接口处理数据流。
  • Optional类：用于处理可能为空的值，避免null引发的空指针异常，提供了更安全的空值处理方式。
  • 新的日期和时间API：引入了java.time包，提供了全面的日期时间处理功能，替代了老旧的java.util.Date和java.util.Calendar类。
  • 默认方法：接口可以包含默认实现的方法，允许接口增加新方法而不影响实现类。
  • Nashorn JavaScript引擎：替代了Rhino引擎，提供了更高效的JavaScript执行性能。
• JDK 9 (2017)
  • 模块系统（JPMS）：引入Java平台模块系统，通过module-info.java文件将应用程序和JDK划分为模块，改进了模块化管理和依赖管理。
  • JShell：提供了交互式Java命令行工具，用于即时执行Java代码，支持快速实验和调试。
  • 增强的Javadoc：改进了Javadoc工具，生成更友好的文档输出，支持HTML5。
  • Stack-Walking API：提供了高效的堆栈遍历API，支持更灵活的堆栈操作和性能监控。
• JDK 10 (2018)
  • 局部变量类型推断：引入var关键字，简化了局部变量的声明，通过类型推断自动确定变量类型。
  • G1 GC改进：进一步优化了G1垃圾回收器，减少了垃圾回收的停顿时间，提高了性能。
  • 应用类数据共享（AppCDS）：允许共享类元数据，提升了启动性能并减少了内存消耗。
  • 并发性改进：优化了多线程和并发操作的性能，提高了程序的响应速度和稳定性。
• JDK 11 (2018)
  • LTS（长期支持）版本：提供了长期的支持和稳定性，适用于企业和生产环境。
  • 新的字符串方法：如isBlank（检查字符串是否为空白）、lines（按行拆分字符串）、strip（去除前后空白）等，改进了字符串处理能力。
  • HTTP客户端API：提供了标准的HTTP客户端API，支持同步和异步HTTP请求，简化了网络编程。
  • 移除的模块：移除了Java EE和CORBA模块，简化了JDK，减少了不再使用的功能。
  • ZGC（Z Garbage Collector）：实验性垃圾回收器，旨在提供低延迟和高性能的垃圾回收，支持大内存应用的高效回收。
• JDK 12 (2019)
  • JVM常量动态：增强了JVM对动态常量的支持，改进了对语言和平台扩展的处理。
  • Shenandoah GC：引入了低延迟垃圾回收器，旨在减少垃圾回收的停顿时间。
  • 切换表达式（Preview）：引入了更强大的switch表达式，通过->符号支持更简洁的多分支语法。
  • 改进的NullPointerException：增强了异常信息，提供更详细的空指针异常报告，便于调试。
• JDK 13 (2019)
  • 文本块（Preview）：引入多行字符串文字（Text Blocks），简化了多行字符串的书写和维护。
  • 动态类文件常量：提供了更灵活的类文件常量支持，优化了类文件的处理方式。
  • 改进的ZGC：增强了ZGC的功能，提高了性能和稳定性。
• JDK 14 (2020)
  • 记录类（Records）（Preview）：引入记录类，用于简化数据承载类的定义，减少样板代码。
  • 封闭类（Sealed Classes）（Preview）：支持限制类的继承，提供更严格的类层次结构控制。
  • NVM（Non-Volatile Memory）支持：提供了对非易失性内存的改进支持，增强了JVM对新型内存技术的兼容性。
• JDK 15 (2020)
  • 文本块（正式发布）：文本块功能正式发布，提供了多行字符串的支持，简化了文本处理。
  • ZGC（正式发布）：ZGC垃圾回收器正式发布，提供低延迟垃圾回收的标准支持。
  • 密封类（Sealed Classes）（正式发布）：密封类功能正式发布，允许限制类继承的范围，提供更严格的类型安全。
• JDK 16 (2021)
  • 记录类（正式发布）：记录类功能正式发布，简化了数据承载类的定义。
  • JEP 394：移除了Solaris和SPARC平台的支持，简化了JDK的维护。
  • JEP 395：对Unix域套接字（Unix Domain Sockets）的支持，增强了网络编程能力。
• JDK 17 (2021)
  • LTS（长期支持）版本：提供了长期支持，适用于生产环境和企业级应用。
  • Pattern Matching for switch（Preview）：增强了switch表达式的模式匹配功能，提高了代码的灵活性。
  • Sealed Classes（正式发布）：密封类功能正式发布，提供了更严格的继承控制。
• JDK 18 (2022)
  • Unicode 14.0：更新了对Unicode 14.0标准的支持，改进了字符集和符号的处理。
  • Code Snippets in Javadoc：支持在Javadoc中嵌入代码片段，提高了文档的可读性和实用性。
  • Vector API（Incubator）：引入了向量化操作的API，用于高性能的计算任务，提升了性能。
• JDK 19 (2022)
  • Pattern Matching for switch（正式发布）：模式匹配功能正式发布，提高了switch表达式的灵活性。
  • Record Patterns（Preview）：引入记录模式，用于简化解构记录类的代码，增强了数据访问能力。
  • Virtual Threads（Preview）：引入虚拟线程，用于简化并发编程，提高了并发处理的效率。
• JDK 20 (2023)
  • Foreign Function & Memory API（Incubator）：引入对本地函数和内存的API支持，增强了与非Java代码的交互能力。
  • Pattern Matching for Switch（Final）：模式匹配功能正式发布，进一步提高了switch表达式的使用体验。
  • Scoped Values（Incubator）：支持作用域值，用于简化和提高跨线程数据的管理和共享能力。
• JDK 21 (2023)
  • LTS（长期支持）版本：提供了长期支持，为生产环境提供稳定性和支持。
  • Record Patterns（正式发布）：记录模式功能正式发布，进一步简化数据解构操作。
  • Virtual Threads（正式发布）：虚拟线程功能正式发布，提升了并发编程的能力和性能。
• JDK 22 (2024)
  • 继续优化虚拟线程：进一步提升虚拟线程的性能和功能，支持更复杂的并发模式。
  • 增强型垃圾回收：改进了垃圾回收算法，进一步提高了内存管理的效率。
  • 新特性：包括对最新语言特性的支持和性能优化，保持对现代编程需求的适应。

这些版本逐步推进了Java平台的功能和性能，为开发者提供了更强大和灵活的工具。

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