Nowości w Java 17: Kompleksowy przewodnik po najnowszej wersji

Java 17, wydana we wrześniu 2021 roku, stanowi wersję z długoterminowym wsparciem (LTS) i wprowadza szereg istotnych zmian, które mają ułatwić pracę programistom, zapewnić większe bezpieczeństwo oraz poprawić wydajność aplikacji. W niniejszym artykule przybliżymy wszystkie kluczowe aspekty tej wersji jednego z najpopularniejszych języków programowania na świecie.

Nowe funkcjonalności

Java 17 oferuje wiele nowych funkcjonalności i usprawnień, zarówno w zakresie języka, bibliotek standardowych, jak i samej wirtualnej maszyny (JVM). Poniżej przedstawiamy najistotniejsze z nich.

Usprawnienia w API

• Nowe metody – w różnych klasach standardowej biblioteki Javy pojawiły się dodatkowe metody, ułatwiające pisanie bardziej czytelnego i zwięzłego kodu. Drobne usprawnienia wprowadzone zostały m.in. w klasach String, Math czy Objects.
• Usprawnienia w Collections Framework – kolekcje w Javie są stale rozwijane i optymalizowane. W Java 17 pojawiły się drobne poprawki mające na celu zwiększenie wydajności oraz ergonomii pracy z kolekcjami. Nowości obejmują ulepszone metody do łatwiejszego tworzenia niezmiennych kolekcji czy wygodniejsze przetwarzanie danych.
• Stream API – doszlifowane zostały operacje związane ze strumieniami, co ułatwia pisanie kodu w stylu funkcyjnym. Zmiany dotyczą m.in. usprawnień w wewnętrznych algorytmach przetwarzania danych, a także dodania nowych metod pomocniczych w niektórych klasach wspierających pracę ze strumieniami.

Warto również wspomnieć o kilku funkcjach wprowadzonych tuż przed Java 17, ale dopiero w tej wersji uznanych za w pełni stabilne (wychodzących z faz preview lub incubator). Dzięki temu programiści mogą już korzystać z nich bez obaw o istotne zmiany w przyszłości.

Bezpieczeństwo

W erze rosnącego znaczenia cyberbezpieczeństwa i ochrony danych, Java 17 wprowadza istotne ulepszenia, mające na celu wzmocnienie bezpieczeństwa aplikacji działających w ekosystemie JVM. Poniżej przedstawiono główne usprawnienia w tej dziedzinie.

Strong encapsulation

• Ulepszona kontrola dostępu – wzmocnione zostały zasady enkapsulacji w modułach Javy, co ogranicza możliwość nieautoryzowanego dostępu do wewnętrznych elementów pakietów. Dzięki temu aplikacje mogą być lepiej chronione przed potencjalnymi atakami.
• Szyfrowanie – Java 17 oferuje aktualizację algorytmów kryptograficznych i wprowadzenie nowych standardów, dzięki czemu aplikacje mogą korzystać z mocniejszych i bardziej wydajnych metod szyfrujących. Szczególną uwagę poświęcono kompatybilności ze standardami bezpieczeństwa wymaganymi w profesjonalnych środowiskach.
• Bezpieczne API – usprawnienia wprowadzono także w kontekście bibliotek i API dedykowanych bezpieczeństwu, takich jak javax.crypto czy java.security. Zmiany te pozwalają na łatwiejsze zarządzanie kluczami szyfrującymi oraz skuteczniejsze zabezpieczenie komunikacji.

Dodatkowym aspektem jest większa integracja z mechanizmami zarządzania uprawnieniami, umożliwiającymi programistom precyzyjniejsze definiowanie, które fragmenty kodu mogą mieć dostęp do danych lub wywoływać określone funkcjonalności systemu.

Wydajność

Poprawa wydajności jest niezmiennie jednym z priorytetów w rozwoju Javy. Java 17 skupia się na optymalizacjach, które wpływają na szybsze uruchamianie aplikacji, lepsze zarządzanie zasobami i efektywniejsze wykorzystanie pamięci.

Optymalizacje JIT Compiler

• Inlining – kompilator JIT (Just-In-Time) został udoskonalony w zakresie inliningu, czyli zamiany wywołań metod na ich treść w miejscu wywołania. Dzięki temu kod wykonywany jest szybciej, ponieważ unika się dodatkowego narzutu związanego z wywołaniem funkcji.
• Loop unrolling – proces „rozwijania” pętli w szereg instrukcji, co może znacząco przyspieszyć ich wykonanie w przypadku krótkich i często powtarzanych fragmentów. W Java 17 algorytmy loop unrolling zostały ulepszone, co przekłada się na wzrost wydajności w krytycznych obszarach działania aplikacji.
• Usprawnienia w zarządzaniu pamięcią – Java 17 oferuje kolejne ulepszenia w algorytmach garbage collection. Wprowadzone modyfikacje wpływają na szybsze odzyskiwanie nieużywanych obiektów i efektywniejsze wykorzystanie zasobów, co jest szczególnie ważne w środowiskach chmurowych, gdzie skalowalność i optymalizacja kosztów odgrywają kluczową rolę.

Ponadto deweloperzy mają możliwość korzystania z alternatywnych odśmieciaczy (np. ZGC, Shenandoah), które w Java 17 są bardziej dopracowane, pozwalając na minimalizację przerw w działaniu (tzw. stop-the-world) nawet w przypadku dużych obciążeń.

Dodatkowe ważne zmiany i podsumowanie

Oprócz opisanych wyżej aspektów, Java 17 wprowadza również inne kluczowe udoskonalenia. Wśród nich znajdują się między innymi:

• Sealed Classes (JEP 409) – mechanizm umożliwiający ograniczenie hierarchii klas i interfejsów. Dzięki sealed classes deweloperzy mogą kontrolować, które klasy mogą rozszerzać daną klasę lub implementować interfejs, co przekłada się na lepszą enkapsulację i czytelniejszą strukturę kodu.
• Pattern Matching for instanceof (finalizacja JEP 394) – ostateczne włączenie do Javy możliwości przypisywania zmiennej nowego typu wprost w wyrażeniu instanceof, co upraszcza kod i minimalizuje ryzyko błędów rzutowania.
• Usunięcie starych i nieużywanych API – część przestarzałych modułów, takich jak RMI Activation, została wycofana, aby utrzymać czystość platformy i ułatwić jej dalszy rozwój.
• Nowe wsparcie dla ARM macOS (JEP 391) – zapewnienie pełnej obsługi macOS na procesorach ARM, co jest niezbędne w obliczu rosnącej popularności komputerów z układami Apple Silicon (M1, M2).

Java 17 jest strategicznym wydaniem LTS (Long-Term Support), co oznacza, że będzie wspierana i aktualizowana pod kątem bezpieczeństwa przez wiele lat. Deweloperzy otrzymują zatem stabilną bazę do tworzenia wieloletnich projektów. Aby w pełni wykorzystać potencjał wersji 17, zalecane jest zapoznanie się ze zmianami i nowościami wprowadzonymi również w poprzednich wydaniach (11, 14, 15, 16), gdyż wiele funkcjonalności zostało wtedy wprowadzonych w formie wersji testowych i obecnie stały się w pełni dostępne.

Wybierając Java 17, programiści mogą liczyć na zwiększone bezpieczeństwo, wydajność i nowoczesne wzorce projektowe, co pozytywnie wpłynie na rozwój nowo tworzonych aplikacji oraz utrzymanie i modernizację tych już istniejących.