Java 13 新特性详解 | Baeldung中文网

1. 概述

2019年9月，JDK 13 正式发布，延续了Java每六个月一次的发布节奏。本文将深入解析该版本引入的核心新特性与改进点，帮助开发者快速掌握关键变化。

2. 预览版语言特性

Java 13 引入了两个处于“预览”状态的语言特性。这意味着它们功能完整、可用于评估，但尚未正式生产就绪。未来版本可能根据社区反馈决定是否保留或转正。

⚠️ 要使用这些预览功能，必须在编译和运行时显式添加 --enable-preview 命令行参数。

2.1. Switch 表达式（JEP 354）

Switch 表达式最早出现在 JDK 12 中，而 Java 13 在其基础上引入了全新的 yield 关键字，用于从 switch 块中返回值。

✅ 使用 yield 后，switch 不再局限于 break 和 return，逻辑更清晰，也更容易实现类似策略模式的结构：

@Test
@SuppressWarnings("preview")
public void whenSwitchingOnOperationSquareMe_thenWillReturnSquare() {
    var me = 4;
    var operation = "squareMe";
    var result = switch (operation) {
        case "doubleMe" -> {
            yield me * 2;
        }
        case "squareMe" -> {
            yield me * me;
        }
        default -> me;
    };

    assertEquals(16, result);
}

📌 踩坑提示：yield 只能在 case 的 {} 块中使用，不能用于箭头语法（->）直接表达的单行语句。

2.2. 文本块（Text Blocks，JEP 355）

这是 Java 13 最受欢迎的预览特性之一，专为处理多行字符串设计，比如嵌入 JSON、XML、HTML 等内容。

❌ 以往写法繁琐且易错：

String JSON_STRING 
  = "{\r\n" + "\"name\" : \"Baeldung\",\r\n" + "\"website\" : \"https://www.%s.com/\"\r\n" + "}";

✅ 使用文本块后，代码简洁直观，无需转义引号或手动换行：

String TEXT_BLOCK_JSON = """
{
    "name" : "Baeldung",
    "website" : "https://www.%s.com/"
}
""";

所有 String 的方法依然可用：

@Test
public void whenTextBlocks_thenStringOperationsWorkSame() {        
    assertThat(TEXT_BLOCK_JSON.contains("Baeldung")).isTrue();
    assertThat(TEXT_BLOCK_JSON.indexOf("www")).isGreaterThan(0);
    assertThat(TEXT_BLOCK_JSON.length()).isGreaterThan(0);
}

此外，String 类新增了三个专为文本块设计的方法：

stripIndent()：自动去除每行前导空格（编译器级智能去缩进）
translateEscapes()：将转义序列如 \\t 解析为 \t
formatted(...)：等价于 String.format，但专为文本块设计

示例：使用 formatted 动态填充域名

assertThat(TEXT_BLOCK_JSON.formatted("baeldung").contains("www.baeldung.com")).isTrue();
assertThat(String.format(JSON_STRING,"baeldung").contains("www.baeldung.com")).isTrue();

⚠️ 注意：由于文本块仍为预览特性，上述新方法在 JDK 13 中被标记为 **@Deprecated(forRemoval = true)**，意为未来可能移除。

3. 动态 CDS 归档（JEP 350）

CDS（Class Data Sharing）是 HotSpot VM 的经典优化手段，通过共享类元数据来降低 JVM 启动时间和内存占用。JDK 10 引入了 AppCDS，允许将应用类加入共享归档；JDK 12 默认启用系统级 CDS 归档。

但传统流程太麻烦：必须先试运行应用生成类列表，再手动导出归档文件，步骤繁琐且容易出错。

Java 13 的 动态 CDS 归档解决了这个问题——应用退出时自动将已加载的类写入归档文件，省去了预运行步骤。

使用方式简单粗暴：

第一次运行时启用归档生成：

java -XX:ArchiveClassesAtExit=myapp.jsa -cp myapp.jar com.example.Main

后续运行直接加载归档：

java -XX:SharedArchiveFile=myapp.jsa -cp myapp.jar com.example.Main

✅ 效果：显著提升微服务冷启动速度，尤其适合容器化部署场景。

4. ZGC：释放未使用内存（JEP 351）

ZGC（Z Garbage Collector）自 Java 11 起作为低延迟 GC 方案登场，承诺 GC 停顿时间不超过 10ms。但早期版本有个硬伤：无法将空闲堆内存归还给操作系统，导致长期运行服务内存“只增不减”。

Java 13 为 ZGC 补上了这块拼图：

✅ ZGC 现在默认会将未提交的堆内存释放回操作系统，直到达到 -Xms 设置的最小堆大小。

如果不想启用此功能，有两种方式回退到 Java 11 行为：

使用 -XX:-ZUncommit
设置 -Xms 与 -Xmx 相等（禁用堆动态伸缩）

此外，ZGC 最大堆支持从 4TB 提升至 16TB，进一步拓宽了其在超大内存场景下的适用性。

5. 重构遗留 Socket API（JEP 353）

java.net.Socket 和 ServerSocket 是 Java 最古老的 API 之一，底层由陈旧的 Java/C 混合代码实现，维护困难，且与现代 NIO 架构脱节。

Java 13 将其底层实现从 PlainSocketImpl 替换为基于 java.nio 的 NioSocketImpl，带来以下好处：

✅ 更简洁的代码结构
✅ 更好的可维护性
✅ 为未来支持虚拟线程（Virtual Threads）铺路

⚠️ 兼容性考虑：可通过 JVM 参数切换回旧实现：

-Djdk.net.usePlainSocketImpl=true

默认值为 false，即使用新的 NioSocketImpl。

6. 其他重要变更

除上述 JEP 外，Java 13 还包含多项实用改进：

新增 API

java.nio：新增 FileSystems.newFileSystem(Path, Map<String, ?>)，简化文件系统挂载
java.time：支持日本新年号「令和」（Reiwa）
javax.crypto：支持 Windows 的 CNG（Cryptography Next Generation）加密框架
javax.security：新增 jdk.sasl.disabledMechanisms 属性，用于禁用特定 SASL 认证机制
javax.xml.crypto：新增 Canonical XML 1.1 的 URI 常量
javax.xml.parsers：支持带命名空间的 DOM/SAX 工厂实例化

基础设施升级

Unicode 升级至 12.1 版本
Kerberos 支持主体名称规范化和跨域跳转（cross-realm referrals）

已标记待移除的 API

以下 API 已被标记为废弃，未来版本可能移除：

三个 String 方法（与文本块冲突）
javax.security.cert 包
rmic 工具（RMI 编译器）
Javadoc 工具中的老旧功能
所有 JDK 1.4 之前的 SocketImpl 自定义实现

7. 总结

Java 13 虽然没有引入革命性语法变更，但在性能优化、API 现代化和开发者体验上做了扎实改进。特别是：

✅ 文本块极大简化了多行字符串处理
✅ 动态 CDS 降低了应用启动开销
✅ ZGC 内存回收让低延迟 GC 更加实用
✅ Socket 重构为未来虚拟线程打下基础

尽管部分特性仍处于预览阶段，但已足够在非生产环境尝试。建议开发者结合 --enable-preview 在新项目中体验这些特性，为未来升级做好准备。

所有示例代码已托管至 GitHub：https://github.com/baeldung/tutorials/tree/master/core-java-modules/core-java-13

Persistence

REST

Security