Java 20: miglioramenti e novità

Java, il potente linguaggio di programmazione che ha dato vita a una miriade di applicazioni e soluzioni software negli ultimi decenni, ha fatto un passo avanti ancora più audace rilasciando il suo nuovo aggiornamento, Java 20. 

In questa era di cambiamenti rapidi e la crescente domanda di prestazioni ottimizzate, Java 20 promette di rivoluzionare il modo in cui sviluppatori e aziende si approcciano alla programmazione con migliaia di aggiornamenti.

Mentre ci immergiamo nelle novità di Java 20, sarà importante sottolineare che ci concentreremo su una panoramica generale delle sue migliorie senza addentrarci troppo nei dettagli. Questo articolo ti invita a scoprire le nuove funzionalità che renderanno Java 20 un punto di riferimento nel mondo dello sviluppo software. Se sei un appassionato di programmazione o un professionista in cerca delle ultime innovazioni, questa lettura ti fornirà un’anteprima dei miglioramenti che rendono Java 20 così entusiasmante.

Da una maggiore efficienza delle prestazioni a un’esperienza di sviluppo semplificata, Java 20 è pronto a sorprendere gli sviluppatori di ogni livello. Continua a leggere per scoprire come l’ultima versione del linguaggio offrirà soluzioni concrete alle sfide che affronti nella tua attività di programmazione quotidiana. Java 20 ti permetterà di scrivere codice più pulito, ridurre la complessità delle applicazioni, migliorare le performance, renderle più sicure in un mondo sempre più digitalizzato e molto altro ancora. 

Senza ulteriori indugi, immergiamoci in questo mondo di innovazione con Java 20 e scopriamo insieme come rendere il tuo codice più sicuro, più efficiente e più potente.

Le novità di Java 20

Java 20 offre numerose novità in termini di prestazioni, stabilità e sicurezza, oltre ad aggiornamenti della piattaforma che aiuteranno gli sviluppatori ad aumentare la produttività e a guidare l’innovazione e la crescita nelle loro organizzazioni. 

Sono stati effettuati miglioramenti su:

• Prestazioni: Java 20 è più veloce e più efficiente rispetto alle versioni precedenti, grazie a ottimizzazioni come il compilatore JIT (Just-In-Time), il garbage collector ZGC (Z Garbage Collector) e il supporto per le istruzioni vettoriali;
• Stabilità: è più affidabile attraverso il controllo dei null pointer, la gestione delle eccezioni, il monitoraggio delle risorse e la modularità;
• Sicurezza: è più protetto per mezzo del supporto per TLS 1.3 (Transport Layer Security), della crittografia AES-GCM (Advanced Encryption Standard-Galois/Counter Mode) e della firma dei moduli;
• Piattaforma: offre nuove funzionalità che aiutano gli sviluppatori a creare applicazioni più potenti, flessibili e scalabili come i record patterns, il pattern matching for switch, i scoped values, i virtual threads, la structured concurrency e la foreign function & memory API.

Basandoci sul comunicato stampa di Oracle su Java 20, scopriamo insieme quali sono le novità di questa versione. 

Record Patterns

Gli aggiornamenti più significativi di Java 20, come si legge dal blog ufficiale, sono stati raggruppati in 7 diversi PEC. 

Analizziamo insieme il primo che rientra nel Project Amber, per migliorare la produttività degli sviluppatori: “JEP 432: Record Patterns (Second Preview): Migliora il linguaggio Java consentendo agli utenti di annidare i record patterns e i type patterns per creare una forma potente, dichiarativa e componibile di navigazione e elaborazione dei dati. Questo aiuta ad aumentare la produttività degli sviluppatori consentendo loro di estendere il pattern matching per consentire query sui dati più sofisticate e componibili.”

Una delle novità più importanti di Java 20 è il supporto ai record, una nuova forma di classe che permette di definire in modo semplice e conciso dei tipi di dati immutabili. I record sono molto utili per rappresentare dei dati strutturati senza dover scrivere troppo codice boilerplate. 

Pattern Matching for Switch

Il secondo PEC rientra sempre negli sforzi per il miglioramento della produttività degli sviluppatori: “JEP 433: Pattern Matching for Switch (Fourth Preview): Estendendo il pattern matching allo switch, un’espressione può essere testata contro un numero di pattern, ognuno con una specifica azione, in modo che le query sui dati complesse possano essere espresse in modo conciso e sicuro. Espandendo l’espressività e l’applicabilità delle espressioni e delle istruzioni switch, si aumenta la produttività degli sviluppatori.”

Un’altra novità legata al pattern matching è il pattern matching for switch. Si tratta di una nuova sintassi per lo switch che permette di usare usare il pattern matching per scrivere degli switch più espressivi e compatti, senza bisogno di usare il break o il default. 

Scoped Values

Passiamo ora alla terza novità di Java 20 che rientra invece nel Project Loom, destinato a reinventare il threading: “JEP 429: Scoped Values (Incubator): Consente la condivisione di dati immutabili all’interno e tra i thread, che sono preferiti alle variabili thread-local, soprattutto quando si usano un gran numero di thread virtuali. Questo aumenta la facilità d’uso, la comprensibilità, la robustezza e le prestazioni.”

Si tratta di una funzione che consente di associare dei valori a dei contesti di esecuzione, in modo da poterli accedere in modo thread-local. In questo modo, possiamo gestire in modo elegante e sicuro le informazioni che dipendono dal contesto di esecuzione, senza dover usare variabili globali o thread-local.

Virtual Threads 

Rimaniamo sempre nel Project Loom dove rientra anche la quarta novità: “JEP 436: Virtual Threads (Second Preview): Semplifica notevolmente il processo di scrittura, manutenzione e osservazione di applicazioni ad alto throughput e concorrenti introducendo i thread virtuali leggeri nella piattaforma Java. Consentendo agli sviluppatori di risolvere facilmente i problemi, eseguire il debug e il profiling delle applicazioni concorrenti con gli strumenti e le tecniche JDK esistenti, i thread virtuali aiutano ad accelerare lo sviluppo delle applicazioni.”

Si tratta di una nuova forma di thread che non sono mappati direttamente sui thread del sistema operativo, ma sono gestiti da una libreria user-level. Questo significa che possiamo creare milioni di virtual thread senza consumare troppe risorse o rallentare il sistema. I virtual thread sono molto utili per implementare applicazioni concorrenti che devono gestire molte operazioni asincrone o bloccanti. In questo modo, possiamo gestire un numero elevato di connessioni in modo scalabile e performante, senza dover usare un modello basato su callback o su future.

Structured Concurrency

La quinta novità di Java 20 è anche l’ultima del Project Loom: “JEP 437: Structured Concurrency (Second Incubator): Semplifica la programmazione multithread trattando più attività in esecuzione in thread diversi come una singola unità di lavoro. Questo aiuta i team di sviluppo a semplificare la gestione degli errori e l’annullamento, a migliorare l’affidabilità e a migliorare l’osservabilità.”

Stiamo parlando di una nuova funzione che permette di creare e gestire dei gruppi di virtual thread in modo strutturato e componibile. In questo modo, possiamo creare dei flussi di esecuzione concorrenti in modo modulare e semplice, senza dover gestire manualmente la sincronizzazione o la cancellazione dei thread.

Foreign Function & Memory API 

La sesta novità rientra invece nel Project Panama, che si è dato come obiettivo quello di collegare Java ad altre piattaforme. Vediamo insieme di cosa si tratta: “JEP 434: Foreign Function & Memory API (Second Preview): Consente ai programmi Java di interoperare con codice e dati al di fuori del runtime Java. Invocando in modo efficiente le funzioni straniere (cioè il codice al di fuori della Java Virtual Machine [JVM]) e accedendo in modo sicuro alla memoria straniera (cioè la memoria non gestita dalla JVM), questa funzionalità consente ai programmi Java di chiamare librerie native ed elaborare dati nativi senza richiedere l’interfaccia nativa Java. Questo aumenta la facilità d’uso, le prestazioni e la sicurezza.”

Questo significa che possiamo chiamare delle funzioni scritte in altri linguaggi come C o Rust, o accedere a delle strutture dati allocate nello heap nativo, in modo diretto e sicuro. In questo modo, possiamo integrare il codice Java con il codice nativo in modo efficiente e flessibile, senza dover scrivere del codice glue o usare delle librerie wrapper.

Vector API

Arriviamo infine alla settima novità che rientra in un progetto a sé. Si tratta di una PEC orientata sulla matematica vettoriale. Analizziamola insieme: “JEP 438: Vector API (Fifth Incubator): Esprime calcoli vettoriali che vengono compilati in modo affidabile al momento dell’esecuzione in istruzioni vettoriali sulle architetture CPU supportate. Questo aumenta le prestazioni rispetto ai calcoli scalari equivalenti.”

Si tratta di una nuova API che permette di sfruttare le istruzioni vettoriali del processore per eseguire delle operazioni su dei vettori di dati in modo ottimizzato. In questo modo, possiamo lavorare su dei dati parallelamente e velocemente, sfruttando le capacità del processore.

Altri aggiornamenti

Queste sono le macro novità che riguardano le PEC ma, come dicevamo all’inizio, sono stati apportati migliaia di aggiornamenti riguardanti la stabilità, la sicurezza e le prestazioni in generale. L’obiettivo del lavoro di Java in oltre un ventennio di attività è sempre stato quello di mettere gli sviluppatori nelle condizioni di progettare nuove generazioni di applicazioni solide, sicure e scalabili. Con Java 20, l’azienda e la community globale hanno voluto infondere nella nuova versione la propria filosofia di lavoro, aiutando tutti gli sviluppatori del mondo ad aumentare la propria produttività e l’efficienza dei loro prodotti. 

Citiamo gli ulteriori aggiornamenti riportati anche dal Magazine Java: 

• Gruppi di scambio di chiavi DTLS (Datagram Transport Layer Security);
• Nuovo GarbageCollectorMXBean per segnalare la necessità e la durata dei tempi di pausa di osservazione e pulizia per il Garbage Collector G1;
• ChaCha20 su piattaforme x86_64 e aarch64;
• Supporto per Unicode 15.0;
• Migliore controllo dei thread di perfezionamento simultanei di G1;
• Supporto per Unicode CLDR versione 42;
• Nuovi eventi JDK Flight Recorder: e jdk.InitialSecurityPropertyjdk.SecurityProviderService;
• Miglioramenti alla pagina API di anteprima nella documentazione di Javadoc;
• Nuova opzione riga di comandojmod –compress;
• Supporto del grafema in BreakIterator;
• Dati aggiornati sul fuso orario sulla base dello standard 2022c;
• ID generati automaticamente nelle intestazioni Javadoc.

Scoprire la tipologia di miglioramenti che sono stati apportati è importante, ma lo è ancora di più toccare con mano il reale beneficio che ne deriva durante lo sviluppo. Questa è la vera novità. 

Conclusione

Quindi, le novità introdotte da Java 20 rappresentano un significativo passo avanti per il linguaggio di programmazione più diffuso al mondo. Gli sviluppatori avranno a disposizione strumenti più potenti, espressivi e flessibili che consentiranno loro di affrontare sfide sempre più complesse nel campo dello sviluppo software.

Dalle funzionalità di pattern matching avanzato a una gestione migliorata delle eccezioni, dalle prestazioni ottimizzate agli aggiornamenti sulla sicurezza, Java 20 si propone di aumentare l’efficienza e la produttività degli sviluppatori, offrendo loro un ambiente di sviluppo più ricco di risorse e soluzioni.

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