JVM系列.JDK演进历史

Java程序员为什么要了解虚拟机相关的知识

Java程序在设计之初就号称“一次编译，到处运行”。Java之所以能做到“一次编译，处处运行”是因为Java虚拟机隐藏了底层技术的复杂性以及机器和操作系统的差异性。

运行程序的物理机千差万别，而Java虚拟机则在千差万别的物理机上面建立了统一的运行平台，实现了在任意一台Java虚拟机上编译的程序，都能在任何其他Java虚拟机上正常运行。

这一极大的优势使得Java应用的开发比传统C/C++应用的开发更高效快捷，程序员可以把主要精力放在具体业务逻辑，而不是放在保障物理硬件的兼容性上。通常情况下，一个程序员只要了解了必要的Java类库API、Java语法，学习适当的第三方开发框架，就已经基本满足日常开发的需要了。

随着Java技术的不断发展，它已被应用于越来越多的领域之中。其中一些领域，如互联网、能源、金融、通信等，对程序的性能、稳定性和扩展性方面会有极高的要求。

一段程序很可能在10个人同时使用时完全正常，但是在10000个人同时使用时就会缓慢、死锁甚至崩溃。毫无疑问，要满足10000个人同时使用，需要更高性能的物理硬件，但是在绝大多数情况下，提升硬件性能无法等比例提升程序的运行性能和并发能力，甚至有可能对程序运行状况没有任何改善。这里面有Java虚拟机的原因：为了达到“所有硬件提供一致的虚拟平台”的目的，牺牲了一些硬件相关的性能特性。如果开发人员不了解虚拟机诸多技术特性的运行原理，就无法写出最适合虚拟机运行和自优化的代码。

Java技术体系

如果仅从传统意义上来看，JCP官方所定义的Java技术体系包括了以下几个组成部分：

Java程序设计语言
各种硬件平台上的Java虚
Class文件格式
Java类库API
来自商业机构和开源社区的第三方Java类库

JCP：就是人们常说的“Java社区”，这是一个由业界多家技术巨头组成的社区组织，用于定义和发展Java的技术规范。

Java发展历

JDK 1.0发布

1996年1月23日，JDK 1.0发布，Java语言有了第一个正式版本的运行环境。JDK 1.0提供了一个纯解释执行的Java虚拟机实现（Sun Classic VM）。JDK 1.0版本的代表技术包括：Java虚拟机、Applet、AWT等。

JDK 1.1发布

1997年2月19日，Sun公司发布了JDK 1.1，Java里许多最基础的技术支撑点（如JDBC等）都是在JDK 1.1版本中提出的，JDK 1.1版的技术代表有：JAR文件格式、JDBC、JavaBeans、RMI等。Java语言的语法也有了一定的增强，如内部类（Inner Class）和反射（Reflection）都是在这时候出现的。

JDK 1.2发布

1998年12月4日，JDK迎来了一个里程碑式的重要版本：工程代号为Playground（竞技场）的JDK 1.2。

Sun在这个版本中把Java技术体系拆分为三个方向，分别是面向桌面应用开发的J2SE（Java 2 Platform，StandardEdition）、面向企业级开发的J2EE（Java 2 Platform，Enterprise Edition）和面向手机等移动终端开发的J2ME（Java 2 Platform，Micro Edition）。

J2EE：J2EE包含13种核心技术，分别包括JDBC, JNDI, EJBs, RMI, JSP, Java servlets, XML, JMS, Java IDL, JTS, JTA, JavaMail 和 JAF。具体介绍可以参考这篇博客

J2EE在JDK 10以后被Oracle认为是一个不赚钱的业务，捐献给Eclipse基金会管理，但是不允许使用Java商标，所以改称为Jakarta EE。

在这个版本中出现的代表性技术非常多，如EJB、Java Plug-in、Java IDL、Swing等，并且这个版本中Java虚拟机第一次内置了JIT（Just In Time）即时编译器（JDK 1.2中曾并存过三个虚拟机，Classic VM、HotSpot VM和Exact VM，其中Exact VM只在Solaris平台出现过；后面两款虚拟机都是内置了JIT即时编译器的，而之前版本所带的Classic VM只能以外挂的形式使用即时编译器）。在语言和API层面上，Java添加了strictfp关键字，Java类库添加了现在Java编码之中极为常用的一系列Collections集合类等。

JDK 1.3发布

2000年5月8日，工程代号为Kestrel（美洲红隼）的JDK 1.3发布。相对于JDK1.2，JDK 1.3的改进主要体现在Java类库上（如数学运算和新的Timer API等），JNDI服务从JDK 1.3开始被作为一项平台级服务提供（以前JNDI仅仅是一项扩展服务），使用CORBA IIOP来实现RMI的通信协议，等等。这个版本还对Java 2D做了很多改进，提供了大量新的Java 2D API，并且新添加了JavaSound类库。

JDK 1.4发布

2002年2月13日，JDK 1.4发布，工程代号为Merlin（灰背隼）。JDK 1.4是标志着Java真正走向成熟的一个版本，Compaq、Fujitsu、SAS、Symbian、IBM等著名公司都有参与功能规划，甚至实现自己独立发行的JDK 1.4。哪怕是在近二十年后的今天，仍然有一些主流应用能直接运行在JDK 1.4之上，或者继续发布能运行在1.4上的版本。JDK 1.4同样带来了很多新的技术特性，如正则表达式、异常链、NIO、日志类、XML解析器和XSLT转换器，等等。

JDK 5发布

2004年9月30日，JDK 5发布，工程代号为Tiger（老虎）。Sun公司从这个版本开始放弃了谦逊的“JDK 1.x”的命名方式，将产品版本号修改成了“JDK x”。从JDK 1.2以来，Java在语法层面上的变动一直很小，而JDK 5在Java语法易用性上做出了非常大的改进。如：自动装箱、泛型、动态注解、枚举、可变长参数、遍历循环（foreach循环）等语法特性都是在JDK 5中加入的。在虚拟机和API层面上，这个版本改进了Java的内存模型（Java Memory Model，JMM）、提供了java.util.concurrent并发包等。另外，JDK 5是官方声明可以支持Windows 9x操作系统的最后一个JDK版本。

JDk 6发布

2006年12月11日，JDK 6发布，工程代号为Mustang（野马）。

在这个版本中，Sun公司终结了从JDK 1.2开始已经有八年历史的J2EE、J2SE、J2ME的产品线命名方式，启用Java EE 6、Java SE 6、Java ME 6的新命名来代替。

JDK 6的改进包括：提供初步的动态语言支持（通过内置Mozilla JavaScript Rhino引擎实现）、提供编译期注解处理器和微型HTTP服务器API，等等。同时，这个版本对Java虚拟机内部做了大量改进，包括锁与同步、垃圾收集、类加载等方面的实现都有相当多的改动。

JDK 6发布后，Sun公司把Java开源了，形成了OpenJDK项目。OpenJDK和JDK的代码基本一致，除了极少量的产权代码（Encumbered Code，这部分代码所有权不属于Sun公司，Sun本身也无权进行开源处理）外，OpenJDK几乎拥有了当时JDK的全部代码。

我们可以这样简单理解两者的关系。JDK的的代码是master主分支上的代码，openJDK是从master上拉出来的一个产品线，在这个分支上删除了Encumbered Code等这些产权代码。所以如果你用不到这些产权特性的话，JDK和OpenJDK可以认为是一致的。

JDK 7发布

在JDK 7发布之前，Java的老东家Sun公司被Oracle收购了。在原本计划在JDK 7中发布的很多特性不能如期完成。

为了保证如期发布JDK 7，Oracle大幅裁剪了JDK 7预定目标，以保证JDK 7的正式版能够于2011年7月28日准时发布。主要措施是把不能按时完成的Lambda项目、Jigsaw项目和Coin项目的部分改进延迟到JDK 8之中。

最终，JDK 7包含的改进有：提供新的G1收集器（G1在发布时依然处于Experimental状态，直至2012年4月的Update 4中才正式商用）、加强对非Java语言的调用支持（JSR-292，这项特性在到JDK 11还有改动）、可并行的类加载架构等。

JDK 8发布

2014年3月18日，JDK 8发布。从JDK 8开始，Oracle启用JEP（JDK Enhancement Proposals）来定义和管理纳入新版JDK发布范围的功能特性。JDK 8提供了那些曾在JDK 7中规划过，但最终未能在JDK 7中完成的功能，主要包括：

JEP 126：对Lambda表达式的支持，这让Java语言拥有了流畅的函数式表达能力。
JEP 104：内置Nashorn JavaScript引擎的支持。
JEP 150：新的时间、日期API。
JEP 122：彻底移除HotSpot的永久代。

以上只是列出了JDK 8的部分新特性。

JDK 9发布

2017年9月21日，JDK 9发布。JDK 9主要发布了Jigsaw（支持Java模块化，对标OSGi），除了Jigsaw外，JDK 9还增强了若干工具（JS Shell、JLink、JHSDB等），整顿了HotSpot各个模块各自为战的日志系统，支持HTTP 2客户单API等91个JEP。

JDK 9以后，Oracle宣布每六个JDK大版本中才会被划出一个长期支持（Long Term Support，LTS）版，只有LTS版的JDK能够获得为期三年的支持和更新，普通版的JDK就只有短短六个月的生命周期。JDK 8和JDK 11会是LTS版，再下一个就到2021年发布的JDK 17了。

JDK 10发布

2018年3月20日，JDK 10如期发布，这版本的主要研发目标是内部重构，诸如统一源仓库、统一垃圾收集器接口、统一即时编译器接口（JVMCI在JDK 9已经有了，这里是引入新的Graal即时编译器）等，这些都将会是对未来Java发展大有裨益的改进，但对普通用户来说JDK 10的新特性就显得乏善可陈，毕竟它只包含了12个JEP，而且其中只有本地类型推断这一个编码端可见的改进。

JDK10以后，Oracle选择把J2EE“扫地出门”，所有权直接赠送给Eclipse基金会，唯一的条件是以后不准再使用“Java”这个商标[插图]，所以取而代之的将是Jakarta EE。

JDK 11发布

2018年9月25日，JDK 11发布，这是一个LTS版本的JDK，包含17个JEP，其中有ZGC这样的革命性的垃圾收集器出现，也有把JDK 10中的类型推断加入Lambda语法这种可见的改进。

JDK 12发布

2019年3月20日，JDK 12发布，只包含8个JEP，其中主要有Switch表达式、Java微测试套件（JMH）等新功能，最引人注目的特性无疑是加入了由RedHat领导开发的Shen-andoah垃圾收集器。

Shenandoah作为首个由非Oracle开发的垃圾收集器，其目标又与Oracle在JDK 11中发布的ZGC几乎完全一致，两者天生就存在竞争。Oracle马上用实际行动抵制了这个新收集器，在JDK 11发布时才说应尽可能保证OracleJDK和OpenJDK的兼容一致，转眼就在OracleJDK 12里把Shenandoah的代码通过条件编译强行剔除掉，使其成为历史上唯一进入了OpenJDK发布清单，但在OracleJDK中无法使用的功能。