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因收到Google相关通知，网站将会择期关闭。相关通知内容
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25 未来：JVM 的历史与展望
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本课时我们主要讲解 JVM 的历史与展望。
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我们都知道，Java 目前被 Oracle 控制，它是从 Sun 公司手中收购的，HotSpot 最初也并非由 Sun 公司开发，是由一家名为 Longview Technologies 的小公司设计的，而且这款虚拟机一开始也不是为 Java 语言开发的。
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当时的 HotSpot，非常优秀，尤其是在 JIT 编译技术上，有一些超前的理念，于是 Sun 公司在 1997 年收购了 Longview Technologies，揽美人入怀。
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Sun 公司是一家对技术非常专情的公司，他们对 Java 语言进行了发扬光大，尤其是在 JVM 上，做了一些非常大胆的尝试和改进。
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9 年后，Sun 公司在 2006 年的 JavaOne 大会上，将 Java 语言开源，并在 GPL 协议下公开源码，在此基础上建立了 OpenJDK。你应该听说过，GPL 协议的限制，是比较宽松的，这极大的促进了 Java 的发展，同时推动了 JVM 的发展。
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Sun 是一家非常有技术情怀的公司，最高市值曾超过 2000 亿美元。但是，最后却以 74 亿美元的价格被 Oracle 收购了，让人感叹不已。
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2010 年，HotSpot 进入了 Oracle 时代，这也是现在为什么要到 Oracle 官网上下载 J2SE 的原因。
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幸运的是，我们有 OpenJDK 这个凝聚了众多开源开发者心血的分支。从目前的情况来看，OpenJDK 与 Oracle 版本之间的差别越来越小，甚至一些超前的实验性特性，也会在 OpenJDK 上进行开发。
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对于我们使用者来说，这个差别并不大，因为 JVM 已经屏蔽了操作系统上的差异，而我们打交道的，是上层的 JRE 和 JDK。
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其他虚拟机
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由于 JVM 就是个规范，所以实现的方法也很多，完整的列表请点击这里查看。
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JVM 的版本非常之多，比较牛的公司都搞了自己的 JVM，但当时谁也没想到，话语权竟会到了 Oracle 手里。下面举几个典型的例子。
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J9 VM
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我在早些年工作的时候，有钱的公司喜欢买大型机，比如会买 WebLogic、WebSphere 等服务器。对于你现在已经用惯了 Tomcat、Undertow 这些轻量级的 Web 服务器来说，这是一些很古老的名词了。
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WebSphere 就是这样一个以“巨无霸”的形式存在，当年的中间件指的就是它，和现在的中间件完全不是一个概念。
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WebSphere 是 IBM 的产品，开发语言是 Java。但是它运行时的 JVM，却是一个叫做 J9 的虚拟机，依稀记得当年，有非常多的 jar 包，由于引用了一些非常偏门的 API，却不能运行（现在应该好了很多）。
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Zing VM
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Zing JVM 是 Azul 公司传统风格的产品，它在 HotSpot 上做了不少的定制及优化，主打低延迟、高实时服务器端 JDK 市场。它代表了一类商业化的定制，比如 JRockit，都比较贵。
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IKVM
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这个以前在写一些游戏的时候，使用过 LibGDX，相当于使用了 Java，最后却能跑在 .net 环境上，使用的方式是 IKVM 。它包含了一个使用 .net 语言实现的 Java 虚拟机，配合 Mono 能够完成 Java 和 .net 的交互，让人认识到语言之间的鸿沟是那么的渺小。
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Dalvik
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Android 的 JVM，就是让 Google 吃官司的那个，从现在 Android 的流行度上也能看出来，Dalvik 优化的很好。
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历史
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下面我简单讲讲 Java 的发展历史：
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1995 年 5 月 23 日，Sun 公司正式发布了 Java 语言和 HotJava 浏览器；
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1996 年 1 月，Sun 公司发布了 Java 的第一个开发工具包（JDK 1.0）；
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1996 年 4 月，10 个最主要的操作系统供应商申明将在其产品中嵌入 Java 技术，发展可真是迅雷不及掩耳；
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1996 年 9 月，约 8.3 万个网页应用了 Java 技术来制作，这就是早年的互联网，即 Java Applet，真香；
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1996 年 10 月，Sun 公司发布了 Java 平台第一个即时编译器（JIT），这一年很不平凡；
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1997 年 2 月 18 日，JDK 1.1 面世，在随后的三周时间里，达到了 22 万次的下载量，PHP 甘拜下风；
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1999 年 6 月，Sun 公司发布了第二代 Java 三大版本，即 J2SE、J2ME、J2EE，随之 Java2 版本发布；
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2000 年 5 月 8 日，JDK 1.3 发布，四年升三版，不算过分哈；
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2000 年 5 月 29 日，JDK 1.4 发布，获得 Apple 公司 Mac OS 的工业标准支持；
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2001 年 9 月 24 日，Java EE 1.3 发布，注意是 EE，从此开始臃肿无比；
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2002 年 2 月 26 日，J2SE 1.4 发布，自此 Java 的计算能力有了大幅度的提升，与 J2SE 1.3 相比，多了近 62% 的类与接口；
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2004 年 9 月 30 日 18:00PM，J2SE 1.5 发布，1.5 正式更名为 Java SE 5.0；
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2005 年 6 月，在 JavaOne 大会上，Sun 公司发布了 Java SE 6；
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2009 年 4 月 20 日，Oracle 宣布收购 Sun，该交易的总价值约为 74 亿美元；
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2010 年 Java 编程语言的创始人 James Gosling 从 Oracle 公司辞职，一朝天子一朝臣，国外也不例外；
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2011 年 7 月 28 日，Oracle 公司终于发布了 Java 7，这次版本升级经过了将近 5 年时间；
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2014 年 3 月 18 日，Oracle 公司发布了 Java 8，这次版本升级为 Java 带来了全新的 Lambda 表达式。
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小碎步越来越快，担心很快 2 位数都装不下 Java 的版本号了。目前 Java 的版本已经更新到 14 了，但市场主流使用的还是 JDK 8 版本。
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最近更新
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有些我们现在认为理所当然的功能，在 Java 的早期版本是没有的。我们从 Java 7 说起，以下内容仅供参考，详细列表见 openjdk JEP 列表。
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Java 7
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Java 7 增加了以下新特性：
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try、catch 能够捕获多个异常
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新增 try-with-resources 语法
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JSR341 脚本语言新规范
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JSR203 更多的 NIO 相关函数
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JSR292，第 17 课时提到的 InvokeDynamic
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支持 JDBC 4.1 规范
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文件操作的 Path 接口、DirectoryStream、Files、WatchService
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jcmd 命令
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多线程 fork/join 框架
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Java Mission Control
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Java 8
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Java 8 也是一个重要的版本，在语法层面上有更大的改动，支持 Lamda 表达式，影响堪比 Java 5 的泛型支持：
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支持 Lamda 表达式
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支持集合的 stream 操作
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提升了 HashMaps 的性能（红黑树）
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提供了一系列线程安全的日期处理类
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完全去掉了 Perm 区
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Java 9
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Java 9 增加了以下新特性：
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JSR376 Java 平台模块系统
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JEP261 模块系统
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jlink 精简 JDK 大小
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G1 成为默认垃圾回收器
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CMS 垃圾回收器进入废弃倒计时
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GC Log 参数完全改变，且不兼容
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JEP110 支持 HTTP2，同时改进 HttpClient 的 API，支持异步模式
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jshell 支持类似于 Python 的交互式模式
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Java 10
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Java 10 增加了以下新特性：
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JEP304 垃圾回收器接口代码进行整改
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JEP307 G1 在 FullGC 时采用并行收集方式
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JEP313 移除 javah 命令
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JEP317 重磅 JIT 编译器 Graal 进入实验阶段
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Java 11
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Java 11 增加了以下新特性：
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JEP318 引入了 Epsilon 垃圾回收器，这个回收器什么都不干，适合短期任务
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JEP320 移除了 JavaEE 和 CORBA Modules，应该要走轻量级路线
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Flight Recorder 功能，类似 JMC 工具里的功能
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JEP321 内置 httpclient 功能，java.net.http 包
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JEP323 允许 lambda 表达式使用 var 变量
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废弃了 -XX+AggressiveOpts 选项
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引入了 ZGC，依然是实验性质
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Java 12
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Java 12 增加了以下新特性：
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JEP189 先加入 ShenandoahGC
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JEP325 switch 可以使用表达式
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JEP344 优化 G1 达成预定目标
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优化 ZGC
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Java 13
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Java 13 增加了以下新特性：
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JEP354 yield 替代 break
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JEP355 加入了 Text Blocks，类似 Python 的多行文本
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ZGC 的最大 heap 大小增大到 16TB
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废弃 rmic Tool 并准备移除
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Java 14
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Java 14 增加了以下新特性：
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JEP343 打包工具引入
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JEP345 实现了 NUMA-aware 的内存分配，以提升 G1 在大型机器上的性能
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JEP359 引入了 preview 版本的 record 类型，可用于替换 lombok 的部分功能
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JEP364 之前的 ZGC 只能在 Linux 上使用，现在 Mac 和 Windows 上也能使用 ZGC 了
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JEP363 正式移除 CMS，我们课程里提到的一些优化参数，在 14 版本普及之后，将不复存在
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OpenJDK 64-Bit Server VM warning: Ignoring option UseConcMarkSweepGC; support was removed in 14.0
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现状
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先看一下 2019 年 JVM 生态系统报告部分图示，部分图示参考了 snyk 这个网站。
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生产环境中，主要用哪些 JDK
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可以看到 OracleJDK 和 OpenJDK 几乎统治了江湖，如果没有 IBM 那些捆绑销售的产品，份额只会更高。另外，使用 OpenJDK 的越来越多，差异也越来越小，在公有云、私有云等方面的竞争格局，深刻影响着在 OpenJDK 上的竞争格局；OpenJDK 很有可能被认为是一种退⽽求其次的选择。
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生产环境中，用哪个版本的 Java
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以 8 版本为主，当然还有 6 版本以下的，尝鲜的并不是很多，因为服务器环境的稳定性最重要。新版本升级在中国的宣传还是不够，如果很多企业看不到技术升级的红利，势必也会影响升级的积极性。
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应用程序的主要 JVM 语言是什么
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很多人反应 Kotlin 非常好用，我尝试着推广了一下，被喜欢 Groovy 的朋友鄙视了一番，目前还是以 Java 居多。
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展望
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有点规模的互联网公司，行事都会有些谨慎，虽然 JVM 做到了向下版本的兼容，但是有些性能问题还是不容忽视，尝鲜吃螃蟹的并不是很多。
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现在用的最多的，就是 Java 8 版本。如果你的服务器用的这个，那么用的最多的垃圾回收器就是 CMS，或者 G1。随着 ZGC 越来越稳定，CMS 终将会成为过去式。
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目前，最先进的垃圾回收器，叫做 ZGC，它有 3 个 flag：
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支持 TB 级堆内存（最大 4T）
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最大 GC 停顿 10ms
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对吞吐量影响最大，不超过 15%
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每一个版本的发布，Java 都会对以下进行改进：
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优化垃圾回收器，减少停顿，提高吞吐
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语言语法层面的升级，这部分在最近的版本里最为明显
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结构调整，减少运行环境的大小，模块化
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废弃掉一些承诺要废弃的模块
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那么 JVM 将向何处发展呢？以目前来看，比较先进的技术，就是刚才提到的垃圾回收阶段的 ZGC ，能够显著的减少 STW 的问题；另外， GraalVM 是 Oracle 创建的一个研究项目，目标是完全替换 HotSpot，它是一个高性能的 JIT 编译器，接受 JVM 字节码，并生成机器代码。未来，会有更多的开发语言运行在 JVM 上，比如 Python、Ruby 等。
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Poject Loom 致力于在 JVM 层面，给予 Java 协程 （fibers）的功能，Java 程序的并发性能会上一个档次。
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Java 版本大部分是向下兼容的，能够做到这个兼容，是非常不容易的。但 Java 的特性越加越多，如果开发人员不能进行平滑的升级，会是一个非常严重的问题，JVM 也将会在这里花费非常大的精力。
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那 JVM 将聚焦在哪些方面呢？又有哪些挑战？我大体总结了几点：
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内存管理依然是非常大的挑战，未来会有更厉害的垃圾回收器来支持更大的堆空间
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多线程和协程，未来会加大对多核的利用，以及对轻量级线程的支持
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性能，增加整个 JVM 的执行效率，这通常是多个模块协作的结果
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对象管理和追踪，复杂的对象，有着复杂的生命周期，加上难以预料的内存申请方式，需要更精准的管理优化
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可预测性及易用性，更少的优化参数，更高的性能
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更多 JVM 监控工具，提供对 JVM 全方面的监控，跟踪对象，在线优化
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多语言支持，支持除了 Java 语言之外的其他开发语言，能够运行在 JVM 上
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总结
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Java 9 之后，已经进入了快速发布阶段，大约每半年发布一次，Java 8 和 Java 11 是目前支持的 LTS 版本，它的功能变动也越来越多、越来越快。让我们把握好 Java 发展的脉搏，一起加油吧。
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