Java 21 上手：几个真正会改变写法的特性

Java 21 是 2023 年 9 月发布的 LTS。到 2026 年，Java 25 也已经是 LTS 了，但不少团队还停在 21，或者正从 17 往上迁。这个版本的特性不算多，不过有几个会实打实改变日常写法。

虚拟线程：最值得先试

虚拟线程是 Java 21 里最受关注的变化。它把线程的调度从操作系统交给 JVM，创建成本很低，几万个也不心疼。

try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
    for (int i = 0; i < 10_000; i++) {
        executor.submit(() -> {
            Thread.sleep(1000);
            return null;
        });
    }
}

这段代码提交了一万个任务，每个睡一秒。换成平台线程，一万个线程不算小数目；虚拟线程则没什么压力。

它适合 I/O 密集的场景，比如调接口、读数据库、等文件。CPU 密集的任务用它没有意义，该用多少核还是多少核。还有两点容易踩：虚拟线程不要池化，用完就扔；Java 21 里在 synchronized 块中做阻塞调用可能钉住载体线程，热点代码可以换成 ReentrantLock。

switch 的模式匹配：少写一摞 if-else

Java 21 把模式匹配 switch 转正了。类型判断、null 处理、条件守卫都能塞进一个 switch：

static String describe(Object obj) {
    return switch (obj) {
        case Integer i when i > 0 -> "正整数 " + i;
        case Integer i -> "整数 " + i;
        case String s -> "字符串，长度 " + s.length();
        case null -> "空值";
        default -> "其他类型";
    };
}

以前这种逻辑要写一串 if (obj instanceof ...)，现在一个表达式解决。when 是守卫条件，case null 也终于合法了。注意 switch 要覆盖所有情况，编译器会检查穷尽性。

记录模式：直接拆对象

记录模式可以在一行里把 record 的字段解构出来，嵌套结构也能拆：

record Point(int x, int y) {}
record Line(Point start, Point end) {}

static void print(Object obj) {
    if (obj instanceof Line(Point(var x1, var y1), Point(var x2, var y2))) {
        System.out.printf("(%d,%d) -> (%d,%d)%n", x1, y1, x2, y2);
    }
}

配合 switch 用更顺手。以前要层层调用 start().x()，现在模式一写，变量直接到手。record 用得越多，这个特性越省事。

有序集合：first 和 last 有了统一入口

Java 21 新增了 SequencedCollection、SequencedSet、SequencedMap 三个接口。以前取首尾元素，List 用 get(0) 和 get(size()-1)，Deque 用 getFirst() 和 getLast()，LinkedHashMap 又是另一套。现在统一了：

List<String> list = new ArrayList<>(List.of("a", "b", "c"));
System.out.println(list.getFirst()); // a
System.out.println(list.getLast());  // c
System.out.println(list.reversed()); // [c, b, a]

SequencedMap 也有 firstEntry()、lastEntry()、reversed()。代码里少一点下标计算，读起来清楚不少。

分代 ZGC：低延迟场景多一个选项

Java 21 给 ZGC 加了分代模式。堆分成年轻代和老年代，短命对象在年轻代回收，整体吞吐和分配效率比非分代版本好一些，暂停时间仍然很短。

启用方式是加两个参数：

-XX:+UseZGC -XX:+ZGenerational

它不是默认选项，适合堆很大、又不想有明显停顿的服务。上生产前还是要压测，别只看宣传里的停顿数字。

还有几个预览特性

Java 21 还带了几项预览特性，需要加 --enable-preview 才能用：

• 字符串模板：STR."Hello \{name}"，拼字符串不用再写一堆加号
• 结构化并发：StructuredTaskScope，把一组相关任务当成一个整体管理
• 作用域值：ScopedValue，给线程传递不可变上下文
• 未命名类和实例 main 方法：写个小脚本不用再套 public class

预览特性意味着 API 还可能变，尝鲜可以，别急着上生产。