Java 10新特性：类型推断

0x01 Java 10简介

自从有了校内的下载网站，很少上Oracle官网下载JDK了，结果前两天听钟神说Java 10都出来了2333。干IT这行还真是要与时俱进啊，那就来看一下Java 10吧。
Java 10实际上并未引入太多新特性，不过有一个新特性最引人注目：

JEP 286: Local-Variable Type Inference

等了这么久Java终于支持类型推断了，那么今天就来看一看Java 10的类型推断，和其他语言相比有哪些异同吧。

0x02 类型推断概述

类型推断是新型的高级语言提供的一类功能，允许根据编译上下文来推断变量的类型，不需要自己手动写类型，使得代码更加简洁。
目前我接触的编程语言中，JavaScript、Swift和Python都支持这种语法。本次Java 10更新也支持了类型推断，对于Java这种重量级语言来说还是一件值得高兴的事。

0x03 体验Java 10的类型推断功能

让我们写一段Base64编码的代码，体验一下Java 10的类型推断功能：

//Java代码
import java.util.Base64;
class Untitled {
    public static void main(String[] args) {
        var b64encoder = Base64.getEncoder();
        var encodeString = b64encoder.encodeToString("Hello World".getBytes());
        System.out.println(encodeString);
    }
}

初步体验还是不错的，只是我的IDE还没有升级，还不支持自动提示这种语法。甚至Eclipse还不能正常编译Java 10的代码，我只能手动通过javac来编译。整体而言Java 10的类型推断功能是类似于Swift/JavaScript的，需要写var关键字，并不像是Python那样的使用方式。

0x04 Java 10类型推断的不足

上面的用法看起来很友好，那么有没有更自由的写法呢？很快的我就收到了编译器错误：

//Java代码
import java.util.Base64;
class Untitled {
    public static void main(String[] args) {
        var b64encoder = Base64.getEncoder();
        var encodeString = b64encoder.encodeToString("Hello World".getBytes());
        System.out.println(encodeString);
        var a = 1,b = 2;
    }
}

错误: 'var' 不允许在复合声明中使用
        var a = 1,b = 2;
            ^
1 个错误

看来Java 10的类型推断还是有诸多限制和不便，不像其他语言那般好用，对比一下Swift语言：

//Swift代码
import Foundation
let string = "Hello World"
let data = string.data(using: String.Encoding.utf8)!
let encodeString = data.base64EncodedString()
print(encodeString)
var a = 1, b = 2;

比如说Java 10并没有let关键字，也就是说，并不能快速的使用类型推断定义常量。同时也不能一次用var定义多个变量，当同类型变量较多的时候，我觉得还不如把类型写出来。
同时，根据官方的说明，你也不能将var用于成员变量，只能用于局部变量，例如下面的例子会出现编译错误：

//Java代码
import java.util.Base64;
class Untitled {
    class Student {
        var name = "";
        Student(String name) {
            this.name = name;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        var b64encoder = Base64.getEncoder();
        var encodeString = b64encoder.encodeToString("Hello World".getBytes());
        System.out.println(encodeString);
    }
}

错误: 此处不允许使用 'var'
        var name = "";
        ^
1 个错误

而在其他语言中，你可以更自由的使用var，在任何你想要的地方，只要不引起歧义：

//Swift代码
import Foundation
class Student {
    var name = "";
    init(name: String) {
        self.name = name;
    }
}
var string = "Hello World"
let data = string.data(using: String.Encoding.utf8)!
let encodeString = data.base64EncodedString()
print(encodeString)

作为对比，Swift比Java 10在类型推断方面更加灵活，同时二者也有共同点——它们都是强类型语言，任何变量必须具有某种类型，所谓的类型推断只是一种语法上的精简。例如你不能像Python一样在形参列表中也不使用参数类型，或者直接省略返回值类型，这些类型还都是必须的：

#Python代码
def printNumber(num):
    print(num)
    return 1
retCode = printNumber(4)
print(retCode)

//Swift代码
func printNumber(num: Int) -> Int {
    print(num)
    return 1
}
let retCode = printNumber(num: 2)
print(retCode)

//Java代码
import java.util.Base64;
class Untitled {
    public static int printNumber(int num) {
        System.out.println(num);
        return 1;
    }
    public static void main(String[] args) {
        var retCode = printNumber(3);
        System.out.println(retCode);
    }
}

0x05 总结

经过简单的体验，基本清楚了Java 10的类型推断功能。以后在局部范围定义对象，可以有了更简略的写法：

//Before Java 9
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-512");
//Java 10
var md = MessageDigest.getInstance("SHA-512");

显然这种代码不兼容早期版本的Java，即使你将Java 10的代码编译为字节码，也不能在低版本的JVM上运行。这种新语法也不能用于Android开发等用途。比如我使用OpenJDK 1.8来测试我们前面编码base64的代码，就出现了异常：

$ java -version
java version "10" 2018-03-20
Java(TM) SE Runtime Environment 18.3 (build 10+46)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM 18.3 (build 10+46, mixed mode)
$ java Main
SGVsbG8gV29ybGQ=

# java -version
openjdk version "1.8.0_111"
OpenJDK Runtime Environment (IcedTea 3.2.0) (suse-33.1-x86_64)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.111-b14, mixed mode)
# java Main
Error: A JNI error has occurred, please check your installation and try again
Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedClassVersionError: Main has been compiled by a more recent version of the Java Runtime (class file version 54.0), this version of the Java Runtime only recognizes class file versions up to 52.0
    at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
    at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:763)
    at java.security.SecureClassLoader.defineClass(SecureClassLoader.java:142)
    at java.net.URLClassLoader.defineClass(URLClassLoader.java:467)
    at java.net.URLClassLoader.access$100(URLClassLoader.java:73)
    at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:368)
    at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:362)
    at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
    at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:361)
    at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:424)
    at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:331)
    at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:357)
    at sun.launcher.LauncherHelper.checkAndLoadMain(LauncherHelper.java:495)

所以说这种新语法还是不够灵活，同时兼容性也堪忧，但是聊胜于无。同时也会一定程度上减少Java代码的长度，让编程更加优雅一些。同学们如果想体验一下新语法，可以升级到Java 10，不过好多Java应用都不兼容，所以升级还是需慎重啊！