Spring Boot 3 i Java 21 – nowości, zmiany i zastosowania w projektach enterprise

Co nowego w Javie 21?

Virtual Threads – rewolucja w zarządzaniu wątkami

W ramach projektu Loom w Javie 21 pojawiły się wirtualne wątki. Klasyczne wątki są ciężkie, a ich tworzenie obciąża system operacyjny, dlatego programista musiał wykorzystywać pule wątków. Wirtualne wątki rozwiązują ten problem – są lekkie, zarządzane przez JVM i mogą być uruchamiane w tysiącach bez zauważalnego kosztu. Co ważne, programista nie zmienia swojego stylu pisania kodu – Virtual Threads wyglądają i działają jak zwykłe wątki, tylko bardziej wydajnie. Oznacza to, że aplikacja może obsłużyć znacznie więcej jednoczesnych żądań bez konieczności stosowania skomplikowanych mechanizmów.

Pattern Matching i Record Patterns – prostszy i czytelniejszy kod

Pattern Matching

Pattern Matching to możliwość sprawdzenia typu obiektu oraz jego użycia od razu. To nowa funkcjonalność, która pojawiła się w Javie 21 w bloku switch. Wcześniej należało pisać rozbudowane bloki z instrukcją if, używać instanceof i ręcznie rzutować obiekt. Teraz mechanizm umożliwia zrobienie tego w jednym miejscu, w przejrzysty sposób. W dużych aplikacjach, gdzie często operuje się na typach ogólnych, rozwiązanie to redukuje liczbę błędów oraz poprawia czytelność kodu. Kompilator potrafi sprawdzić, czy wszystkie przypadki zostały obsłużone, co zwiększa bezpieczeństwo. Programista nie musi pamiętać o dodatkowym rzutowaniu ani o ryzyku wystąpienia ClassCastException.

Record Patterns

Rekordy w Javie już się dobrze zadomowiły jako prosty sposób definiowania klas przechowujących dane. Record Patterns to krok w kierunku bardziej zwięzłego i wyrazistego kodu. Dzięki nim można bezpośrednio wykorzystać pola rekordu w instrukcjach warunkowych. Oznacza to, że zamiast ręcznie wywoływać metody, można od razu przypisać wartości do zmiennych podczas sprawdzania typu. Dzięki takiemu podejściu kod jest krótszy, mniej podatny na błędy i łatwiejszy do zrozumienia. Jest to przydatne udogodnienie głównie w dużych systemach, gdzie przepływa wiele obiektów DTO. Record Patterns bardzo dobrze współpracują ze wspomnianym wcześniej Pattern Matching, co daje spójny model programowania obiektowego. To wszystko zwiększa czytelność i przyspiesza proces wprowadzania zmian w aplikacji.

Sealed Classes i Scoped Values – większe bezpieczeństwo aplikacji

Sealed Classes

Jest to mechanizm pozwalający na dokładniejszą kontrolę hierarchii dziedziczenia. Klasa lub interfejs oznaczony słowem kluczowym sealed może być rozszerzany tylko przez wskazane typy. Dzięki temu mamy pewność, że w systemie nie pojawi się nieoczekiwana implementacja, która mogłaby zaburzyć logikę aplikacji. Jest to szczególnie ważne w dużych systemach, które mają rozbudowaną strukturę klas i interfejsów. Sealed Classes bardzo dobrze współpracują z Record Patterns i Pattern Matching. W rezultacie programista otrzymuje potężne narzędzie do modelowania domeny w sposób bezpieczny i łatwy do utrzymania.

Scoped Values

Jest to alternatywa dla ThreadLocal. Mechanizm umożliwia przekazanie wartości w obrębie wątku w kontrolowany i bezpieczny sposób. W przeciwieństwie do ThreadLocal, Scoped Values mają jasno określony czas życia – działają tylko w ramach wywołania, w którym zostały zdefiniowane. Dzięki temu zmniejszamy ryzyko wycieku pamięci i unikamy trudnych do wykrycia błędów. Scoped Values są szczególnie przydatne w połączeniu z Virtual Threads, bo pozwalają przekazywać dane kontekstowe bez dodatkowego kodu. To bardzo ważne dla aplikacji serwerowych, które obsługują wielu użytkowników jednocześnie i muszą izolować dane. Mechanizm ten jest prosty w użyciu, a jednocześnie zwiększa bezpieczeństwo i przewidywalność aplikacji.

String Templates – wygodna interpolacja tekstu

String Templates, dostępne obecnie w wersji podglądowej, są jedną z najbardziej praktycznych zmian w Javie 21. Do tej pory brakowało wygodnego sposobu interpolacji stringów. Programista używał String.format lub konkatenacji, co często sprawiało, że kod był nieczytelny. String Templates pozwalają wstawiać zmienne do tekstu w prosty i czytelny sposób. Rozwiązanie to poprawia nie tylko czytelność, ale także bezpieczeństwo. W przyszłości ma wspierać m.in. automatyczne sanityzowanie danych wbudowanych do SQL.