現代 Java FAQ（Java 9 – 21）

Java 更新於 Oct 9, 2026
章節優先度優先度 5／5 — 必備 — 幾乎每一輪面試都會出現必備優先度 4／5 — 高價值 — 這裡有缺口就會掉關高價值優先度 3／5 — 值得會 — 多半是必備模式的變形值得會優先度 2／5 — 冷門 — 讀過一次即可，除非目標公司已知會問冷門只標在真正需要的章節上 —— 沒標的是背景／參考資料。

範圍 — Java 8 之後改了什麼：var、record、sealed 型別、模式比對、text block、模組系統，以及虛擬執行緒。 另見：java_functional.md — Java 8 的 lambda／stream 工具箱；java_multi_thread.md — 平台執行緒與執行緒池。

多數說自己「還在 Java 8」的團隊，其實早就在 11 或 17 上了；而面試官想問的是：如果 不是 8，你會用什麼。下面這份短清單，是真正改變寫法的那些東西。

1) 版本地圖 優先度 3／5 — 值得會 — 多半是必備模式的變形

版本 狀態 代表性功能
8（2014） LTS，到處都還在用 Lambda、stream、Optional、新的日期時間 API
9 — 模組系統（JPMS）、List.of、Stream.takeWhile
10 — 區域變數的 var
11（2018） LTS String.strip/repeat/lines、HttpClient、單檔原始碼直接執行
14–16 — switch 運算式、record、text block、instanceof 模式
17（2021） LTS Sealed class，上述功能正式定案
21（2023） LTS 虛擬執行緒、switch 的模式比對、record pattern、sequenced collection

Java 9 之後改成每半年一個版本，所以版本號能說明的能力比以前少得多；真正重要的是 你鎖定哪一個 LTS。

2) var —— 區域變數型別推論 優先度 3／5 — 值得會 — 多半是必備模式的變形

java
// java
var users = new HashMap<String, List<Order>>();   // no repeated type on the left
for (var entry : users.entrySet()) { ... }
  • 只能用在區域變數、for 的變數與 try-with-resources —— 不能用在欄位、參數或 回傳型別。
  • 型別依然是靜態且固定的；這是推論，不是動態型別。
  • 右邊已經寫出型別時就用它。會把讀者需要的型別藏起來時就不要用 （var result = service.process(x);）。

3) Record 優先度 5／5 — 必備 — 幾乎每一輪面試都會出現

Record 是不可變資料的透明載體 —— 就是你以前靠 IDE 幫你產生的那種類別。

java
// java
public record Money(long cents, String currency) {

    public Money {                                   // compact constructor: validate
        Objects.requireNonNull(currency);
        if (cents < 0) throw new IllegalArgumentException("negative");
    }

    public Money plus(Money other) {                 // ordinary methods are fine
        return new Money(cents + other.cents, currency);
    }
}

編譯器會幫你生成：private final 欄位、正規建構子、名為 cents() / currency() 的存取子（沒有 get 前綴），以及 equals、hashCode 和 toString。

性質 後果
隱含 final，不能繼承類別 它不是用來取代類別階層的
欄位都是 final 值語意，可以安全地跨執行緒共享
equals/hashCode 由所有成分算出 可以直接當 map 的 key
成分只是「淺層」不可變 record Team(List<Player> players) 還是可以透過那個 list 被改動 —— 在 compact 建構子裡複製一份

適合 DTO、API 的 request/response 主體、值物件，以及回傳多個值的場合。 需要身分（identity）或可變性的地方就不要用（例如 JPA entity）。

4) Sealed 型別與模式比對 優先度 4／5 — 高價值 — 這裡有缺口就會掉關

sealed 把允許的子型別固定下來 —— 一個編譯器推論得動的封閉階層。

java
// java
public sealed interface Shape permits Circle, Square, Rectangle {}

public record Circle(double r) implements Shape {}
public record Square(double side) implements Shape {}
public record Rectangle(double w, double h) implements Shape {}

再配上（21 的）switch 模式比對，編譯器能證明這個 switch 是窮盡的， 於是「新增一個子型別後執行期靜悄悄地做錯事」就變成了編譯錯誤：

java
// java
double area = switch (shape) {                 // no default needed — sealed + exhaustive
    case Circle c        -> Math.PI * c.r() * c.r();
    case Square s        -> s.side() * s.side();
    case Rectangle(double w, double h) -> w * h;    // record pattern: destructures
};

同一組功能裡比較小的幾塊：

java
// java
if (obj instanceof String s && !s.isBlank()) {  // pattern: binds `s`, no cast
    System.out.println(s.length());
}

String label = switch (day) {                   // switch EXPRESSION: yields a value,
    case SAT, SUN -> "weekend";                 // arrow form, no fall-through, no break
    default       -> "weekday";
};

這就是代數資料型別的寫法：sealed interface + 用 record 當各個變體 + 對它們 switch。它讓你不用 visitor 也能表達「N 種情況中的一種」。

5) Text block 與字串的新方法 優先度 2／5 — 冷門 — 讀過一次即可，除非目標公司已知會問

java
// java
String query = """
        SELECT id, name
        FROM   users
        WHERE  age > ?
        """;                       // incidental indentation stripped

"  hi  ".strip();                  // Unicode-aware trim (11)
"ab".repeat(3);                    // "ababab" (11)
text.lines().filter(...)           // Stream<String> (11)
String.join(", ", parts);
"%s is %d".formatted(name, age);   // (15)

6) 集合與 API 的新東西 優先度 3／5 — 值得會 — 多半是必備模式的變形

java
// java
List<String> fixed = List.of("a", "b");            // immutable, rejects null (9)
Map<String, Integer> m = Map.of("a", 1, "b", 2);
List<String> copy = List.copyOf(other);

var first = list.getFirst();                       // sequenced collections (21)
var reversed = list.reversed();

Files.readString(path);                            // (11)
HttpClient.newHttpClient().send(request, ofString());   // built-in HTTP/2 client (11)

List.of 回傳的是真正不可變的 list（add/remove/set 全都丟例外）， 不像 Arrays.asList（長度固定但可以 set）或 Collections.unmodifiableList（只是某個別人還改得動的 list 的視圖）。

7) 模組系統（JPMS）優先度 2／5 — 冷門 — 讀過一次即可，除非目標公司已知會問

java
// java — module-info.java
module com.acme.orders {
    requires com.acme.common;
    exports  com.acme.orders.api;      // only this package is visible outside
}

它提供 package 層級的強封裝，加上明確宣告的依賴；接著 jlink 就能只用你會用到的 模組建出一個 runtime image。實務上多數應用還是留在 classpath 上，只在 「illegal reflective access」警告與 --add-opens 旗標上感受到 JPMS 的存在。 知道它是什麼、以及 JDK 自己為什麼要模組化，就夠了。

8) 虛擬執行緒（Project Loom，21）優先度 5／5 — 必備 — 幾乎每一輪面試都會出現

虛擬執行緒是一個由 JVM 排程到少量 OS carrier 執行緒上的 Thread。當它因為 I/O 阻塞時會被卸載（unmount），把 carrier 釋放出來 —— 所以阻塞式的程式碼不必重寫， 就能有非同步程式碼的擴展性。

java
// java
try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
    for (var url : urls) {
        executor.submit(() -> fetch(url));     // a million of these is fine
    }
}   // close() waits for all tasks
平台執行緒 虛擬執行緒
背後是 一條 OS 執行緒 配置在 heap 上、跑在 carrier 執行緒上的 stack
成本 約 1 MB stack，建立很貴 約幾 KB，很便宜 —— 每個任務開一條
合理的數量 數百條 數百萬條
阻塞 I/O 白白佔著 OS 執行緒 卸載，carrier 去做別的事
池化 必要 反模式 —— 每個任務開一條就好

實務上會改變的事：

  • **執行緒池不再是限制並發的手段。**要限制對資料庫或下游服務的存取，改用 Semaphore。
  • 在 21 上，synchronized 會把虛擬執行緒釘（pin）在它的 carrier 上，只要它在 區塊裡阻塞，就可能把一池 carrier 榨乾；ReentrantLock 不會，這就是 21 上建議在 阻塞呼叫外圍用它的原因。（21 之後的補充：Java 24 的 JEP 491 移除了這個 pinning， 所以 24 以上直接用 synchronized 又沒問題了。）
  • ThreadLocal 還能用，但「建立很貴，所以每條執行緒快取一份」這個理由不成立了； scoped value 是設計上的替代品。
  • CPU 密集的工作一點好處也沒有 —— Loom 講的是並發（很多在等待的任務）， 不是平行。

結構化並發（structured concurrency）把一個任務的子任務做成一個範圍，整組一起 失敗、一起取消 —— 和 Python 的 TaskGroup 是同一個想法。它目前還是預覽 API： 在 21 上編譯與執行都要加 --enable-preview，而且它的形狀在各版本之間改過， 所以別把它放進你沒辦法重新編譯的正式程式碼裡。

java
// java
try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
    var user  = scope.fork(() -> fetchUser(id));
    var order = scope.fork(() -> fetchOrders(id));
    scope.join().throwIfFailed();
    return new Page(user.get(), order.get());
}

9) 面試常見問答

Q：為什麼要從 8 升到 17/21？ record 與 sealed 型別去掉樣板碼，也讓不合法的狀態根本表達不出來；switch 運算式與 模式比對消掉一整類 fall-through 的 bug；G1/ZGC 與 JIT 的改進壓低了停頓時間；21 再加上 虛擬執行緒。另外，8 在多數廠商那邊已經沒有免費的公開支援了。

Q：Record 和 Lombok 的 @Value 差在哪？ Record 是語言功能 —— 不需要 annotation processor、不需要 IDE 外掛，而且編譯器懂它 （模式、窮盡性檢查）。如果你需要可變性或 builder，而那個類別又不能做成 record， Lombok 還是贏。

Q：sealed、final 與 package-private 建構子怎麼選？ final 完全禁止繼承；package-private 建構子把繼承限制在同一個 package，但對編譯器 什麼都沒說。sealed 明確列出允許的子型別，這才是窮盡性檢查能成立的前提。

Q：虛擬執行緒會取代 reactive 框架嗎？ 對大多數「一個請求一個任務」的服務來說，是的 —— 用普通、可除錯、有完整 stack trace 的阻塞式程式碼就能有同樣的擴展性。需要串流背壓語意的地方，reactive 仍然勝出。

Q：var 會讓可讀性變差嗎？ 只有在右邊看不出型別的時候。var list = new ArrayList<String>() 很清楚； var x = compute() 就不清楚。

10) 重點檢查表

text
[ ] LTS versions: 8, 11, 17, 21 — and what each added
[ ] var: locals only, still statically typed
[ ] Records: what is generated, and where they do NOT fit
[ ] Sealed + records + switch = exhaustive modelling of "one of N"
[ ] instanceof pattern, switch expression vs statement
[ ] List.of vs Arrays.asList vs unmodifiableList
[ ] Virtual threads: unmounting, no pooling, Semaphore for limits, pinning
[ ] Structured concurrency as scoped fork/join

參考資料

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