Java（最初称为 Oak）自 1995 年诞生以来，经历了多次重大版本迭代，从早期的 JDK 1.0 到如今的 Java 21，每一个版本都带来了显著的功能增强和性能优化。以下是 Java 主要版本的迭代历史及核心更新内容：

Java 1.0（1996 年 1 月）

• 首次正式发布，奠定了 Java 的核心基础：
  • 引入Java 虚拟机（JVM） 和字节码机制，实现 “一次编写，到处运行（Write Once, Run Anywhere）”。
  • 包含基础类库（java.lang、java.util等）、AWT（抽象窗口工具包）用于 GUI 开发。
  • 支持多线程、垃圾回收（GC）等核心特性。

Java 1.1（1997 年 2 月）

• 核心增强：
  • 引入内部类（Inner Classes），允许在类内部定义另一个类。
  • 新增反射机制（java.lang.reflect包），支持动态获取类信息和调用方法。
  • 增加 JDBC API，实现对数据库的统一访问。
  • 改进 AWT，支持事件委托模型（Event Delegation Model）。
  • 新增 RMI（远程方法调用），支持分布式通信。

Java 1.2（1998 年 12 月）

• 重大升级，更名为 “Java 2”，划分为 J2SE（标准版）、J2EE（企业版）、J2ME（微型版）：
  • 引入集合框架（java.util.Collection），包括ArrayList、HashMap等容器类，替代旧的Vector和Hashtable。
  • 新增严格 fp 关键字，确保浮点数运算的跨平台一致性。
  • 引入Swing 组件库，提供更丰富的 GUI 组件（如JFrame、JButton），替代部分 AWT 功能。
  • 支持JIT（即时编译），提升执行效率。

Java 1.3（2000 年 5 月）

• 主要更新：
  • 引入Java Naming and Directory Interface（JNDI），支持命名和目录服务。
  • 新增CORBA（公共对象请求代理架构） 支持，强化分布式计算。
  • 改进垃圾回收机制，默认使用分代收集器。
  • 增加java.math.BigDecimal的精度支持。

Java 1.4（2002 年 2 月）

• 功能扩展：
  • 引入正则表达式（java.util.regex包），支持字符串模式匹配。
  • 新增NIO（非阻塞 IO） 包（java.nio），提升 IO 操作效率。
  • 支持XML 解析（JAXP 1.1）和 XSLT 转换。
  • 增加assert关键字，用于调试和测试。
  • 引入IPv6支持，优化网络功能。

Java 5（2004 年 9 月，版本号跳跃至 5.0，不再使用 1.x）

• 里程碑式更新，引入大量现代编程语言特性：
  • 泛型（Generics）：支持类型参数（如List<String>），提升类型安全性。
  • 增强 for 循环（foreach）：简化集合遍历（for (String s : list) { ... }）。
  • 自动装箱 / 拆箱：基本类型与包装类自动转换（如int与Integer）。
  • 枚举（Enums）：通过enum关键字定义枚举类型，替代常量模式。
  • 可变参数（Varargs）：允许方法接收可变数量的参数（如void func(String... args)）。
  • 静态导入：直接导入类的静态方法 / 字段，简化代码。
  • 并发工具增强：新增java.util.concurrent包（如ThreadPoolExecutor、ConcurrentHashMap），简化多线程编程。

Java 6（2006 年 12 月）

• 注重稳定性和性能：
  • 引入脚本语言支持（JSR 223），可在 Java 中调用 JavaScript 等脚本。
  • 增强JDBC 4.0，支持注解配置和自动加载驱动。
  • 改进垃圾回收，新增G1 收集器（实验性）。
  • 优化 JVM 启动速度和内存占用。
  • 新增java.util.ServiceLoader，简化服务发现机制。

Java 7（2011 年 7 月）

• 语法和性能优化：
  • try-with-resources：自动关闭实现AutoCloseable的资源（如文件流），简化异常处理。
  • 钻石运算符（Diamond Operator）：简化泛型实例化（List<String> list = new ArrayList<>()）。
  • 字符串在 switch 语句中使用：支持switch (str) { case "a": ... }。
  • 数字字面量增强：支持二进制表示（0b1010）和下划线分隔（1_000_000）。
  • NIO 2.0：新增java.nio.file包，提供更强大的文件系统操作（如Path、Files）。
  • G1 收集器从实验性变为正式特性。

Java 8（2014 年 3 月）

• 革命性更新，引入函数式编程范式：
  • Lambda 表达式：允许将函数作为参数传递（如(a, b) -> a + b），简化代码。
  • Stream API：提供声明式集合处理（如list.stream().filter().map().collect()）。
  • 接口默认方法：接口中可定义带实现的default方法，兼容旧版本。
  • 方法引用：通过::语法引用已有方法（如String::length）。
  • Optional 类：减少空指针异常（NPE），优雅处理 null 值。
  • 新日期时间 API（java.time包）：替代旧的Date和Calendar，支持不可变对象和时区处理。
  • ** Nashorn JavaScript 引擎 **：替代 Rhino，提升脚本执行效率。
  • 并行流：支持多线程处理集合，提升大数据量运算效率。

Java 9（2017 年 9 月）

• 模块化系统引入：
  • Project Jigsaw：引入模块系统（module-info.java），将 JDK 拆分为多个模块，减少内存占用。
  • JShell：交互式编程工具，支持即时执行代码片段，简化测试。
  • 接口私有方法：允许接口定义private方法，增强代码复用。
  • 集合工厂方法：新增List.of()、Map.of()等，创建不可变集合。
  • 增强 Stream API：新增takeWhile()、dropWhile()等方法。
  • HTTP/2 客户端（实验性）：支持异步 HTTP 请求。

Java 10（2018 年 3 月）

• 短期支持版本（6 个月），主要更新：
  • 局部变量类型推断（var 关键字）：允许var list = new ArrayList<String>()，编译器自动推断类型（仅限局部变量）。
  • 应用类数据共享（AppCDS）：提升应用启动速度，共享类数据。
  • G1 收集器优化：支持并行 Full GC，减少停顿时间。
  • 移除javah工具，功能由javac替代。

Java 11（2018 年 9 月，长期支持版本 LTS）

• LTS 版本，企业级应用首选：
  • 字符串增强：新增isBlank()、strip()、lines()等方法。
  • Optional 增强：新增isEmpty()方法，简化空判断。
  • HTTP 客户端正式发布（java.net.http包），替代旧的HttpURLConnection。
  • 移除 Java EE 和 CORBA 模块（如java.xml.ws），推动模块化。
  • ZGC 收集器（实验性）：低延迟垃圾回收器，支持 TB 级内存。
  • Epsilon 收集器（实验性）：无操作收集器，用于性能测试。
  • jshell增强：支持代码片段保存和加载。

Java 12（2019 年 3 月）

• 预览特性为主：
  • Switch 表达式预览：支持表达式语法（switch (x) { case 1 -> 10; case 2 -> 20; }）。
  • G1 收集器优化：新增 “可中断的混合收集”，提升响应速度。
  • Microbenchmark 套件：引入 JMH 基准测试工具，方便性能测试。

Java 13（2019 年 9 月）

• 增强预览特性：
  • Switch 表达式二次预览：新增yield关键字返回结果（case 1 -> yield 10;）。
  • 文本块预览（"""包裹多行字符串）：简化 HTML、SQL 等多行文本编写。
  • ZGC 优化：支持将未使用的内存归还给操作系统。

Java 14（2020 年 3 月）

• 正式特性与预览结合：
  • Switch 表达式正式发布：支持箭头语法和yield。
  • 文本块二次预览：新增stripIndent()、translateEscapes()等方法。
  • Records 预览：简化数据载体类定义（record Point(int x, int y) {}，自动生成equals、hashCode等方法）。
  • NullPointerException 优化：错误信息更清晰，提示具体哪个对象为 null。
  • ZGC 正式发布：生产可用，低延迟（亚毫秒级停顿）。

Java 15（2020 年 9 月）

• 多个预览特性转正：
  • 文本块正式发布："""语法成为标准。
  • Records 二次预览：调整语法，增强兼容性。
  • 密封类预览（Sealed Classes）：限制类的继承（sealed class A permits B, C）。
  • Shenandoah 收集器正式发布：低延迟 GC，支持并发整理。
  • 隐藏类（Hidden Classes）：用于动态生成类，提升框架（如 Spring、Groovy）性能。

Java 16（2021 年 3 月）

• 功能丰富的版本：
  • Records 正式发布：简化不可变数据类的编写。
  • 密封类二次预览：完善继承控制机制。
  • 默认启用 C++14 标准：改进 JVM 的 C++ 代码库。
  • Vector API 预览：提供高性能的向量运算支持。
  • ZGC 优化：支持类数据共享（CDS）。

Java 17（2021 年 9 月，长期支持版本 LTS）

• 最新 LTS 版本，企业级应用广泛采用：
  • 密封类正式发布：通过sealed、non-sealed、permits关键字控制继承。
  • 移除实验性 AOT 和 JIT 编译器。
  • 增强伪随机数生成器：新增RandomGenerator接口，统一随机数生成。
  • Switch 模式匹配预览：支持case Integer i -> ...的模式匹配。
  • 强封装 JDK 内部 API：限制对sun.misc等内部类的访问，提升安全性。

Java 18（2022 年 3 月）

• 主要更新：
  • UTF-8 作为默认字符集：替代系统默认字符集，统一跨平台编码。
  • 简单 Web 服务器：内置轻量级 HTTP 服务器（com.sun.net.httpserver），方便测试。
  • Switch 模式匹配二次预览。
  • Vector API 二次 incubator：优化向量运算性能。

Java 19（2022 年 9 月）

• 预览和 incubator 特性：
  • 虚拟线程预览（Virtual Threads）：轻量级线程，提升高并发场景性能（Project Loom）。
  • 结构化并发预览（Structured Concurrency）：简化多线程代码，提升可读性和可靠性。
  • Switch 模式匹配三次预览。
  • 外部函数和内存 API incubator：支持调用本地代码和管理堆外内存。

Java 20（2023 年 3 月）

• 延续预览特性：
  • 虚拟线程二次预览：优化 API 和性能。
  • 结构化并发二次预览。
  • Switch 模式匹配正式发布：支持模式匹配（如case String s && s.length() > 0）。
  • 作用域值预览（Scoped Values）：替代线程局部变量（ThreadLocal），更安全地共享数据。

Java 21（2023 年 9 月，长期支持版本 LTS）

• 最新 LTS 版本，引入多项重要特性：
  • 虚拟线程正式发布：轻量级线程，大幅提升并发处理能力，简化高并发编程。
  • 结构化并发正式发布：通过StructuredTaskScope管理线程生命周期，避免线程泄漏。
  • Switch 模式匹配增强：支持更多模式类型。
  • 序列集合（Sequenced Collections）：新增SequencedCollection、SequencedMap接口，统一有序集合操作。
  • 未命名模式和变量：允许用_表示未使用的模式或变量（如case _ -> ...）。

总结

Java 的版本迭代呈现出以下趋势：

1. 语法简化：从泛型、Lambda 到 Records、模式匹配，不断降低代码复杂度。
2. 性能优化：从 JIT、G1 到 ZGC、虚拟线程，持续提升运行效率和并发能力。
3. 安全性增强：封装内部 API、强化类型检查，减少安全漏洞。
4. 开发效率提升：引入 JShell、文本块、局部变量类型推断等，提升编码体验。

对于企业应用，建议优先选择 LTS 版本（如 Java 8、11、17、21），以获得长期支持和稳定性；而开发者可尝试最新版本，体验前沿特性。