升级遗留代码库至新版JDK | AI生成和翻译
将大型代码库（数万行代码）从 JDK 8 和 Spring 5.2.2 升级到较新的 JDK（如 11、17 或 21）需要周密规划，特别是考虑到项目中使用了 IBM DB2 JCC 驱动、深度依赖 Spring 框架且需部署至 WebSphere Liberty。以下将详细阐述关键考量因素，包括兼容性、潜在破坏性变更、迁移步骤和建议方案。鉴于您提及可同步升级 Spring，我将涵盖可能需要或有益于升级 Spring 的场景。
JDK 升级通用考量
- 向后兼容性与破坏性变更：Java 虽注重向后兼容，但从 JDK 8 升级仍可能引发问题：
- 移除/废弃的 API：JDK 9+ 移除了内部 API（如
sun.misc.Unsafe和部分sun.*包）。若代码（或依赖库）使用了这些 API，需采用替代方案（如第三方库的Unsafe替代方案或 Java 的VarHandle）。 - 模块系统（JPMS，JDK 9 引入）：封装了内部 API，可能导致“非法访问”错误。可临时使用
--add-opens或--add-exports参数，但最终需重构以实现模块化。 - 垃圾回收机制变更：JDK 9 后默认 GC 从 Parallel 改为 G1，后续版本（如 11+）进一步优化（如 Shenandoah 或 ZGC）。需针对内存密集型组件测试性能影响。
- 其他变更：更强的封装性、移除了 Applet/浏览器插件支持、安全管理器更新（17 版本废弃，21 版本移除）以及语言特性（如 14+ 的 record、17 的密封类、21 的虚拟线程）。这些多为增强性变更，但若大量使用反射则可能需要代码调整。
- 从 8 到 11：中度变更（如移除了 Java EE 模块 JAXB，需手动添加依赖）。
- 从 11 到 17：变更较少，主要是模式匹配等增强功能。
- 从 17 到 21：几乎无破坏性变更，主要为 switch 模式匹配（21）等新特性。
- 移除/废弃的 API：JDK 9+ 移除了内部 API（如
- 渐进式迁移：避免直接升级至 21，建议分阶段（如 8 → 11 → 17 → 21）以隔离问题。可使用 OpenRewrite 或 jdeps 等工具扫描兼容性问题。
- 测试与工具链：
- 在新 JDK 上运行全面测试（单元、集成、负载测试）。可使用 Maven/Gradle 插件（如
maven-enforcer-plugin）确保兼容性。 - 更新构建工具：确保 Maven/Gradle 支持新 JDK（多数工具已支持，但需验证 Surefire 等插件）。
- 多版本测试：使用 Docker 或 CI/CD（如 GitHub Actions）进行多 JDK 版本测试。
- 在新 JDK 上运行全面测试（单元、集成、负载测试）。可使用 Maven/Gradle 插件（如
- 依赖项与第三方库：扫描所有第三方库的兼容性，可使用
mvn dependency:tree或 OWASP Dependency-Check 等工具。 - 性能与安全：新版 JDK 提供更优性能（如 17+ 的更快启动速度）、安全修复和长期支持（LTS：11 支持至 2026 年，17 至 2029 年，21 至 2031 年以后）。
- 大型代码库工作量评估：对于重度使用 Spring 的项目，需重点关注 Spring 管理的组件（如 Bean、AOP）。应为重构预留时间（例如每个主版本升级需 1-2 周，具体取决于代码规模）。
各目标 JDK 版本的特殊考量
升级至 JDK 11
- 优势：LTS 版本稳定性高；更接近 JDK 8，变更较少。虽临近生命周期终点（2026 年），但仍有广泛支持。
- 劣势：缺少虚拟线程（21）和改进版 GC（17+）等现代特性。
- Spring 兼容性：Spring 5.2.2 支持 JDK 11，但建议升级至 Spring 5.3.x（5.x 最新系列）以获得更好的 JDK 11/17 支持和错误修复。无需对 Spring 进行重大变更。
- DB2 JCC 驱动：兼容近期驱动版本（如 4.x+）。早期驱动与 OpenJDK 11 存在兼容问题，建议更新至最新版本（从 IBM 官网获取）并测试连接。
- WebSphere Liberty：完全兼容（Liberty 支持 JDK 8/11/17/21）。
- JDK 8 到 11 的关键变更：
- 为移除的模块添加依赖（如 JAXB 需添加
javax.xml.bind:jaxb-api）。 - 修复非法反射访问（常见于旧版库）。
- 迁移步骤：更新构建文件（如 Maven 的
<java.version>11</java.version>），重新编译并运行测试。参考 Oracle 的 JDK 11 迁移指南进行逐步检查。
- 为移除的模块添加依赖（如 JAXB 需添加
- 工作量：低至中度；若无内部 API 使用，代码变更极少。
升级至 JDK 17
- 优势：当前 LTS 版本，采用率高；包含文本块、record、增强 switch 等特性。性能优于 JDK 11。
- 劣势：SecurityManager 已废弃（若使用需规划替代方案）。部分库可能需要更新。
- Spring 兼容性：Spring 5.3.x 完全支持 JDK 17（已通过 LTS 版本测试）。从 5.2.2 升级至 5.3.x 可实现最佳兼容性——Spring 自身无破坏性变更。
- DB2 JCC 驱动：新版驱动（如 JCC 4.29+ for DB2 11.5）明确支持。IBM 文档确认 JDK 17 运行时支持；需测试 SQLJ 增强功能。
- WebSphere Liberty：完全兼容。
- JDK 11 到 17 的关键变更：
- 更强的封装性；对废弃功能发出更多警告。
- 新增 API（如
java.net.http用于 HTTP/2 客户端）可优化代码，但非强制要求。 - 迁移步骤：在完成 JDK 11 迁移后，切换至 17 进行构建。使用迁移指南检查 Applet/CORBA 移除情况（若适用）。
- 工作量：中度；基于 JDK 11 迁移成果推进。
升级至 JDK 21
- 优势：最新 LTS 版本，具备前沿特性（如用于并发的虚拟线程、序列化集合）。最适合长期规划。
- 劣势：需升级 Spring（详见下文）；极旧库可能存在兼容问题。
- Spring 兼容性：Spring 5.x 不官方支持 JDK 21（最高支持 JDK 17）。必须升级至 Spring 6.1+（要求 JDK 17+ 基准）。此为重大变更：
- Jakarta EE 迁移：Spring 6 从 Java EE（javax.）切换至 Jakarta EE 9+（jakarta.）。需修改导入（如
javax.servlet→jakarta.servlet）、更新配置并重构所有 EE 相关代码（如 JPA、Servlets、JMS）。 - 破坏性变更：移除废弃 API（如旧事务管理器）；支持 AOT 编译；需更新 Hibernate（至 6.1+）等依赖。
- 迁移指南：遵循 Spring 官方指南：先升级至 Spring 5.3.x，再升级至 6.0/6.1。使用 OpenRewrite 等工具自动完成 javax → jakarta 转换。对于大型代码库，可能涉及数百处变更——建议分模块测试。
- 若使用 Spring Boot（根据 Spring 使用情况推断），Boot 3.x 与 Spring 6 和 JDK 17+ 对齐。
- Jakarta EE 迁移：Spring 6 从 Java EE（javax.）切换至 Jakarta EE 9+（jakarta.）。需修改导入（如
- DB2 JCC 驱动：通过向后兼容性支持 JDK 17，兼容性有保障；建议更新至最新驱动（如 4.32+）并验证。
- WebSphere Liberty：完全兼容（最高支持 JDK 24）。
- JDK 17 到 21 的关键变更：
- SecurityManager 已移除；若使用需替换为替代方案。
- 字符串模板（预览功能）等新特性不会破坏现有代码。
- 迁移步骤：先基于 JDK 17 构建，再切换至 21。17 到 21 无重大故意破坏性变更。
- 工作量：若升级 Spring 则为高度；否则与 17 相似。
项目特殊考量
- IBM DB2 JCC 库：确保驱动版本与 DB2 发行版匹配（如 DB2 11.5 需使用 JCC 4.29+）。测试 JDBC 连接、SQLJ 及自定义查询——新版 JDK 可能暴露字符集或时区问题。
- WebSphere Liberty 部署：无阻碍；Liberty 对 JDK 兼容性灵活。若需处理模块问题，可更新 server.xml 中的 JVM 参数（如
--add-opens）。建议尽早测试部署。 - 大型代码库与 Spring 使用：优先采用模块化升级（如先升级核心服务）。若 Spring 深度集成（如 MVC、Data、Security），需审计 5.2.2 中已废弃的功能。升级 Spring 可带来更好的 AOT 和可观测性，但会增加成本。
- 风险与缓解：不兼容可能导致停机；需制定回滚计划。若使用商业版 DB2/Liberty，应预留供应商支持预算。
- 成本：时间成本（完整迁移需数周至数月）、潜在许可成本（如 Oracle 商业版 JDK）及新特性培训成本。
建议方案
- 推荐路径：从 JDK 11 或 17 开始，同时保持/升级至 Spring 5.3.x——对代码库风险较低。仅当需要 JDK 21 特性（如虚拟线程）且愿意升级至 Spring 6（因 Jakarta 变更可能耗费大量精力）时，再升级至 21。
- 后续步骤：
- 使用 jdeps/jlink 扫描代码问题。
- 建立专门分支进行迁移测试。
- 参考官方指南：Oracle JDK 迁移指南、Spring 版本维基、IBM DB2 JDBC 下载、Liberty Java 支持文档。
- 若升级至 Spring 6，遵循 Jakarta 变更的迁移指南。
若您能提供更多细节（如具体 Spring 模块或 DB2 版本），我可进一步细化建议。