Seit Ende Oktober 2021 ist die Raspberry-Pi-Familie um ein weiteres Mitglied gewachsen: Der Raspberry Pi Zero 2 löst die vorangegangenen Zero-Modelle ab. Das wichtigste Unterscheidungsmerkmal ist die wesentlich schnellere CPU im System-on-a-Chip (SoC) mit der Bezeichnung BCM2710A1. Dahinter versteckt sich eine Variante des SoC aus dem Raspberry Pi 3. Der Zero 2 glänzt jetzt mit 4 Cores und einer Taktfrequenz von 1 GHz. Damit ist die Rechenleistung um ein Vielfaches höher als bisher.

Persönlich war meine größte Befürchtung, dass sich die höhere Geschwindigkeit auch in einer spürbar höheren Leistungsaufnahme widerspiegeln würde. Tatsächlich ist dies aber laut Messungen von hackaday.com nur teilweise der Fall. Zwar fließen unter Volllast knapp 450 mA Strom (entspricht einer Leistungsaufnahme von 2,2 W). Die Leistungsaufnahme ist damit fast 2,5 mal höher als bei den bisherigen Zero-Modellen. Errechnet man allerdings die CPU-Leistung pro Watt, dann ist der Zero 2 der effizienteste Minicomputer, den die Raspberry Pi Foundation bisher produziert hat. Im Leerlauf sind Zero und Zero 2 fast genauso sparsam (rund 0,4 W beim Zero, rund 0,5 W beim Zero 2).

Wenn Ihnen die maximale Leistungsaufnahme des Zero 2 zu hoch ist, können Sie durch einen Kernel-Option drei der vier Cores sperren. Damit sinkt die Leistungsaufnahme unter Volllast auf die Hälfte, die Geschwindigkeit allerdings auf ein Viertel. Details dazu können Sie im Blog nachlesen.

Eigener Test

Ich habe den Zero 2 mit Raspberry Pi OS Lite (Bullseye) ausprobiert. Eigentlich wollte ich Hostnamen, WLAN und SSH-Zugang vorweg im Raspberry Pi Imager konfigurieren; beim ersten Versuch hat dies überhaupt nicht funktioniert. Beim zweiten Versuch wurden immerhin der Hostname und das Passwort korrekt gesetzt, aber die WLAN-Verbindung funktionierte wieder nicht. Es ist mir nichts anderes übrig geblieben, als den Zero 2 an einen Monitor und eine Tastatur anzuschließen und die Konfiguration manuell in raspi-config vorzunehmen. Das ist ärgerlich, weil gerade der Zero 2 mit seinen wenigen und exotischen Anschlüssen für eine Headless-Installation prädestiniert ist.

Nachdem diese Hürden gemeistert waren, verhielt sich der Zero 2 unauffällig. Gemessen daran, dass es sich um ein Zero-Modell handelt, läuft der Mini-Computer verblüffend schnell und (z.B. während Updates) ohne unangenehm heiß zu werden.

Eckdaten

• Größe: 65 mm x 30 mm
• SoC: BCM2710A1, 4 Cortex-A53-Cores
• RAM: 512 MByte
• Anschlüsse: 2 x Micro-USB (1 x Stromversorgung, 1 x Daten), Mini-HDMI, Mini-Kameraanschluss (erfordert Adapter)
• WLAN 2,4 GHz 802.11b/g/n
• Bluetooth 4.1
• Leistungsaufnahme: 0,4 W (Leerlauf) bis 2,2 W (alle 4 Cores unter Volllast)
• 40 GPIOs (Lötkontakte, keine Steckerleiste!)

Beachten Sie, dass sämtliche Zero-Modelle, also auch der neue Zero 2, mit einem Mini-HDMI-Anschluss ausgestattet sind. Der Raspberry Pi 4B verwendet dagegen Micro-HDMI. Sie brauchen also für den Zero 2 ein eigenes Kabel oder einen Adapter.

Preis

Das ursprüngliche Zero-Modell wurde ursprünglich als Raspberry Pi für nur fünf Euro beworben. Tatsächlich war er aber nur schwer zu diesem Preis erhältlich (und wenn, dann nur bei der Abnahme hoher Stückzahlen). Beim Zero 2 sieht es aktuell noch schlimmer aus: Laut geizhals ist das Gerät aktuell (Dez. 2021) generell schwer erhältlich und kostet beachtliche 30 Euro — Schnäppchen ist das keines! Der hohe Preis hat mit Corona, dem allgemeinem Chip-Mangel, dem Brexit etc. zu tun, ist also nicht unbedingt die Schuld der Raspberry Pi Foundation. Trotzdem: Wer den Zero 2 kauft, tut dies sicher nicht wegen des günstigen Preises, sondern weil er/sie einen winzigen, leistungseffizienten, Pi-kompatiblen Mini-Computer sucht.

Fazit

• tolle Hardware, aber mit 512 MB RAM nicht Desktop-tauglich
• aktuell viel zu teuer
• Headless-Inbetriebnahme gescheitert

Seit einigen Jahren erscheinen halbjährlich neue Java-Versionen. In dieser Versionsflut stechen die LTS-Versionen (Long Term Support) heraus. Zuletzt war das Java 11, aktuell ist es Java 17. Eine gute Gelegenheit also, einen Blick auf die Neuerungen von Java der letzten Jahre zu werfen.

Ich beschränkt mich in diesem Artikel auf die (aus meiner Sicht) wichtigsten Neuerungen. Daneben gibt es eine Menge weiterer neuer Features, die je nach Zielgruppe durchaus interessant sind. Werfen Sie gegebenenfalls einen Blick auf die Links am Ende dieses Artikels!

Oracle JDK wieder uneingeschränkt frei

In den vergangenen Jahren hat Oracle versucht, den JDK-Zugang für die kommerzielle Nutzung kostenpflichtig zu machen. Zwar standen die halbjährlichen Java-Versionen stets zum kostenfreien Download zur Verfügung, aber bei den LTS-Version wollte Oracle Geld für Updates sehen.

Man kann sich natürlich auch ins Knie schießen. Der wenig überraschende Effekt war, dass gefühlt jede größere IT-Firma ein eigenes JDK auf OpenJDK-Basis ins Leben rief. (Der Java-Quellcode ist ja Open Source.) Unter Privatanwendern außerhalb der Linux-Szene waren vor allem die Downloads der Seite https://adoptopenjdk.net/ beliebt. Mittlerweile ist daraus das Projekt Adoptium geworden, an dem unter anderem IBM, Microsoft und Red Hat mitarbeiten.

Wie dem auch sei, seit Java 17 bietet auch Oracle das JDK wieder uneingeschränkt frei an. Natürlich braucht es dazu eine eigene Lizenz, die Oracle No-Fee Terms and Conditions, leicht zu merken als NFTC. Wem fällt das alles nur ein?

Records

Die vermutlich spannendste Neuerung der letzten drei Jahre sind Records. Das neue Schlüsselwort record bietet einen besonders effizienten Weg an, um Klassen zu definieren, deren Objekte unveränderlich (immutable) sind. Die Zeile

public record Rectangle(double length, double width) { }

definiert eine Klasse mit den unveränderlichen Instanzvariablen length und width, die über die gleichnamigen Methoden ausgelesen werden können (length() und width()). Einen geeigneten Konstruktor bekommen Sie frei Haus geliefert, ebenso brauchbare Implementierungen von toString, equals und hashCode.

Bei Bedarf können Sie Records mit eigenen Methoden und (mit Einschränkungen) mit eigenem Konstruktor-Code ausstatten. Records können Schnittstellen implementieren, aber keine Vererbung nutzen (also weder selbst erben noch als Basis für Vererbung dienen).

Besonders gut eignen sich Records für Data Transfer Objects (DTOs). Dieser Fachbegriff bezeichnet den Datenaustausch zwischen Methoden oder anderen Software-Komponenten.

Mehrzeilige Zeichenketten

Ebenfalls jahrelang auf der Wunschliste vieler Java-Entwickler stand die Möglichkeit, mehrzeilige Zeichenketten zu formulieren. Wie in einigen anderen Programmiersprachen werden solche Zeichenketten mit """ eingeleitet und abgeschlossen.

String sql = """
    SELECT books.id, title, publId, name 
    FROM books 
    JOIN publishers ON publId = publishers.id  
    WHERE books.id >= 167""";

// entspricht in älteren Java-Versionen:
String sql =
    "SELECT books.id, title, publId, name\n" +
    "FROM books\n" +
    "JOIN publishers ON publId = publishers.id\n" +
    "WHERE books.id >= 167";

Die neue Syntax mit """ hat drei Besonderheiten:

• Nach den einleitenden Zeichen """ muss eine neue Zeile folgen.

• Nur wenn die abschließenden Zeichen """ in einer neuen Zeile angegeben
  werden, endet auch die letzte Zeile mit dem Zeilenumbruchzeichen \n.

• Die Position der abschließenden Zeichen """ bestimmt die Einrücktiefe des
  Texts.

Der letzte Punkt erfordert noch einmal ein Beispiel:

String s = """
       abc
         efg
    """; 
// entspricht s = "   abc\n" +
//                "     efg\n";

Weil """ hier gegenüber dem Inhalt der Zeichenkette drei Zeichen weiter links platziert wurde, beginnt jede Zeile der Zeichenkette mit drei Leerzeichen.

Endlich lesbare switch-Ausdrücke

Die in den Grundzügen von C übernommene Syntax von switch war in der Vergangenheit so, dass man Einsteigern eigentlich nur davon abraten konnte. Die alte Syntax bleibt weiterhin gültig, aber parallel dazu besteht nun eine zweite Variante, die in manchen Fällen tatsächlich präzisen, gut lesbaren Code liefert:

switch(ausdruck) {
    case konstante1, k2 -> { anweisung1a; a1b; }
    case k3, k4, k5     -> { a2a; a2b; a3b}
    default             -> { a3a; a3b; }
}

Wenn der switch-Ausdruck dazu dient, einen Wert einzustellen, gibt es noch eine Vereinfachung. Wie in Kotlin können Sie die gesamte switch-Konstruktion als Ausdruck betrachten und das Ergebnis direkt einer Variablen zuweisen. Vergessen Sie nicht, dass Sie in diesem Fall den gesamten Ausdruck mit einem Strichpunkt beenden müssen!

int result = switch(ausdruck) {
               case konstante1, k2 -> 1;
               case k3, k4, k5     -> 2;
               default             -> -1;
             };

Abschließend noch ein konkretes Beispiel:

String month = "März";
int days =  
    switch(month) {
        case "Januar", "März", "Mai", "Juli", "August",
             "Oktober", "Dezember" -> 31; 
        case "April", "Juni", "September", 
             "November" -> 30;      
        case "Februar"  -> 28; // oder 29, wenn Schaltjahr
        default -> 0;
    };

Mehr Komfort für instanceof

Der Operator instanceof wird häufig vor einem Downcast verwendet, um sicherzustellen, dass die Variable tatsächlich ein Objekt des erforderlichen Typs enthält:

if(bike instanceof EBike) {
    var eb = (EBike)bike;             
    // eb gibt Zugriff auf EBike-spezifische Methoden und -Variablen 
}

In Java 17 lässt sich der Code wie folgt verkürzen:

if(bike instanceof EBike eb) {
    // eb gibt Zugriff auf EBike-spezifische Methoden und -Variablen 
}

Innerhalb des if-Blocks steht nun die Variable eb mit dem Datentyp EBike zur Verfügung.

Nächste LTS-Version vermutlich schon 2023

Oracle plant, auf einen zweijährigen LTS-Zyklus umzusteigen. Ganz fix ist das noch nicht, aber wenn der Plan realisiert wird, dann wird Java 21 die nächste LTS-Version sein und im Herbst 2023 erscheinen.

Fazit

Ich bleibe bei meiner Ansicht: Das bessere Java heißt heute Kotlin.

Aber man muss Oracle zugestehen: Im Rahmen des engen Kompatibilitätskorsetts ist gelungen, Java in wesentlichen Details zu modernisieren. Begeisterung ruft das kaum hervor, aber es natürlich dennoch ein Fortschritt für alle, die im Java-Kosmos gefangen sind. Die Dominanz von Java in bestimmten Segmenten der Software-Industrie wird damit weiter zementiert.

Quellen, Links, Downloads

• https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/
• https://adoptium.net
• https://mydeveloperplanet.com/2021/09/28/whats-new-between-java-11-and-java-17/
• https://advancedweb.hu/a-categorized-list-of-all-java-and-jvm-features-since-jdk-8-to-17/

Die zweite Auflage von »Python — Der Grundkurs« ist erschienen. Für die Neuauflage habe ich dieses äußerst erfolgreiche Buch im Hinblick auf die aktuelle Python-Version 3.10 vollständig aktualisiert und in vielen Details verbessert:

• Assignment Expressions (Zuweisung und Vergleich kombinieren)
• Neue Formatierungssyntax `f'{varname}‘
• Vereinigung von Dictionaries
• Pattern Matching (Tupel, Listen und Sets mit Mustern auswerten)
• Stärkere Berücksichtigung von VSCode als Python-Editor

Am Grundkonzept des Buchs hat sich nicht geändert: Der kostengünstige Grundkurs richtet sich an Einsteiger, die parallel zum Buch Python in der Schule, im Studium oder in der Arbeit lernen, sowie an Umsteiger von anderen Programmiersprachen, die rasch die Eigenheiten von Python erlernen wollen.

Viele Beispiele aus der Praxis sowie Übungsaufgaben helfen dabei, Python ohne allzu viel Theorie kennenzulernen. Im handlichen Taschenbuchformat ist das Buch auch unterwegs ein idealer Begleiter. Mehr Details zum Buch gibt es hier:

https://kofler.info/buecher/python/

Seit einigen Tagen ist Kotlin 1.6 verfügbar. Dieser Beitrag geht auf die wichtigsten Neuerungen im Vergleich zu Version 1.5 ein. Die Kurzfassung: Kotlin 1.6 ist ein »kleines« Release, für die meisten Entwickler gibt es keine wirklich dramatische Änderungen. Auch die Verbesserungen in der Standardbibliothek sind eher Kleinigkeiten.

Dieser Text bezieht sich auf die folgenden Versionsnummern:

IntelliJ: 2021.2.3
Kotlin: 1.6.0
JDK: 17

Weitere Kotlin-Update-Artikel auf meiner Website finden Sie hier:

https://kofler.info/tag/kotlin-updates

Exhaustive »when«

In Kotlin 1.6 beklagt sich der Compiler, wenn eine when-Konstruktion für Enumerationen, boolesche Werte oder für Datentypen nicht alle möglichen Fälle erfasst, also nicht »exhaustive« ist. Aktuell können Sie diese Warnung noch ignorieren, aber in Kotlin 1.7 wird daraus ein Fehler. Spätestens dann müssen Sie die when-Konstruktion so formulieren, dass sämtliche Fälle erfasst werden (am einfachsten durch einen else-Block).

enum class Days {
    Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, 
    Friday, Saturday, Sunday
}

val day = Days.Friday
when(day) {
    Days.Monday, Days.Tuesday -> println("Wochenanfang")
    Days.Wednesday, Days.Thursday -> println("Wochenmitte")
    Days.Friday -> println("Fast geschafft")
    // Warnung:  Non exhaustive 'when' statements on enum will be prohibited 
    // in 1.7, add 'Saturday', 'Sunday' branches or 'else' branch instead
}

Standardbibliothek

readln: Wenn Sie mit readLine() eine Datei zeilenweise auslesen, liefert die Funktion entweder die nächste Zeile oder null. Nunmehr gibt es zwei Varianten zu readline, die die ursprüngliche Form längerfristig ablösen sollen:

• readlnOrNull() verhält sich wie ehemals readLine(), ist aber klarer benannt und hat mehr Ähnlichkeiten mit println.

• readln() löst dagegen einen Fehler aus, wenn das Ende der Datei erreicht ist, und kann statt dem wenig eleganten readLine()!! verwendet werden.

readLine() bleibt uns vorerst erhalten, soll aber in kommenden Kotlin-Versionen deprecated werden.

typeOf: typeOf<Typ> liefert ein KClass-Objekt, das Typ beschreibt. Die Funktion stand zwar schon seit Kotlin 1.3.40 zur Verfügung, ursprünglich aber nur für die JVM-Variante. Nunmehr kann typeOf in allen drei Kotlin-Varianten (also auch JS und Native) verwendet werden.

Duration-API: Die Duration API (beschrieben in Abschnitt 7.3 meines Kotlin-Buchs) gilt nun als stabil. Das gilt allerdings nicht für andere kotlin.time-Klassen zur Zeitmessung. Die in Kotlin 1.5 abgeschaffte Notation

val myDur = 2.minutes + 3.seconds - 10.milliseconds * 0.66

ist erfreulicherweise wieder eingeführt worden, erfordert nun aber Importe der betreffenden Companion-Eigenschaften, hier also:

import kotlin.time.Duration.Companion.minutes
import kotlin.time.Duration.Companion.seconds
import kotlin.time.Duration.Companion.milliseconds

Unsupported class file major version 61

Meine ersten Tests mit Kotlin scheiterten an Java 17. Auf meinem Rechner ist auch die JDK 17 installiert. Anscheinend ist das Build-System dazu nicht kompatibel. IntelliJ war nicht in der Lage, das minimalistische Console Template zu kompilieren und zeigte eine wenig hilfreiche Fehlermeldung an:

Could not open init generic class cache for initialization script '/tmp/wrapper_init4.gradle' (/crypt/home/kofler/.gradle/caches/7.1/scripts/954mesz5ux7usmane6uzpuni1).
> BUG! exception in phase 'semantic analysis' in source 
> unit '_BuildScript_' Unsupported class file major version 61

Eine kurze Suche in stackoverflow ergab, dass Kompatiblitätsprobleme zwischen Gradle und der JDK 17 die Ursache sein könnten. Ich habe dann die JDK-Version für das Build-System auf 11 zurückgesetzt, und alles funktionierte. Merkwürdig. (Es geht hier nicht um die JDK für das eigentliche Projekt, die darf sehr wohl 17 sein.)

Quellen/Links

• https://kotlinlang.org/docs/whatsnew16.html
• https://blog.jetbrains.com/kotlin/2021/11/kotlin-1-6-0-is-released
• https://www.youtube.com/watch?v=6jrmcfYdfvI
• https://www.youtube.com/watch?v=GWWFCyfNGFs

Sonstiges:

• https://stackoverflow.com/questions/67079327/how-to-fix-unsupported-class-file-major-version-60-in-intellij