Java編程中忽略這些細節(jié)，Bug肯定找上你
Java語言構建的各類應用程序，在人類的日常生活中占用非常重要的地位，各大IT廠商幾乎都會使用它來構建自己的產品，為客戶提供服務。作為一個企業(yè)級應用開發(fā)語言，穩(wěn)定和高效的運行，至關重要。在Java語言的日常編程中，也存在著容易被忽略的細節(jié)，這些細節(jié)可能會導致程序出現各種Bug，下面就對這些細節(jié)進行一些總結：
1 相等判斷中的==和equals
在很多場景中，我們都需要判斷兩個對象是否相等，一般來說，判定兩個對象的是否相等，都是依據其值是否相等，如兩個字符串a和b的值都為"java"，則我們認為二者相等。在Java中，有兩個操作可以判斷是否相當，即==和equals，但二者是有區(qū)別的，不可混用。下面給出示例：
- String a = "java";
- String b = new String("java");
- System.out.println(a == b);//false
- System.out.println(a.equals(b));//true
字符串a和b的字面值都為"java"，用a == b判斷則輸出false，即不相等，而a.equals(b)則輸出true，即相等。這是為什么呢?在Java中，String是一個不可變的類型，一般來說，如果兩個String的值相等，默認情況下，會指定同一個內存地址，但這里字符串String b用new String方法強制生成一個新的String對象，因此，二者內存地址不一致。由于 == 需要判斷對象的內存地址是否一致，因此返回false，而equals默認(override后可能不一定)是根據字面值來判斷，即相等。
下面再給出一個示例：
- //integer -128 to 127
- Integer i1 = 100;
- Integer i2 = 100;
- System.out.println(i1 == i2);//true
- i1 = 300;
- i2 = 300;
- System.out.println(i1 == i2);//false
- System.out.println(i1.equals(i2));//true
這是由于Java中的Integer數值的范圍為-128到127，因此在這范圍內的對象的內存地址是一致的，而超過這個范圍的數值對象的內存地址是不一致的，因此300這個數值在 == 比較下，返回false,但在equals比較下返回true。
2 switch語句中丟失了break
在很多場景中，我們需要根據輸入參數的范圍來分別進行處理，這里除了可以使用if ... else ...語句外，還可以使用switch語句。在switch語句中，會羅列出多個分支條件，并進行分別處理，但如果稍有不注意，就可能丟失關鍵字break語句，從而出現預期外的值。下面給出示例：
- //缺少break關鍵字
- public static void switchBugs(int v ) {
- switch (v) {
- case 0:
- System.out.println("0");
- //break
- case 1:
- System.out.println("1");
- break;
- case 2:
- System.out.println("2");
- break;
- default:
- System.out.println("other");
- }
- }
如果我們使用如下語句進行調用：
- switchBugs(0);
則我們預期返回"0",但是卻返回"0" "1"。這是由于case 0 分支下缺少break關鍵字，則雖然程序匹配了此分支，但是卻能穿透到下一個分支，即case 1分支，然后遇到break后返回值。
3 大量的垃圾回收，效率低下
字符串的拼接操作，是非常高頻的操作，但是如果涉及的拼接量很大，則如果直接用 + 符號進行字符串拼接，則效率非常低下，程序運行的速度很慢。下面給出示例：
- private static void stringWhile(){
- //獲取開始時間
- long start = System.currentTimeMillis();
- String strV = "";
- for (int i = 0; i < 100000; i++) {
- strV = strV + "$";
- }
- //strings are immutable. So, on each iteration a new string is created.
- // To address this we should use a mutable StringBuilder:
- System.out.println(strV.length());
- long end = System.currentTimeMillis(); //獲取結束時間
- System.out.println("程序運行時間： "+(end-start)+"ms");
- start = System.currentTimeMillis();
- StringBuilder sb = new StringBuilder();
- for (int i = 0; i < 100000; i++) {
- sb.append("$");
- }
- System.out.println(strV.length());
- end = System.currentTimeMillis();
- System.out.println("程序運行時間： "+(end-start)+"ms");
- }
上述示例分別在循環(huán)體中用 + 和 StringBuilder進行字符串拼接，并統計了運行的時間(毫秒)，下面給出模擬電腦上的運行結果：
- //+ 操作
- 100000
- 程序運行時間： 6078ms
- StringBuilder操作
- 100000
- 程序運行時間： 2ms
由此可見，使用StringBuilder構建字符串速度相比于 + 拼接，效率上高出太多。究其原因，就是因為Java語言中的字符串類型是不可變的，因此 + 操作后會創(chuàng)建一個新的字符串，這樣會涉及到大量的對象創(chuàng)建工作，也涉及到垃圾回收機制的介入，因此非常耗時。
4 循環(huán)時刪除元素
有些情況下，我們需要從一個集合對象中刪除掉特定的元素，如從一個編程語言列表中刪除java語言，則就會涉及到此種場景，但是如果處理不當，則會拋出
ConcurrentModificationException異常。下面給出示例：
- private static void removeList() {
- List<String> lists = new ArrayList<>();
- lists.add("java");
- lists.add("csharp");
- lists.add("fsharp");
- for (String item : lists) {
- if (item.contains("java")) {
- lists.remove(item);
- }
- }
- }
運行上述方法，會拋出錯誤，此時可以用如下方法進行解決，即用迭代器iterator，具體如下所示：
- private static void removeListOk() {
- List<String> lists = new ArrayList<>();
- lists.add("java");
- lists.add("csharp");
- lists.add("fsharp");
- Iterator<String> hatIterator = lists.iterator();
- while (hatIterator.hasNext()) {
- String item = hatIterator.next();
- if (item.contains("java")) {
- hatIterator.remove();
- }
- }
- System.out.println(lists);//[csharp, fsharp]
- }
5 null引用
在方法中，首先應該對參數的合法性進行驗證，第一需要驗證參數是否為null，然后再判斷參數是否是預期范圍的值。如果不首先進行null判斷，直接進行參數的比較或者方法的調用，則可能出現null引用的異常。下面給出示例：
- private static void nullref(String words) {
- //NullPointerException
- if (words.equals("java")){
- System.out.println("java");
- }else{
- System.out.println("not java");
- }
- }
如果此時我們用如下方法進行調用，則拋出異常：
- nullref(null)
這是由于假設了words不為null,則可以調用String對象的equals方法。下面可以稍微進行一些修改，如下所示：
- private static void nullref2(String words) {
- if ("java".equals(words)){
- System.out.println("java");
- }else{
- System.out.println("not java");
- }
- }
則此時執(zhí)行則可以正確運行：
- nullref2(null)
6 hashCode對equals的影響
前面提到，equals方法可以從字面值上來判斷兩個對象是否相等。一般來說，如果兩個對象相等，則其hash code相等，但是如果hash code相等，則兩個對象可能相等，也可能不相等。這是由于Object的equals方法和hashCode方法可以被Override。下面給出示例：
- package com.jyd;
- import java.util.Objects;
- public class MySchool {
- private String name;
- MySchool(String name) {
- this.name = name;
- }
- @Override
- public boolean equals(Object o) {
- if (this == o) {
- return true;
- }
- if (o == null || getClass() != o.getClass()) {
- return false;
- }
- MySchool _obj = (MySchool) o;
- return Objects.equals(name, _obj.name);
- }
- @Override
- public int hashCode() {
- int code = this.name.hashCode();
- System.out.println(code);
- //return code; //true
- //隨機數
- return (int) (Math.random() * 1000);//false
- }
- }
- Set<MySchool> mysets = new HashSet<>();
- mysets.add(new MySchool("CUMT"));
- MySchool obj = new MySchool("CUMT");
- System.out.println(mysets.contains(obj));
執(zhí)行上述代碼，由于hashCode方法被Override，每次返回隨機的hash Code值，則意味著兩個對象的hash code不一致，那么equals判斷則返回false，雖然二者的字面值都為"CUMT"。
7 內存泄漏
我們知道，計算機的內存是有限的，如果Java創(chuàng)建的對象一直不能進行釋放，則新創(chuàng)建的對象會不斷占用剩余的內存空間，最終導致內存空間不足，拋出內存溢出的異常。內存異常基本的單元測試不容易發(fā)現，往往都是上線運行一定時間后才發(fā)現的。下面給出示例：
- package com.jyd;
- import java.util.Properties;
- //內存泄漏模擬
- public class MemoryLeakDemo {
- public final String key;
- public MemoryLeakDemo(String key) {
- this.key =key;
- }
- public static void main(String args[]) {
- try {
- Properties properties = System.getProperties();
- for(;;) {
- properties.put(new MemoryLeakDemo("key"), "value");
- }
- } catch(Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- /*
- @Override
- public boolean equals(Object o) {
- if (this == o) return true;
- if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
- MemoryLeakDemo that = (MemoryLeakDemo) o;
- return Objects.equals(key, that.key);
- }
- @Override
- public int hashCode() {
- return Objects.hash(key);
- }
- */
- }
此示例中，有一個for無限循環(huán)，它會一直創(chuàng)建一個對象，并添加到properties容器中，如果MemoryLeakDemo類未給出自己的equals方法和hashCode方法，那么這個對象會被一直添加到properties容器中，最終內存泄漏。但是如果定義了自己的equals方法和hashCode方法(被注釋的部分)，那么新創(chuàng)建的MemoryLeakDemo實例，由于key值一致，則判定為已存在，則不會重復添加，此時則不會出現內存溢出。
