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Java习惯用法总结

来源:importnew 发布时间:2015-04-07 阅读次数:
  在Java编程中,有些知识 并不能仅通过语言规范或者标准API文档就能学到的。在本文中,我会尽量收集一些最常用的习惯用法,特别是很难猜到的用法。(Joshua Bloch的《Effective Java》对这个话题给出了更详尽的论述,可以从这本书里学习更多的用法。)   我把本文的所有代码都放在公共场所里。你可以根据自己的喜好去复制和修改任意的代码片段,不需要任何的凭证。

  目录

  1. 实现:
    1. equals()
    2. hashCode()
    3. compareTo()
    4. clone()
  2. 应用:
    1. StringBuilder/StringBuffer
    2. Random.nextInt(int)
    3. Iterator.remove()
    4. StringBuilder.reverse()
    5. Thread/Runnable
    6. try-finally
  3. 输入/输出:
    1. 从输入流里读取字节数据
    2. 从输入流里读取块数据
    3. 从文件里读取文本
    4. 向文件里写文本
  4. 预防性检测:
    1. 数值
    2. 对象
    3. 数组索引
    4. 数组区间
  5. 数组:
    1. 填充元素
    2. 复制一个范围内的数组元素
    3. 调整数组大小
  6. 包装
    1. 个字节包装成一个int
    2. 分解成4个字节

  实现equals()

class Person { String name; int birthYear; byte[] raw; public boolean equals(Object obj) { if (!obj instanceof Person) return false; Person other = (Person)obj; return name.equals(other.name) && birthYear == other.birthYear && Arrays.equals(raw, other.raw); } public int hashCode() { ... } }
  1. 参数必须是Object类型,不能是外围类。
  2. foo.equals(null) 必须返回false,不能抛NullPointerException。(注意,null instanceof 任意类 总是返回false,因此上面的代码可以运行。)
  3. 基本类型域(比如,int)的比较使用 == ,基本类型数组域的比较使用Arrays.equals()。
  4. 覆盖equals()时,记得要相应地覆盖 hashCode(),与 equals() 保持一致。
  5. 参考: java.lang.Object.equals(Object)

  实现hashCode()

class Person { String a; Object b; byte c; int[] d; public int hashCode() { return a.hashCode() + b.hashCode() + c + Arrays.hashCode(d); } public boolean equals(Object o) { ... } }
  1. 当x和y两个对象具有x.equals(y) == true ,你必须要确保x.hashCode() == y.hashCode()。
  2. 根据逆反命题,如果x.hashCode() != y.hashCode(),那么x.equals(y) == false 必定成立。
  3. 你不需要保证,当x.equals(y) == false时,x.hashCode() != y.hashCode()。但是,如果你可以尽可能地使它成立的话,这会提高哈希表的性能。
  4. hashCode()最简单的合法实现就是简单地return 0;虽然这个实现是正确的,但是这会导致HashMap这些数据结构运行得很慢。
  5. 参考:java.lang.Object.hashCode()

  实现compareTo()

class Person implements Comparable<Person> { String firstName; String lastName; int birthdate; // Compare by firstName, break ties by lastName, finally break ties by birthdate public int compareTo(Person other) { if (firstName.compareTo(other.firstName) != 0) return firstName.compareTo(other.firstName); else if (lastName.compareTo(other.lastName) != 0) return lastName.compareTo(other.lastName); else if (birthdate < other.birthdate) return -1; else if (birthdate > other.birthdate) return 1; else return 0; } }
  1. 总是实现泛型版本 Comparable 而不是实现原始类型 Comparable 。因为这样可以节省代码量和减少不必要的麻烦。
  2. 只关心返回结果的正负号(负/零/正),它们的大小不重要。
  3. Comparator.compare()的实现与这个类似。
  4. 参考:java.lang.Comparable

  实现clone()

class Values implements Cloneable { String abc; double foo; int[] bars; Date hired; public Values clone() { try { Values result = (Values)super.clone(); result.bars = result.bars.clone(); result.hired = result.hired.clone(); return result; } catch (CloneNotSupportedException e) { // Impossible throw new AssertionError(e); } } }
  1. 使用 super.clone() 让Object类负责创建新的对象。
  2. 基本类型域都已经被正确地复制了。同样,我们不需要去克隆String和BigInteger等不可变类型。
  3. 手动对所有的非基本类型域(对象和数组)进行深度复制(deep copy)。
  4. 实现了Cloneable的类,clone()方法永远不要抛CloneNotSupportedException。因此,需要捕获这个异常并忽略它,或者使用不受检异常(unchecked exception)包装它。
  5. 不使用Object.clone()方法而是手动地实现clone()方法是可以的也是合法的。
  6. 参考:java.lang.Object.clone()java.lang.Cloneable()

  使用StringBuilder或StringBuffer

// join(["a", "b", "c"]) -> "a and b and c" String join(List<String> strs) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); boolean first = true; for (String s : strs) { if (first) first = false; else sb.append(" and "); sb.append(s); } return sb.toString(); }
  1. 不要像这样使用重复的字符串连接:s += item ,因为它的时间效率是O(n^2)。
  2. 使用StringBuilder或者StringBuffer时,可以使用append()方法添加文本和使用toString()方法去获取连接起来的整个文本。
  3. 优先使用StringBuilder,因为它更快。StringBuffer的所有方法都是同步的,而你通常不需要同步的方法。
  4. 参考java.lang.StringBuilderjava.lang.StringBuffer

  生成一个范围内的随机整数

Random rand = new Random(); // Between 1 and 6, inclusive int diceRoll() { return rand.nextInt(6) + 1; }
  1. 总是使用Java API方法去生成一个整数范围内的随机数。
  2. 不要试图去使用 Math.abs(rand.nextInt()) % n 这些不确定的用法,因为它的结果是有偏差的。此外,它的结果值有可能是负数,比如当rand.nextInt() == Integer.MIN_VALUE时就会如此。
  3. 参考:java.util.Random.nextInt(int)

  使用Iterator.remove()

void filter(List<String> list) { for (Iterator<String> iter = list.iterator(); iter.hasNext(); ) { String item = iter.next(); if (...) iter.remove(); } }
  1. remove()方法作用在next()方法最近返回的条目上。每个条目只能使用一次remove()方法。
  2. 参考:java.util.Iterator.remove()

  返转字符串

String reverse(String s) { return new StringBuilder(s).reverse().toString(); }
  1. 这个方法可能应该加入Java标准库。
  2. 参考:java.lang.StringBuilder.reverse()

  启动一条线程

  下面的三个例子使用了不同的方式完成了同样的事情。   实现Runnnable的方式: void startAThread0() { new Thread(new MyRunnable()).start(); } class MyRunnable implements Runnable { public void run() { ... } }   继承Thread的方式: void startAThread1() { new MyThread().start(); } class MyThread extends Thread { public void run() { ... } }   匿名继承Thread的方式: void startAThread2() { new Thread() { public void run() { ... } }.start(); }
  1. 不要直接调用run()方法。总是调用Thread.start()方法,这个方法会创建一条新的线程并使新建的线程调用run()。
  2. 参考:java.lang.Thread, java.lang.Runnable

  使用try-finally

  I/O流例子: void writeStuff() throws IOException { OutputStream out = new FileOutputStream(...); try { out.write(...); } finally { out.close(); } }   锁例子: void doWithLock(Lock lock) { lock.acquire(); try { ... } finally { lock.release(); } }
  1. 如果try之前的语句运行失败并且抛出异常,那么finally语句块就不会执行。但无论怎样,在这个例子里不用担心资源的释放。
  2. 如果try语句块里面的语句抛出异常,那么程序的运行就会跳到finally语句块里执行尽可能多的语句,然后跳出这个方法(除非这个方法还有另一个外围的finally语句块)。

  从输入流里读取字节数据

InputStream in = (...); try { while (true) { int b = in.read(); if (b == -1) break; (... process b ...) } } finally { in.close(); }
  1. read()方法要么返回下一次从流里读取的字节数(0到255,包括0和255),要么在达到流的末端时返回-1。
  2. 参考:java.io.InputStream.read()

  从输入流里读取块数据

InputStream in = (...); try { byte[] buf = new byte[100]; while (true) { int n = in.read(buf); if (n == -1) break; (... process buf with offset=0 and length=n ...) } } finally { in.close(); }
  1. 要记住的是,read()方法不一定会填满整个buf,所以你必须在处理逻辑中考虑返回的长度。
  2. 参考: java.io.InputStream.read(byte[])java.io.InputStream.read(byte[], int, int)

  从文件里读取文本

BufferedReader in = new BufferedReader( new InputStreamReader(new FileInputStream(...), "UTF-8")); try { while (true) { String line = in.readLine(); if (line == null) break; (... process line ...) } } finally { in.close(); }
  1. BufferedReader对象的创建显得很冗长。这是因为Java把字节和字符当成两个不同的概念来看待(这与C语言不同)。
  2. 你可以使用任何类型的InputStream来代替FileInputStream,比如socket。
  3. 当达到流的末端时,BufferedReader.readLine()会返回null。
  4. 要一次读取一个字符,使用Reader.read()方法。
  5. 你可以使用其他的字符编码而不使用UTF-8,但最好不要这样做。
  6. 参考:java.io.BufferedReaderjava.io.InputStreamReader

  向文件里写文本

PrintWriter out = new PrintWriter( new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(...), "UTF-8")); try { out.print("Hello "); out.print(42); out.println(" world!"); } finally { out.close(); }
  1. Printwriter对象的创建显得很冗长。这是因为Java把字节和字符当成两个不同的概念来看待(这与C语言不同)。
  2. 就像System.out,你可以使用print()和println()打印多种类型的值。
  3. 你可以使用其他的字符编码而不使用UTF-8,但最好不要这样做。
  4. 参考:java.io.PrintWriterjava.io.OutputStreamWriter

  预防性检测(Defensive checking)数值

int factorial(int n) { if (n < 0) throw new IllegalArgumentException("Undefined"); else if (n >= 13) throw new ArithmeticException("Result overflow"); else if (n == 0) return 1; else return n * factorial(n - 1); }
  1. 不要认为输入的数值都是正数、足够小的数等等。要显式地检测这些条件。
  2. 一个设计良好的函数应该对所有可能性的输入值都能够正确地执行。要确保所有的情况都考虑到了并且不会产生错误的输出(比如溢出)。

  预防性检测对象

int findIndex(List<String> list, String target) { if (list == null || target == null) throw new NullPointerException(); ... }
  1. 不要认为对象参数不会为空(null)。要显式地检测这个条件。

  预防性检测数组索引

void frob(byte[] b, int index) { if (b == null) throw new NullPointerException(); if (index < 0 || index >= b.length) throw new IndexOutOfBoundsException(); ... }
  1. 不要认为所以给的数组索引不会越界。要显式地检测它。

  预防性检测数组区间

void frob(byte[] b, int off, int len) { if (b == null) throw new NullPointerException(); if (off < 0 || off > b.length || len < 0 || b.length - off < len) throw new IndexOutOfBoundsException(); ... }
  1. 不要认为所给的数组区间(比如,从off开始,读取len个元素)是不会越界。要显式地检测它。

  填充数组元素

  使用循环: // Fill each element of array 'a' with 123 byte[] a = (...); for (int i = 0; i < a.length; i++) a[i] = 123; (优先)使用标准库的方法: Arrays.fill(a, (byte)123);
  1. 参考:java.util.Arrays.fill(T[], T)
  2. 参考:java.util.Arrays.fill(T[], int, int, T)

  复制一个范围内的数组元素

  使用循环: // Copy 8 elements from array 'a' starting at offset 3 // to array 'b' starting at offset 6, // assuming 'a' and 'b' are distinct arrays byte[] a = (...); byte[] b = (...); for (int i = 0; i < 8; i++) b[6 + i] = a[3 + i];   (优先)使用标准库的方法: System.arraycopy(a, 3, b, 6, 8);
  1. 参考:java.lang.System.arraycopy(Object, int, Object, int, int)

  调整数组大小

  使用循环(扩大规模): // Make array 'a' larger to newLen byte[] a = (...); byte[] b = new byte[newLen]; for (int i = 0; i < a.length; i++) // Goes up to length of A b[i] = a[i]; a = b;   使用循环(减小规模): // Make array 'a' smaller to newLen byte[] a = (...); byte[] b = new byte[newLen]; for (int i = 0; i < b.length; i++) // Goes up to length of B b[i] = a[i]; a = b;   (优先)使用标准库的方法: a = Arrays.copyOf(a, newLen);
  1. 参考:java.util.Arrays.copyOf(T[], int)
  2. 参考:java.util.Arrays.copyOfRange(T[], int, int)

  把4个字节包装(packing)成一个int

int packBigEndian(byte[] b) { return (b[0] & 0xFF) << 24 | (b[1] & 0xFF) << 16 | (b[2] & 0xFF) << 8 | (b[3] & 0xFF) << 0; } int packLittleEndian(byte[] b) { return (b[0] & 0xFF) << 0 | (b[1] & 0xFF) << 8 | (b[2] & 0xFF) << 16 | (b[3] & 0xFF) << 24; }

  把int分解(Unpacking)成4个字节

byte[] unpackBigEndian(int x) { return new byte[] { (byte)(x >>> 24), (byte)(x >>> 16), (byte)(x >>> 8), (byte)(x >>> 0) }; } byte[] unpackLittleEndian(int x) { return new byte[] { (byte)(x >>> 0), (byte)(x >>> 8), (byte)(x >>> 16), (byte)(x >>> 24) }; }
  1. 总是使用无符号右移操作符(>>>)对位进行包装(packing),不要使用算术右移操作符(>>)。
  原文链接: nayuki 翻译:importnew
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