1、java的细节Java作为一门优秀的面向对象的程序设计语言,正在被越来越多的人使用。本文试图列出作者在实际开发中碰到的一些Java语言的容易被人忽视的细节,希望能给正在学习Java语言的人有所帮助。 1,位移运算越界怎么处理 考察下面的代码输出结果是多少? int a=5; System.out.println(a33); 按照常理推测,把a左移33位应该将a的所有有效位都移出去了,那剩下的都是零啊,所以输出结果应该是0才对啊,可是执行后发现输出结果是10,为什么呢?因为Java语言对位移运算作了优化处理,Java语言对ab转化为a(b%32)来处理,所以当要移位的位数b超过32时,实际上移位
2、的位数是b%32的值,那么上面的代码中a33相当于a1,所以输出结果是10。 2,可以让i!=i吗? 当你看到这个命题的时候一定会以为我疯了,或者Java语言疯了。这看起来是绝对不可能的,一个数怎么可能不等于它自己呢?或许就真的是Java语言疯了,不信看下面的代码输出什么? double i=0.0/0.0; if(i=i) System.out.println(Yes i=i); else System.out.println(No i!=i); 上面的代码输出No i!=i,为什么会这样呢?关键在0.0/0.0这个值,在IEEE 754浮点算术规则里保留了一个特殊的值用来表示一个不是数字的
3、数量。这个值就是NaN(Not a Number的缩写),对于所有没有良好定义的浮点计算都将得到这个值,比如:0.0/0.0;其实我们还可以直接使用Double.NaN来得到这个值。在IEEE 754规范里面规定NaN不等于任何值,包括它自己。所以就有了i!=i的代码。 3,怎样的equals才安全? 我们都知道在Java规范里定义了equals方法覆盖的5大原则:reflexive(反身性),symmetric(对称性),transitive(传递性),consistent(一致性),non-null(非空性)。那么考察下面的代码: public class Student private
4、String name; private int age; public Student(String name,int age) this.name=name; this.age=age; public boolean equals(Object obj) if(obj instanceof Student) Student s=(Student)obj; if(s.name.equals(this.name) & s.age=this.age) return true; return super.equals(obj); 你认为上面的代码equals方法的覆盖安全吗?表面看起来好像没什么问
5、题,这样写也确实满足了以上的五大原则。但其实这样的覆盖并不很安全,假如Student类还有一个子类CollegeStudent,如果我拿一个Student对象和一个CollegeStudent对象equals,只要这两个对象有相同的name和age,它们就会被认为相等,但实际上它们是两个不同类型的对象啊。问题就出在instanceof这个运算符上,因为这个运算符是向下兼容的,也就是说一个CollegeStudent对象也被认为是一个Student的实例。怎样去解决这个问题呢?那就只有不用instanceof运算符,而使用对象的getClass()方法来判断两个对象是否属于同一种类型,例如,将上
6、面的equals()方法修改为: public boolean equals(Object obj) if(obj.getClass()=Student.class) Student s=(Student)obj; if(s.name.equals(this.name) & s.age=this.age) return true; return super.equals(obj); 这样才能保证obj对象一定是Student的实例,而不会是Student的任何子类的实例。4,浅复制与深复制1)浅复制与深复制概念浅复制(浅克隆)被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值,而所有的对其他对象的
7、引用仍然指向原来的对象。换言之,浅复制仅仅复制所考虑的对象,而不复制它所引用的对象。深复制(深克隆)被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值,除去那些引用其他对象的变量。那些引用其他对象的变量将指向被复制过的新对象,而不再是原有的那些被引用的对象。换言之,深复制把要复制的对象所引用的对象都复制了一遍。2)Java的clone()方法clone方法将对象复制了一份并返回给调用者。一般而言,clone()方法满足:对任何的对象x,都有x.clone() !=x/克隆对象与原对象不是同一个对象对任何的对象x,都有x.clone().getClass()= =x.getClass()/克隆对象与
8、原对象的类型一样如果对象x的equals()方法定义恰当,那么x.clone().equals(x)应该成立。Java中对象的克隆为了获取对象的一份拷贝,我们可以利用Object类的clone()方法。在派生类中覆盖基类的clone()方法,并声明为public。在派生类的clone()方法中,调用super.clone()。在派生类中实现Cloneable接口。请看如下代码:class Student implements Cloneable String name; int age; Student(String name,int age) this.name=name; this.age
9、=age; public Object clone() Object obj=null; try obj=(Student)super.clone(); /Object中的clone()识别出你要复制的是哪一个对象。 catch(CloneNotSupportedException e) e.printStackTrace(); return obj; public static void main(String args) Student s1=new Student(zhangsan,18); Student s2=(Student)s1.clone(); s2.name=lisi; s2
10、.age=20; System.out.println(name=+s1.name+,+age=+s1.age);/修改学生2 /后,不影响学生1的值。 说明:为什么我们在派生类中覆盖Object的clone()方法时,一定要调用super.clone()呢?在运行时刻,Object中的clone()识别出你要复制的是哪一个对象,然后为此对象分配空间,并进行对象的复制,将原始对象的内容一一复制到新对象的存储空间中。继承自java.lang.Object类的clone()方法是浅复制。以下代码可以证明之。class Teacher String name; int age; Teacher(St
11、ring name,int age) this.name=name; this.age=age; class Student implements Cloneable String name; int age; Teacher t;/学生1和学生2的引用值都是一样的。 Student(String name,int age,Teacher t) this.name=name; this.age=age; this.t=t; public Object clone() Student stu=null; try stu=(Student)super.clone(); catch(CloneNot
12、SupportedException e) e.printStackTrace(); stu.t=(Teacher)t.clone(); return stu; public static void main(String args) Teacher t=new Teacher(tangliang,30); Student s1=new Student(zhangsan,18,t); Student s2=(Student)s1.clone(); s2.t.name=tony; s2.t.age=40; System.out.println(name=+s1.t.name+,+age=+s1.
13、t.age); /学生1的老师成为tony,age为40。 那应该如何实现深层次的克隆,即修改s2的老师不会影响s1的老师?代码改进如下。class Teacher implements Cloneable String name; int age; Teacher(String name,int age) this.name=name; this.age=age; public Object clone() Object obj=null; try obj=super.clone(); catch(CloneNotSupportedException e) e.printStackTrace
14、(); return obj; class Student implements Cloneable String name; int age; Teacher t; Student(String name,int age,Teacher t) this.name=name; this.age=age; this.t=t; public Object clone() Student stu=null; try stu=(Student)super.clone(); catch(CloneNotSupportedException e) e.printStackTrace(); stu.t=(T
15、eacher)t.clone(); return stu; public static void main(String args) Teacher t=new Teacher(tangliang,30); Student s1=new Student(zhangsan,18,t); Student s2=(Student)s1.clone(); s2.t.name=tony; s2.t.age=40; System.out.println(name=+s1.t.name+,+age=+s1.t.age); /学生1的老师不改变。3)利用串行化来做深复制 把对象写到流里的过程是串行化(Seri
16、lization)过程,Java程序员又非常形象地称为“冷冻”或者“腌咸菜(picking)”过程;而把对象从流中读出来的并行化(Deserialization)过程则叫做“解冻”或者“回鲜(depicking)”过程。应当指出的是,写在流里的是对象的一个拷贝,而原对象仍然存在于JVM里面,因此“腌成咸菜”的只是对象的一个拷贝,Java咸菜还可以回鲜。 在Java语言里深复制一个对象,常常可以先使对象实现Serializable接口,然后把对象(实际上只是对象的一个拷贝)写到一个流里(腌成咸菜),再从流里读出来(把咸菜回鲜),便可以重建对象。如下为深复制源代码。public Object de
17、epClone()/将对象写到流里ByteArrayOutoutStream bo=new ByteArrayOutputStream();ObjectOutputStream oo=new ObjectOutputStream(bo);oo.writeObject(this);/从流里读出来ByteArrayInputStream bi=new ByteArrayInputStream(bo.toByteArray();ObjectInputStream oi=new ObjectInputStream(bi);return(oi.readObject();这样做的前提是对象以及对象内部所有
18、引用到的对象都是可串行化的,否则,就需要仔细考察那些不可串行化的对象可否设成transient,从而将之排除在复制过程之外。上例代码改进如下。class Teacher implements Serializable String name; int age; Teacher(String name,int age) this.name=name; this.age=age; class Student implements Serializable String name;/常量对象。 int age; Teacher t;/学生1和学生2的引用值都是一样的。 Student(String
19、name,int age,Teacher t) this.name=name; this.age=age; this.p=p; public Object deepClone() throws IOException,OptionalDataException,ClassNotFoundException/将对象写到流里ByteArrayOutoutStream bo=new ByteArrayOutputStream();ObjectOutputStream oo=new ObjectOutputStream(bo);oo.writeObject(this);/从流里读出来ByteArray
20、InputStream bi=new ByteArrayInputStream(bo.toByteArray();ObjectInputStream oi=new ObjectInputStream(bi);return(oi.readObject();public static void main(String args) Teacher t=new Teacher(tangliang,30); Student s1=new Student(zhangsan,18,t); Student s2=(Student)s1.deepClone(); s2.t.name=tony; s2.t.age
21、=40; System.out.println(name=+s1.t.name+,+age=+s1.t.age); /学生1的老师不改变。5,String类和对象池 我们知道得到String对象有两种办法: String str1=hello; String str2=new String(hello); 这两种创建String对象的方法有什么差异吗?当然有差异,差异就在于第一种方法在对象池中拿对象,第二种方法直接生成新的对象。在JDK5.0里面,Java虚拟机在启动的时候会实例化9个对象池,这9个对象池分别用来存储8种基本类型的包装类对象和String对象。当我们在程序中直接用双引号括起来一
22、个字符串时,JVM就到String的对象池里面去找看是否有一个值相同的对象,如果有,就拿现成的对象,如果没有就在对象池里面创建一个对象,并返回。所以我们发现下面的代码输出true: String str1=hello; String str2=hello; System.out.println(str1=str2); 这说明str1和str2指向同一个对象,因为它们都是在对象池中拿到的,而下面的代码输出为false: String str3=hello String str4=new String(hello); System.out.println(str3=str4); 因为在任何情况下,
23、只要你去new一个String对象那都是创建了新的对象。与此类似的,在JDK5.0里面8种基本类型的包装类也有这样的差异: Integer i1=5;/在对象池中拿 Integer i2 =5;/所以i1=i2 Integer i3=new Integer(5);/重新创建新对象,所以i2!=i3 对象池的存在是为了避免频繁的创建和销毁对象而影响系统性能,那我们自己写的类是否也可以使用对象池呢?当然可以,考察以下代码: class Student private String name; private int age; private static HashSet pool=new Hash
24、Set();/对象池 public Student(String name,int age) this.name=name; this.age=age; /使用对象池来得到对象的方法 public static Student newInstance(String name,int age) /循环遍历对象池 for(Student stu:pool) if(stu.name.equals(name) & stu.age=age) return stu; /如果找不到值相同的Student对象,则创建一个Student对象 /并把它加到对象池中然后返回该对象。 Student stu=new
25、Student(name,age); pool.add(stu); return stu; public class Test public static void main(String args) Student stu1=Student.newInstance(tangliang,30);/对象池中拿 Student stu2=Student.newInstance(tangliang,30);/所以stu1=stu2 Student stu3=new Student(tangliang,30);/重新创建,所以stu1!=stu3 System.out.println(stu1=stu
26、2); System.out.println(stu1=stu3); 6 i=i+1和i+=1完全等价吗? 可能有很多程序员认为i+=1只是i=i+1的简写方式,其实不然,它们一个使用简单赋值运算,一个使用复合赋值运算,而简单赋值运算和复合赋值运算的最大差别就在于:复合赋值运算符会自动地将运算结果转型为其左操作数的类型。看看以下的两种写法,你就知道它们的差别在哪儿了: (1) byte i=5; i+=1; (2) byte i=5; i=i+1; 第一种写法编译没问题,而第二种写法却编译通不过。原因就在于,当使用复合赋值运算符进行操作时,即使右边算出的结果是int类型,系统也会将其值转化为左边的byte类型,而使用简单赋值运算时没有这样的优待,系统会认为将i+1的值赋给i是将int类型赋给byte,所以要求强制转换。理解了这一点后,我们再来看一个例子: byte b=120; b+=20; System.out.println(b=+b); 说到这里你应该明白了,上例中输出b的值不是140,而是-116。因为120+20的值已经超出了一个byte表示的范围,而当我们使用复合赋值运算时系统会自动作类型的转化,将140强转成byte,所以得到是-116。由此可见,在使用复合赋值运算符时还得小心,因为这种类型转换是在不知不觉中进行的,所以得到的结果就有可能和你的预想不一样。
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