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Java编程中忽略这些细节,Bug肯定找上你

2021-11-22 23:21今日头条java小悠 Java教程

在Java语言的日常编程中,也存在着容易被忽略的细节,这些细节可能会导致程序出现各种Bug。

Java编程中忽略这些细节,Bug肯定找上你

Java语言构建的各类应用程序,在人类的日常生活中占用非常重要的地位,各大IT厂商几乎都会使用它来构建自己的产品,为客户提供服务。作为一个企业级应用开发语言,稳定和高效的运行,至关重要。在Java语言的日常编程中,也存在着容易被忽略的细节,这些细节可能会导致程序出现各种Bug,下面就对这些细节进行一些总结:

1 相等判断中的==和equals

在很多场景中,我们都需要判断两个对象是否相等,一般来说,判定两个对象的是否相等,都是依据其值是否相等,如两个字符串a和b的值都为"java",则我们认为二者相等。在Java中,有两个操作可以判断是否相当,即==和equals,但二者是有区别的,不可混用。下面给出示例:

  1. String a = "java";
  2. String b = new String("java");
  3. System.out.println(a == b);//false
  4. System.out.println(a.equals(b));//true

字符串a和b的字面值都为"java",用a == b判断则输出false,即不相等,而a.equals(b)则输出true,即相等。这是为什么呢?在Java中,String是一个不可变的类型,一般来说,如果两个String的值相等,默认情况下,会指定同一个内存地址,但这里字符串String b用new String方法强制生成一个新的String对象,因此,二者内存地址不一致。由于 == 需要判断对象的内存地址是否一致,因此返回false,而equals默认(override后可能不一定)是根据字面值来判断,即相等。

下面再给出一个示例:

  1. //integer -128 to 127
  2. Integer i1 = 100;
  3. Integer i2 = 100;
  4. System.out.println(i1 == i2);//true
  5. i1 = 300;
  6. i2 = 300;
  7. System.out.println(i1 == i2);//false
  8. System.out.println(i1.equals(i2));//true

这是由于Java中的Integer数值的范围为-128到127,因此在这范围内的对象的内存地址是一致的,而超过这个范围的数值对象的内存地址是不一致的,因此300这个数值在 == 比较下,返回false,但在equals比较下返回true。

2 switch语句中丢失了break

在很多场景中,我们需要根据输入参数的范围来分别进行处理,这里除了可以使用if ... else ...语句外,还可以使用switch语句。在switch语句中,会罗列出多个分支条件,并进行分别处理,但如果稍有不注意,就可能丢失关键字break语句,从而出现预期外的值。下面给出示例:

  1. //缺少break关键字
  2. public static void switchBugs(int v ) {
  3. switch (v) {
  4. case 0:
  5. System.out.println("0");
  6. //break
  7. case 1:
  8. System.out.println("1");
  9. break;
  10. case 2:
  11. System.out.println("2");
  12. break;
  13. default:
  14. System.out.println("other");
  15. }
  16. }

如果我们使用如下语句进行调用:

  1. switchBugs(0);

则我们预期返回"0",但是却返回"0" "1"。这是由于case 0 分支下缺少break关键字,则虽然程序匹配了此分支,但是却能穿透到下一个分支,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,是非常高频的操作,但是如果涉及的拼接量很大,则如果直接用 + 符号进行字符串拼接,则效率非常低下,程序运行的速度很慢。下面给出示例:

  1. private static void stringWhile(){
  2. //获取开始时间
  3. long start = System.currentTimeMillis();
  4. String strV = "";
  5. for (int i = 0; i < 100000; i++) {
  6. strV = strV + "$";
  7. }
  8. //strings are immutable. So, on each iteration a new string is created.
  9. // To address this we should use a mutable StringBuilder:
  10. System.out.println(strV.length());
  11. long end = System.currentTimeMillis(); //获取结束时间
  12. System.out.println("程序运行时间: "+(end-start)+"ms");
  13. start = System.currentTimeMillis();
  14. StringBuilder sb = new StringBuilder();
  15. for (int i = 0; i < 100000; i++) {
  16. sb.append("$");
  17. }
  18. System.out.println(strV.length());
  19. end = System.currentTimeMillis();
  20. System.out.println("程序运行时间: "+(end-start)+"ms");
  21. }

上述示例分别在循环体中用 + 和 StringBuilder进行字符串拼接,并统计了运行的时间(毫秒),下面给出模拟电脑上的运行结果:

  1. //+ 操作
  2. 100000
  3. 程序运行时间: 6078ms
  4. StringBuilder操作
  5. 100000
  6. 程序运行时间: 2ms

由此可见,使用StringBuilder构建字符串速度相比于 + 拼接,效率上高出太多。究其原因,就是因为Java语言中的字符串类型是不可变的,因此 + 操作后会创建一个新的字符串,这样会涉及到大量的对象创建工作,也涉及到垃圾回收机制的介入,因此非常耗时。

4 循环时删除元素

有些情况下,我们需要从一个集合对象中删除掉特定的元素,如从一个编程语言列表中删除java语言,则就会涉及到此种场景,但是如果处理不当,则会抛出

ConcurrentModificationException异常。下面给出示例:

  1. private static void removeList() {
  2. List lists = new ArrayList<>();
  3. lists.add("java");
  4. lists.add("csharp");
  5. lists.add("fsharp");
  6. for (String item : lists) {
  7. if (item.contains("java")) {
  8. lists.remove(item);
  9. }
  10. }
  11. }

运行上述方法,会抛出错误,此时可以用如下方法进行解决,即用迭代器iterator,具体如下所示:

  1. private static void removeListOk() {
  2. List lists = new ArrayList<>();
  3. lists.add("java");
  4. lists.add("csharp");
  5. lists.add("fsharp");
  6. Iterator hatIterator = lists.iterator();
  7. while (hatIterator.hasNext()) {
  8. String item = hatIterator.next();
  9. if (item.contains("java")) {
  10. hatIterator.remove();
  11. }
  12. }
  13. System.out.println(lists);//[csharp, fsharp]
  14. }

5 null引用

在方法中,首先应该对参数的合法性进行验证,第一需要验证参数是否为null,然后再判断参数是否是预期范围的值。如果不首先进行null判断,直接进行参数的比较或者方法的调用,则可能出现null引用的异常。下面给出示例:

  1. private static void nullref(String words) {
  2. //NullPointerException
  3. if (words.equals("java")){
  4. System.out.println("java");
  5. }else{
  6. System.out.println("not java");
  7. }
  8. }

如果此时我们用如下方法进行调用,则抛出异常:

  1. nullref(null)

这是由于假设了words不为null,则可以调用String对象的equals方法。下面可以稍微进行一些修改,如下所示:

  1. private static void nullref2(String words) {
  2. if ("java".equals(words)){
  3. System.out.println("java");
  4. }else{
  5. System.out.println("not java");
  6. }
  7. }

则此时执行则可以正确运行:

  1. nullref2(null)

6 hashCode对equals的影响

前面提到,equals方法可以从字面值上来判断两个对象是否相等。一般来说,如果两个对象相等,则其hash code相等,但是如果hash code相等,则两个对象可能相等,也可能不相等。这是由于Object的equals方法和hashCode方法可以被Override。下面给出示例:

  1. package com.jyd;
  2. import java.util.Objects;
  3. public class MySchool {
  4. private String name;
  5. MySchool(String name) {
  6. this.name = name;
  7. }
  8. @Override
  9. public boolean equals(Object o) {
  10. if (this == o) {
  11. return true;
  12. }
  13. if (o == null || getClass() != o.getClass()) {
  14. return false;
  15. }
  16. MySchool _obj = (MySchool) o;
  17. return Objects.equals(name, _obj.name);
  18. }
  19. @Override
  20. public int hashCode() {
  21. int code = this.name.hashCode();
  22. System.out.println(code);
  23. //return code; //true
  24. //随机数
  25. return (int) (Math.random() * 1000);//false
  26. }
  27. }
  28. Set mysets = new HashSet<>();
  29. mysets.add(new MySchool("CUMT"));
  30. MySchool obj = new MySchool("CUMT");
  31. System.out.println(mysets.contains(obj));

执行上述代码,由于hashCode方法被Override,每次返回随机的hash Code值,则意味着两个对象的hash code不一致,那么equals判断则返回false,虽然二者的字面值都为"CUMT"。

7 内存泄漏

我们知道,计算机的内存是有限的,如果Java创建的对象一直不能进行释放,则新创建的对象会不断占用剩余的内存空间,最终导致内存空间不足,抛出内存溢出的异常。内存异常基本的单元测试不容易发现,往往都是上线运行一定时间后才发现的。下面给出示例:

  1. package com.jyd;
  2. import java.util.Properties;
  3. //内存泄漏模拟
  4. public class MemoryLeakDemo {
  5. public final String key;
  6. public MemoryLeakDemo(String key) {
  7. this.key =key;
  8. }
  9. public static void main(String args[]) {
  10. try {
  11. Properties properties = System.getProperties();
  12. for(;;) {
  13. properties.put(new MemoryLeakDemo("key"), "value");
  14. }
  15. } catch(Exception e) {
  16. e.printStackTrace();
  17. }
  18. }
  19. /*
  20. @Override
  21. public boolean equals(Object o) {
  22. if (this == o) return true;
  23. if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
  24. MemoryLeakDemo that = (MemoryLeakDemo) o;
  25. return Objects.equals(key, that.key);
  26. }
  27. @Override
  28. public int hashCode() {
  29. return Objects.hash(key);
  30. }
  31. */
  32. }

此示例中,有一个for无限循环,它会一直创建一个对象,并添加到properties容器中,如果MemoryLeakDemo类未给出自己的equals方法和hashCode方法,那么这个对象会被一直添加到properties容器中,最终内存泄漏。但是如果定义了自己的equals方法和hashCode方法(被注释的部分),那么新创建的MemoryLeakDemo实例,由于key值一致,则判定为已存在,则不会重复添加,此时则不会出现内存溢出。

原文链接:https://www.toutiao.com/a7032245120040894983/

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