Java 開發(fā)中十個讓人頭疼的 Bug
那個誰，今天又寫 bug 了，沒錯，他說的好像就是我。。。。。。
作為 Java 開發(fā)，我們在寫代碼的過程中難免會產(chǎn)生各種奇思妙想的 bug ，有些 bug 就挺讓人無奈的，比如說各種空指針異常，在 ArrayList 的迭代中進行刪除操作引發(fā)異常，數(shù)組下標(biāo)越界異常等。
如果你不小心看到同事的代碼出現(xiàn)了我所描述的這些 bug 后，那你就把我這篇文章甩給他!!!你甩給他一篇文章，并讓他關(guān)注了一波 cxuan，你會收獲他在后面像是如獲至寶并滿眼崇拜大神的目光。
廢話不多說，下面進入正題。
錯誤一：Array 轉(zhuǎn)換成 ArrayList
Array 轉(zhuǎn)換成 ArrayList 還能出錯?這是哪個笨。。。。。。
等等，你先別著急說，先來看看是怎么回事。
如果要將數(shù)組轉(zhuǎn)換為 ArrayList，我們一般的做法會是這樣
- List<String> list = Arrays.asList(arr);
Arrays.asList() 將返回一個 ArrayList，它是 Arrays 中的私有靜態(tài)類，它不是 java.util.ArrayList 類。如下圖所示
Arrays 內(nèi)部的 ArrayList 只有 set、get、contains 等方法，但是沒有能夠像是 add 這種能夠使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行改變的方法，所以 Arrays 內(nèi)部的 ArrayList 的大小是固定的。
如果要創(chuàng)建一個能夠添加元素的 ArrayList ，你可以使用下面這種創(chuàng)建方式：
- ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>(Arrays.asList(arr));
因為 ArrayList 的構(gòu)造方法是可以接收一個 Collection 集合的，所以這種創(chuàng)建方式是可行的。
錯誤二：檢查數(shù)組是否包含某個值
檢查數(shù)組中是否包含某個值，部分程序員經(jīng)常會這么做：
- Set<String> set = new HashSet<String>(Arrays.asList(arr));
- return set.contains(targetValue);
這段代碼雖然沒錯，但是有額外的性能損耗，正常情況下，不用將其再轉(zhuǎn)換為 set，直接這么做就好了：
- return Arrays.asList(arr).contains(targetValue);
或者使用下面這種方式(窮舉法，循環(huán)判斷)
- for(String s: arr){
- if(s.equals(targetValue))
- return true;
- }
- return false;
上面第一段代碼比第二段更具有可讀性。
錯誤三：在 List 中循環(huán)刪除元素
這個錯誤我相信很多小伙伴都知道了，在循環(huán)中刪除元素是個禁忌，有段時間內(nèi)我在審查代碼的時候就喜歡看團隊的其他小伙伴有沒有犯這個錯誤。
說到底，為什么不能這么做(集合內(nèi)刪除元素)呢?且看下面代碼
- ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(Arrays.asList("a", "b", "c", "d"));
- for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
- list.remove(i);
- }
- System.out.println(list);
這個輸出結(jié)果你能想到么?是不是蠢蠢欲動想試一波了?
答案其實是 [b,d]
為什么只有兩個值?我這不是循環(huán)輸出的么?
其實，在列表內(nèi)部，當(dāng)你使用外部 remove 的時候，一旦 remove 一個元素后，其列表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，一開始集合總?cè)萘渴?4，remove 一個元素之后就會變?yōu)?3，然后再和 i 進行比較判斷。。。。。。所以只能輸出兩個元素。
你可能知道使用迭代器是正確的 remove 元素的方式，你還可能知道 for-each 和 iterator 這種工作方式類似，所以你寫下了如下代碼
- ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(Arrays.asList("a", "b", "c", "d"));
- for (String s : list) {
- if (s.equals("a"))
- list.remove(s);
- }
然后你充滿自信的 run xxx.main() 方法，結(jié)果。。。。。。ConcurrentModificationException
為啥呢?
那是因為使用 ArrayList 中外部 remove 元素，會造成其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和游標(biāo)的改變。
在阿里開發(fā)規(guī)范上，也有不要在 for-each 循環(huán)內(nèi)對元素進行 remove/add 操作的說明。
所以大家要使用 List 進行元素的添加或者刪除操作，一定要使用迭代器進行刪除。也就是
- ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(Arrays.asList("a", "b", "c", "d"));
- Iterator<String> iter = list.iterator();
- while (iter.hasNext()) {
- String s = iter.next();
- if (s.equals("a")) {
- iter.remove();
- }
- }
.next() 必須在 .remove() 之前調(diào)用。在 foreach 循環(huán)中，編譯器會在刪除元素的操作后調(diào)用 .next()，導(dǎo)致ConcurrentModificationException。
錯誤四：Hashtable 和 HashMap
這是一條算法方面的規(guī)約：按照算法的約定，Hashtable 是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的名稱，但是在 Java 中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的名稱是 HashMap，Hashtable 和 HashMap 的主要區(qū)別之一就是 Hashtable 是同步的，所以很多時候你不需要 Hashtable ，而是使用 HashMap。
錯誤五：使用原始類型的集合
這是一條泛型方面的約束：
在 Java 中，原始類型和無界通配符類型很容易混合在一起。以 Set 為例，Set 是原始類型，而 Set 是無界通配符類型。
比如下面使用原始類型 List 作為參數(shù)的代碼：
- public static void add(List list, Object o){
- list.add(o);
- }
- public static void main(String[] args){
- List<String> list = new ArrayList<String>();
- add(list, 10);
- String s = list.get(0);
- }
這段代碼會拋出 java.lang.ClassCastException 異常，為啥呢?
使用原始類型集合是比較危險的，因為原始類型會跳過泛型檢查而且不安全，Set、Set 和 Set 存在巨大的差異，而且泛型在使用中很容易造成類型擦除。
大家都知道，Java 的泛型是偽泛型，這是因為 Java 在編譯期間，所有的泛型信息都會被擦掉，正確理解泛型概念的首要前提是理解類型擦除。Java 的泛型基本上都是在編譯器這個層次上實現(xiàn)的，在生成的字節(jié)碼中是不包含泛型中的類型信息的，使用泛型的時候加上類型參數(shù)，在編譯器編譯的時候會去掉，這個過程成為類型擦除。
如在代碼中定義List和List
比如下面這段示例：
- public class Test {
- public static void main(String[] args) {
- ArrayList<String> list1 = new ArrayList<String>();
- list1.add("abc");
- ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();
- list2.add(123);
- System.out.println(list1.getClass() == list2.getClass());
- }
- }
在這個例子中，我們定義了兩個ArrayList數(shù)組，不過一個是ArrayList
所以，最上面那段代碼，把 10 添加到 Object 類型中是完全可以的，然而將 Object 類型的 "10" 轉(zhuǎn)換為 String 類型就會拋出類型轉(zhuǎn)換異常。
錯誤六：訪問級別問題
我相信大部分開發(fā)在設(shè)計 class 或者成員變量的時候，都會簡單粗暴的直接聲明 public xxx，這是一種糟糕的設(shè)計，聲明為 public 就很容易赤身裸體，這樣對于類或者成員變量來說，都存在一定危險性。
錯誤七：ArrayList 和 LinkedList
哈哈哈，ArrayList 是我見過程序員使用頻次最高的工具類，沒有之一。
當(dāng)開發(fā)人員不知道 ArrayList 和 LinkedList 的區(qū)別時，他們經(jīng)常使用 ArrayList(其實實際上，就算知道他們的區(qū)別，他們也不用 LinkedList，因為這點性能不值一提)，因為看起來 ArrayList 更熟悉。。。。。。
但是實際上，ArrayList 和 LinkedList 存在巨大的性能差異，簡而言之，如果添加/刪除操作大量且隨機訪問操作不是很多，則應(yīng)首選 LinkedList。如果存在大量的訪問操作，那么首選 ArrayList，但是 ArrayList 不適合進行大量的添加/刪除操作。
錯誤八：可變和不可變
不可變對象有很多優(yōu)點，比如簡單、安全等。但是不可變對象需要為每個不同的值分配一個單獨的對象，對象不具備復(fù)用性，如果這類對象過多可能會導(dǎo)致垃圾回收的成本很高。在可變和不可變之間進行選擇時需要有一個平衡。
一般來說，可變對象用于避免產(chǎn)生過多的中間對象。比如你要連接大量字符串。如果你使用一個不可變的字符串，你會產(chǎn)生很多可以立即進行垃圾回收的對象。這會浪費 CPU 的時間和精力，使用可變對象是正確的解決方案(例如 StringBuilder)。如下代碼所示：
- String result="";
- for(String s: arr){
- result = result + s;
- }
所以，正確選擇可變對象還是不可變對象需要慎重抉擇。
錯誤九：構(gòu)造函數(shù)
首先看一段代碼，分析為什么會編譯不通過?
發(fā)生此編譯錯誤是因為未定義默認(rèn) Super 的構(gòu)造函數(shù)。在 Java 中，如果一個類沒有定義構(gòu)造函數(shù)，編譯器會默認(rèn)為該類插入一個默認(rèn)的無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)。如果在 Super 類中定義了構(gòu)造函數(shù)，在這種情況下 Super(String s)，編譯器將不會插入默認(rèn)的無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)。這就是上面 Super 類的情況。
要想解決這個問題，只需要在 Super 中添加一個無參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)即可。
- public Super(){
- System.out.println("Super");
- }
錯誤十：到底是使用 "" 還是構(gòu)造函數(shù)
考慮下面代碼：
- String x = "abc";
- String y = new String("abc");
上面這兩段代碼有什么區(qū)別嗎?
可能下面這段代碼會給出你回答
- String a = "abcd";
- String b = "abcd";
- System.out.println(a == b); // True
- System.out.println(a.equals(b)); // True
- String c = new String("abcd");
- String d = new String("abcd");
- System.out.println(c == d); // False
- System.out.println(c.equals(d)); // True
這就是一個典型的內(nèi)存分配問題。
后記
今天我給你匯總了一下 Java 開發(fā)中常見的 10 個錯誤，雖然比較簡單，但是很容易忽視的問題，細(xì)節(jié)成就完美，看看你還會不會再犯了，如果再犯，嘿嘿嘿。
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