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Java编程中忽略这些细节,Bug肯定找上你

时间:2023-12-02 本站 点击:0

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:

Stringa="java";Stringb=newString("java");System.out.println(a==b);//falseSystem.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:

//integer-128to127Integeri1=100;Integeri2=100;System.out.println(i1==i2);//truei1=300;i2=300;System.out.println(i1==i2);//falseSystem.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:

//缺少break关键字publicstaticvoidswitchBugs(intv){switch(v){case0:System.out.println("0");//breakcase1:System.out.println("1");break;case2:System.out.println("2");break;default:System.out.println("other");}}

如果我们使用如下语句进行调用:

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:

privatestaticvoidstringWhile(){//获取开始时间longstart=System.currentTimeMillis();StringstrV="";for(inti=0;i<100000;i++){strV=strV+"$";}//stringsareimmutable.So,oneachiterationanewstringiscreated.//ToaddressthisweshoulduseamutableStringBuilder:System.out.println(strV.length());longend=System.currentTimeMillis();//获取结束时间System.out.println("程序运行时间:"+(end-start)+"ms");start=System.currentTimeMillis();StringBuildersb=newStringBuilder();for(inti=0;i<100000;i++){sb.append("$");}System.out.println(strV.length());end=System.currentTimeMillis();System.out.println("程序运行时间:"+(end-start)+"ms");}

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:

//+操作100000程序运行时间:6078msStringBuilder操作100000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:

privatestaticvoidremoveList(){List<String>lists=newArrayList<>();lists.add("java");lists.add("csharp");lists.add("fsharp");for(Stringitem:lists){if(item.contains("java")){lists.remove(item);}}}

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:

privatestaticvoidremoveListOk(){List<String>lists=newArrayList<>();lists.add("java");lists.add("csharp");lists.add("fsharp");Iterator<String>hatIterator=lists.iterator();while(hatIterator.hasNext()){Stringitem=hatIterator.next();if(item.contains("java")){hatIterator.remove();}}System.out.println(lists);//[csharp,fsharp]}

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:

privatestaticvoidnullref(Stringwords){//NullPointerExceptionif(words.equals("java")){System.out.println("java");}else{System.out.println("notjava");}}

如果此时我们用如下方法进行调用,则抛出异常:

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:

//integer-128to127Integeri1=100;Integeri2=100;System.out.println(i1==i2);//truei1=300;i2=300;System.out.println(i1==i2);//falseSystem.out.println(i1.equals(i2));//true0

则此时执行则可以正确运行:

//integer-128to127Integeri1=100;Integeri2=100;System.out.println(i1==i2);//truei1=300;i2=300;System.out.println(i1==i2);//falseSystem.out.println(i1.equals(i2));//true1

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:

//integer-128to127Integeri1=100;Integeri2=100;System.out.println(i1==i2);//truei1=300;i2=300;System.out.println(i1==i2);//falseSystem.out.println(i1.equals(i2));//true2

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:

//integer-128to127Integeri1=100;Integeri2=100;System.out.println(i1==i2);//truei1=300;i2=300;System.out.println(i1==i2);//falseSystem.out.println(i1.equals(i2));//true3

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。

本文分享自华为云社区,作者:jackwangcumt。


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