菜鸟谈Java

    对于这个系列里的问题，每个学Java的人都应该搞懂。当然，如果只是学Java玩玩就无所谓了。如果你认为自己已经超越初学者了，却不很懂这些问题，请将你自己重归初学者行列。内容均来自于CSDN的经典老贴。

问题一：我声明了什么！
String s = "Hello world!";
许多人都做过这样的事情，但是，我们到底声明了什么？回答通常是：一个String，内容是“Hello world!”。这样模糊的回答通常是概念不清的根源。如果要准确的回答，一半的人大概会回答错误。
这个语句声明的是一个指向对象的引用，名为“s”，可以指向类型为String的任何对象，目前指向"Hello world!"这个String类型的对象。这就是真正发生的事情。我们并没有声明一个String对象，我们只是声明了一个只能指向String对象的引用变量。所以，如果在刚才那句语句后面，如果再运行一句：
String string = s;
我们是声明了另外一个只能指向String对象的引用，名为string，并没有第二个对象产生，string还是指向原来那个对象，也就是，和s指向同一个对象。

问题二："=="和equals方法究竟有什么区别？
==操作符专门用来比较变量的值是否相等。比较好理解的一点是：
int a=10;
int b=10;
则a==b将是true。
但不好理解的地方是：
String a=new String("foo");
String b=new String("foo");
则a==b将返回false。
根据前一帖说过，对象变量其实是一个引用，它们的值是指向对象所在的内存地址，而不是对象本身。a和b都使用了new操作符，意味着将在内存中产生两个内容为"foo"的字符串，既然是“两个”，它们自然位于不同的内存地址。a和b的值其实是两个不同的内存地址的值，所以使用"=="操作符，结果会是 false。诚然，a和b所指的对象，它们的内容都是"foo"，应该是“相等”，但是==操作符并不涉及到对象内容的比较。
对象内容的比较，正是equals方法做的事。
看一下Object对象的equals方法是如何实现的：
boolean equals(Object o){
return this==o;
}
Object 对象默认使用了==操作符。所以如果你自创的类没有覆盖equals方法，那你的类使用equals和使用==会得到同样的结果。同样也可以看出， Object的equals方法没有达到equals方法应该达到的目标：比较两个对象内容是否相等。因为答案应该由类的创建者决定，所以Object把这个任务留给了类的创建者。
看一下一个极端的类：
Class Monster{
private String content;
...
boolean equals(Object another){ return true;}
}
我覆盖了equals方法。这个实现会导致无论Monster实例内容如何，它们之间的比较永远返回true。
所以当你是用equals方法判断对象的内容是否相等，请不要想当然。因为可能你认为相等，而这个类的作者不这样认为，而类的equals方法的实现是由他掌握的。如果你需要使用equals方法，或者使用任何基于散列码的集合（HashSet,HashMap,HashTable），请察看一下java doc以确认这个类的equals逻辑是如何实现的。


问题三：String到底变了没有？
没有。因为String被设计成不可变(immutable)类，所以它的所有对象都是不可变对象。请看下列代码：
String s = "Hello";
s = s + " world!";
s 所指向的对象是否改变了呢？从本系列第一篇的结论很容易导出这个结论。我们来看看发生了什么事情。在这段代码中，s原先指向一个String对象，内容是 "Hello"，然后我们对s进行了+操作，那么s所指向的那个对象是否发生了改变呢？答案是没有。这时，s不指向原来那个对象了，而指向了另一个 String对象，内容为"Hello world!"，原来那个对象还存在于内存之中，只是s这个引用变量不再指向它了。
通过上面的说明，我们很容易导出另一个结论，如果经常对字符串进行各种各样的修改，或者说，不可预见的修改，那么使用String来代表字符串的话会引起很大的内存开销。因为String对象建立之后不能再改变，所以对于每一个不同的字符串，都需要一个String对象来表示。这时，应该考虑使用StringBuffer 类，它允许修改，而不是每个不同的字符串都要生成一个新的对象。并且，这两种类的对象转换十分容易。
同时，我们还可以知道，如果要使用内容相同的字符串，不必每次都new一个String。例如我们要在构造器中对一个名叫s的String引用变量进行初始化，把它设置为初始值，应当这样做：
public class Demo {
private String s;
...
public Demo {
s = "Initial value";
}
...
}
而非
s = new String("Initial value");
后者每次都会调用构造器，生成新对象，性能低下且内存开销大，并且没有意义，因为String对象不可改变，所以对于内容相同的字符串，只要一个 String对象来表示就可以了。也就说，多次调用上面的构造器创建多个对象，他们的String类型属性s都指向同一个对象。
上面的结论还基于这样一个事实：对于字符串常量，如果内容相同，Java认为它们代表同一个String对象。而用关键字new调用构造器，总是会创建一个新的对象，无论内容是否相同。
至于为什么要把String类设计成不可变类，是它的用途决定的。其实不只String，很多Java标准类库中的类都是不可变的。在开发一个系统的时候，我们有时候也需要设计不可变类，来传递一组相关的值，这也是面向对象思想的体现。不可变类有一些优点，比如因为它的对象是只读的，所以多线程并发访问也不会有任何问题。当然也有一些缺点，比如每个不同的状态都要一个对象来代表，可能会造成性能上的问题。所以Java标准类库还提供了一个可变版本，即 StringBuffer。


问题四：final关键字到底修饰了什么？
final使得被修饰的变量"不变"，但是由于对象型变量的本质是“引用”，使得“不变”也有了两种含义：引用本身的不变，和引用指向的对象不变。
引用本身的不变：
final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");
final StringBuffer b=new StringBuffer("not immutable");
a=b;//编译期错误
引用指向的对象不变：
final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");
a.append(" broken!"); file://编译通过
可见，final只对引用的“值”(也即它所指向的那个对象的内存地址)有效，它迫使引用只能指向初始指向的那个对象，改变它的指向会导致编译期错误。至于它所指向的对象的变化，final是不负责的。这很类似==操作符：==操作符只负责引用的“值”相等，至于这个地址所指向的对象内容是否相等，==操作符是不管的。
理解final问题有很重要的含义。许多程序漏洞都基于此----final只能保证引用永远指向固定对象，不能保证那个对象的状态不变。在多线程的操作中,一个对象会被多个线程共享或修改，一个线程对对象无意识的修改可能会导致另一个使用此对象的线程崩溃。一个错误的解决方法就是在此对象新建的时候把它声明为final，意图使得它“永远不变”。其实那是徒劳的。
问题五：到底要怎么样初始化！
本问题讨论变量的初始化，所以先来看一下Java中有哪些种类的变量。
1. 类的属性，或者叫值域
2. 方法里的局部变量
3. 方法的参数
对于第一种变量，Java虚拟机会自动进行初始化。如果给出了初始值，则初始化为该初始值。如果没有给出，则把它初始化为该类型变量的默认初始值。
int类型变量默认初始值为0
float类型变量默认初始值为0.0f
double类型变量默认初始值为0.0
boolean类型变量默认初始值为false
char类型变量默认初始值为0(ASCII码)
long类型变量默认初始值为0
所有对象引用类型变量默认初始值为null，即不指向任何对象。注意数组本身也是对象，所以没有初始化的数组引用在自动初始化后其值也是null。
对于两种不同的类属性，static属性与instance属性，初始化的时机是不同的。instance属性在创建实例的时候初始化，static属性在类加载，也就是第一次用到这个类的时候初始化，对于后来的实例的创建，不再次进行初始化。这个问题会在以后的系列中进行详细讨论。
对于第二种变量，必须明确地进行初始化。如果再没有初始化之前就试图使用它，编译器会抗议。如果初始化的语句在try块中或if块中，也必须要让它在第一次使用前一定能够得到赋值。也就是说，把初始化语句放在只有if块的条件判断语句中编译器也会抗议，因为执行的时候可能不符合if后面的判断条件，如此一来初始化语句就不会被执行了，这就违反了局部变量使用前必须初始化的规定。但如果在else块中也有初始化语句，就可以通过编译，因为无论如何，总有至少一条初始化语句会被执行，不会发生使用前未被初始化的事情。对于try-catch也是一样，如果只有在try块里才有初始化语句，编译部通过。如果在catch或 finally里也有，则可以通过编译。总之，要保证局部变量在使用之前一定被初始化了。所以，一个好的做法是在声明他们的时候就初始化他们，如果不知道要出事化成什么值好，就用上面的默认值吧！
其实第三种变量和第二种本质上是一样的，都是方法中的局部变量。只不过作为参数，肯定是被初始化过的，传入的值就是初始值，所以不需要初始化。
问题六：instanceof是什么东东？
instanceof是Java的一个二元操作符，和==，>，<是同一类东东。由于它是由字母组成的，所以也是Java的保留关键字。它的作用是测试它左边的对象是否是它右边的类的实例，返回boolean类型的数据。举个例子：
String s = "I AM an Object!";
boolean isObject = s instanceof Object;
我们声明了一个String对象引用，指向一个String对象，然后用instancof来测试它所指向的对象是否是Object类的一个实例，显然，这是真的，所以返回true，也就是isObject的值为True。
instanceof有一些用处。比如我们写了一个处理账单的系统，其中有这样三个类：
public class Bill {//省略细节}
public class PhoneBill extends Bill {//省略细节}
public class GasBill extends Bill {//省略细节}
在处理程序里有一个方法，接受一个Bill类型的对象，计算金额。假设两种账单计算方法不同，而传入的Bill对象可能是两种中的任何一种，所以要用instanceof来判断：
public double calculate(Bill bill) {
if (bill instanceof PhoneBill) {
file://计算电话账单
}
if (bill instanceof GasBill) {
file://计算燃气账单
}
...
}
这样就可以用一个方法处理两种子类。
然而，这种做法通常被认为是没有好好利用面向对象中的多态性。其实上面的功能要求用方法重载完全可以实现，这是面向对象变成应有的做法，避免回到结构化编程模式。只要提供两个名字和返回值都相同，接受参数类型不同的方法就可以了：
public double calculate(PhoneBill bill) {
file://计算电话账单
}
public double calculate(GasBill bill) {
file://计算燃气账单
}
所以，使用instanceof在绝大多数情况下并不是推荐的做法，应当好好利用多态。


                  JAVA编程规范
命名规范
定义这个规范的目的是让项目中所有的文档都看起来像一个人写的，增加可读性，减少项目组中因为换人而带来的损失。（这些规范并不是一定要绝对遵守，但是一定要让程序有良好的可读性）


Package 的命名
Package 的名字应该都是由一个小写单词组成。
Class 的命名
Class 的名字必须由大写字母开头而其他字母都小写的单词组成
Class 变量的命名
变量的名字必须用一个小写字母开头。后面的单词用大写字母开头。
Static Final 变量的命名
Static Final 变量的名字应该都大写，并且指出完整含义。
参数的命名
参数的名字必须和变量的命名规范一致。
数组的命名
数组应该总是用下面的方式来命名：

byte[] buffer;


而不是：

byte buffer[];

 

方法的参数
使用有意义的参数命名，如果可能的话，使用和要赋值的字段一样的名字：

SetCounter(int size){
this.size = size;
}

 


Java 文件样式
所有的 Java(*.java) 文件都必须遵守如下的样式规则


版权信息
版权信息必须在 java 文件的开头，比如：

/**
* Copyright ® 2000 Shanghai XXX Co. Ltd.
* All right reserved.
*/


其他不需要出现在 javadoc 的信息也可以包含在这里。


Package/Imports
package 行要在 import 行之前，import 中标准的包名要在本地的包名之前，而且按照字母顺序排列。如果 import 行中包含了同一个包中的不同子目录，则应该用 * 来处理。

package hotlava.net.stats;

import java.io.*;
import java.util.Observable;
import hotlava.util.Application;


这里 java.io.* 使用来代替InputStream and OutputStream 的。


Class
接下来的是类的注释，一般是用来解释类的。

/**
* A class representing a set of packet and byte counters
* It is observable to allow it to be watched, but only
* reports changes when the current set is complete
*/


接下来是类定义，包含了在不同的行的 extends 和 implements

public class CounterSet
extends Observable
implements Cloneable

 

Class Fields
接下来是类的成员变量：

/**
* Packet counters
*/
protected int[] packets;


public 的成员变量必须生成文档（JavaDoc）。proceted、private和 package 定义的成员变量如果名字含义明确的话，可以没有注释。


存取方法
接下来是类变量的存取的方法。它只是简单的用来将类的变量赋值获取值的话，可以简单的写在一行上。

/**
* Get the counters
* @return an array containing the statistical data. This array has been
* freshly allocated and can be modified by the caller.
*/
public int[] getPackets() { return copyArray(packets, offset); }
public int[] getBytes() { return copyArray(bytes, offset); }

public int[] getPackets() { return packets; }
public void setPackets(int[] packets) { this.packets = packets; }


其它的方法不要写在一行上


构造函数
接下来是构造函数，它应该用递增的方式写（比如：参数多的写在后面）。
访问类型 ("public", "private" 等.) 和 任何 "static", "final" 或 "synchronized" 应该在一行中，并且方法和参数另写一行，这样可以使方法和参数更易读。

public
CounterSet(int size){
this.size = size;
}

 

克隆方法
如果这个类是可以被克隆的，那么下一步就是 clone 方法：

public
Object clone() {
try {
CounterSet obj = (CounterSet)super.clone();
obj.packets = (int[])packets.clone();
obj.size = size;
return obj;
}catch(CloneNotSupportedException e) {
throw new InternalError("Unexpected CloneNotSUpportedException: " + e.getMessage());
}
}

 

类方法
下面开始写类的方法：

/**
* Set the packet counters
* (such as when restoring from a database)
*/
protected final
void setArray(int[] r1, int[] r2, int[] r3, int[] r4)
throws IllegalArgumentException
{
//
// Ensure the arrays are of equal size
//
if (r1.length != r2.length || r1.length != r3.length || r1.length != r4.length)
throw new IllegalArgumentException("Arrays must be of the same size");
System.arraycopy(r1, 0, r3, 0, r1.length);
System.arraycopy(r2, 0, r4, 0, r1.length);
}

 


toString 方法
无论如何，每一个类都应该定义 toString 方法：

public
String toString() {
String retval = "CounterSet: ";
for (int i = 0; i < data.length(); i++) {
retval += data.bytes.toString();
retval += data.packets.toString();
}
return retval;
}
}

 

main 方法
如果main(String[]) 方法已经定义了, 那么它应该写在类的底部.

代码编写格式


代码样式
代码应该用 unix 的格式，而不是 windows 的（比如：回车变成回车+换行）
文档化
必须用 javadoc 来为类生成文档。不仅因为它是标准，这也是被各种 java 编译器都认可的方法。使用 @author 标记是不被推荐的，因为代码不应该是被个人拥有的。
缩进
缩进应该是每行2个空格. 不要在源文件中保存Tab字符. 在使用不同的源代码管理工具时Tab字符将因为用户设置的不同而扩展为不同的宽度.
如果你使用 UltrEdit 作为你的 Java 源代码编辑器的话，你可以通过如下操作来禁止保存Tab字符, 方法是通过 UltrEdit中先设定 Tab 使用的长度室2个空格，然后用 Format|Tabs to Spaces 菜单将 Tab 转换为空格。
页宽
页宽应该设置为80字符. 源代码一般不会超过这个宽度, 并导致无法完整显示, 但这一设置也可以灵活调整. 在任何情况下, 超长的语句应该在一个逗号或者一个操作符后折行. 一条语句折行后, 应该比原来的语句再缩进2个字符.
{} 对
{} 中的语句应该单独作为一行. 例如, 下面的第1行是错误的, 第2行是正确的:

if (i>0) { i ++ }; // 错误, { 和 } 在同一行

if (i>0) {
i ++
}; // 正确, { 单独作为一行


} 语句永远单独作为一行.


如果 } 语句应该缩进到与其相对应的 { 那一行相对齐的位置。


括号
左括号和后一个字符之间不应该出现空格, 同样, 右括号和前一个字符之间也不应该出现空格. 下面的例子说明括号和空格的错误及正确使用:

CallProc( AParameter ); // 错误
CallProc(AParameter); // 正确

不要在语句中使用无意义的括号. 括号只应该为达到某种目的而出现在源代码中。下面的例子说明错误和正确的用法:

if ((I) = 42) { // 错误 - 括号毫无意义
if (I == 42) or (J == 42) then // 正确 - 的确需要括号


程序编写规范


exit()
exit 除了在 main 中可以被调用外，其他的地方不应该调用。因为这样做不给任何代码代码机会来截获退出。一个类似后台服务地程序不应该因为某一个库模块决定了要退出就退出。
异常
申明的错误应该抛出一个RuntimeException或者派生的异常。
顶层的main()函数应该截获所有的异常，并且打印（或者记录在日志中）在屏幕上。
垃圾收集
JAVA使用成熟的后台垃圾收集技术来代替引用计数。但是这样会导致一个问题：你必须在使用完对象的实例以后进行清场工作。比如一个prel的程序员可能这么写：

...
{
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(projectFile);
project.save(fos, "IDE Project File");
}
...


除非输出流一出作用域就关闭，非引用计数的程序语言，比如JAVA，是不能自动完成变量的清场工作的。必须象下面一样写：

FileOutputStream fos = new FileOutputStream(projectFile);
project.save(fos, "IDE Project File");
fos.close();

 

Clone
下面是一种有用的方法：

implements Cloneable

public
Object clone()
{
try {
ThisClass obj = (ThisClass)super.clone();
obj.field1 = (int[])field1.clone();
obj.field2 = field2;
return obj;
} catch(CloneNotSupportedException e) {
throw new InternalError("Unexpected CloneNotSUpportedException: " + e.getMessage());
}
}

 

final 类
绝对不要因为性能的原因将类定义为 final 的（除非程序的框架要求）
如果一个类还没有准备好被继承，最好在类文档中注明，而不要将她定义为 final 的。这是因为没有人可以保证会不会由于什么原因需要继承她。
访问类的成员变量
大部分的类成员变量应该定义为 protected 的来防止继承类使用他们。
注意，要用"int[] packets"，而不是"int packets[]"，后一种永远也不要用。

public void setPackets(int[] packets) { this.packets = packets; }

CounterSet(int size)
{
this.size = size;
}

 


编程技巧


byte 数组转换到 characters
为了将 byte 数组转换到 characters，你可以这么做：

"Hello world!".getBytes();


Utility 类
Utility 类（仅仅提供方法的类）应该被申明为抽象的来防止被继承或被初始化。


初始化
下面的代码是一种很好的初始化数组的方法：

objectArguments = new Object[] { arguments };


枚举类型
JAVA 对枚举的支持不好，但是下面的代码是一种很有用的模板：

class Colour {
public static final Colour BLACK = new Colour(0, 0, 0);
public static final Colour RED = new Colour(0xFF, 0, 0);
public static final Colour GREEN = new Colour(0, 0xFF, 0);
public static final Colour BLUE = new Colour(0, 0, 0xFF);
public static final Colour WHITE = new Colour(0xFF, 0xFF, 0xFF);
}


这种技术实现了RED, GREEN, BLUE 等可以象其他语言的枚举类型一样使用的常量。 他们可以用 == 操作符来比较。
但是这样使用有一个缺陷：如果一个用户用这样的方法来创建颜色 BLACK

new Colour(0,0,0)

那么这就是另外一个对象，==操作符就会产生错误。她的 equal() 方法仍然有效。由于这个原因，这个技术的缺陷最好注明在文档中，或者只在自己的包中使用。

Swing


避免使用 AWT 组件
混合使用 AWT 和 Swing 组件
如果要将 AWT 组件和 Swing 组件混合起来使用的话，请小心使用。实际上，尽量不要将他们混合起来使用。


滚动的 AWT 组件
AWT 组件绝对不要用 JscrollPane 类来实现滚动。滚动 AWT 组件的时候一定要用 AWT ScrollPane 组件来实现。


避免在 InternalFrame 组件中使用 AWT 组件
尽量不要这么做，要不然会出现不可预料的后果。


Z-Order 问题
AWT 组件总是显示在 Swing 组件之上。当使用包含 AWT 组件的 POP-UP 菜单的时候要小心，尽量不要这样使用。

 

调试


调试在软件开发中是一个很重要的部分，存在软件生命周期的各个部分中。调试能够用配置开、关是最基本的。

很常用的一种调试方法就是用一个 PrintStream 类成员，在没有定义调试流的时候就为 null，类要定义一个 debug 方法来设置调试用的流。

 

性能


在写代码的时候，从头至尾都应该考虑性能问题。这不是说时间都应该浪费在优化代码上，而是我们时刻应该提醒自己要注意代码的效率。比如：如果没有时间来实现一个高效的算法，那么我们应该在文档中记录下来，以便在以后有空的时候再来实现她。

不是所有的人都同意在写代码的时候应该优化性能这个观点的，他们认为性能优化的问题应该在项目的后期再去考虑，也就是在程序的轮廓已经实现了以后。
不必要的对象构造
不要在循环中构造和释放对象


使用 StringBuffer 对象
在处理 String 的时候要尽量使用 StringBuffer 类，StringBuffer 类是构成 String 类的基础。String 类将 StringBuffer 类封装了起来，（以花费更多时间为代价）为开发人员提供了一个安全的接口。当我们在构造字符串的时候，我们应该用 StringBuffer 来实现大部分的工作，当工作完成后将 StringBuffer 对象再转换为需要的 String 对象。比如：如果有一个字符串必须不断地在其后添加许多字符来完成构造，那么我们应该使用 StringBuffer 对象和她的 append() 方法。如果我们用 String 对象代替 StringBuffer 对象的话，会花费许多不必要的创建和释放对象的 CPU 时间。

避免太多的使用 synchronized 关键字
避免不必要的使用关键字 synchronized，应该在必要的时候再使用她，这是一个避免死锁的好方法。

可移植性
Borland Jbulider 不喜欢 synchronized 这个关键字，如果你的断点设在这些关键字的作用域内的话，调试的时候你会发现的断点会到处乱跳，让你不知所措。除非必须，尽量不要使用。


换行
如果需要换行的话，尽量用 println 来代替在字符串中使用"
"。
你不要这样：

System.out.print("Hello,world!
");

要这样：

System.out.println("Hello,world!");

或者你构造一个带换行符的字符串，至少要象这样：

String newline = System.getProperty("line.separator");
System.out.println("Hello world" + newline);


PrintStream
PrintStream 已经被不赞成（deprecated）使用，用 PrintWrite 来代替她。