Java基础知识强化14：Java死亡竞赛题目解析

  一个小型网站上发布了一个称为Java“死亡竞赛”的新项目。测验发布后，超过20000位开发者参加了测验。网站以20道关于Java的多选题为主。我们得到了众多开发者的测验统计数据，今天，我们非常乐意将其中的一些数据和答案与你们分享。

我们从20个题目中得到了61872个答案，大约每个题目有3094个答案。每个Java“死亡”测验都会随机地从20个题目中抽取5个题目，然后每个题目有90秒的时间作答。每个问题有四个可能的选项。经常有人向我们抱怨说这些题目太难了。所以，我们的测验被称为Java“死亡”竞赛并不是没有理由的哦！从测验结果的统计数据中，我们能知道哪些问题是最难的，哪些是最简单的。在这篇博客中，我想与你们分享5个从我们的测验中挑选出的最难的问题，然后一起解决它们。

1.Java“死亡竞赛”中最难的问题：

让我们从最难啃的骨头开始吧。这个问题由来自罗马尼亚首都布加勒斯特的 Alexandru-Constantin Bledea提供。这个问题确实是一个脑筋急转弯，只有约20%的参与者答对这道题，这意味着瞎选都能提高你回答正确的概率。这道题是关于Java泛型的。

题目大意：

这段代码错在哪儿？

a.编译错误，因为没有SQLException被抛出

b.抛出ClassCastException，因为SQLException并不是RuntimeException的一个实例

c.没有错误，程序打印出抛出的SQLException堆栈跟踪信息

d.编译错误，因为我们不能将SQLException类型转换成RuntimeException

解析：

    好，我们能从题目中得到什么信息？题目中的泛型涉及到了类型擦除，以及一些异常。这里需要回忆一些知识：

RuntimeException和SQLException都继承自Exception，但是在这个代码中RuntimeException是未检查的异常，而SQLException是受检异常。

   Java的泛型并不是具体化的。这意味着在编译时，泛型的类型信息会“丢失”，并且泛型参数像是被它的限定类型替换了一样，或者当限定类型不存在时，泛型参数被替换成了Object。这就是大家所说的类型“擦除”。

   我们天真地希望第七行能产生一个编译错误，因为我们不能将SQLException转换成RuntimeException，但是这并不会发生。发生的是将T替换成了Exception，所以我们有：

throw (Exception) t; // t is also an Exception

pleaseThrow方法期望一个Exception，并且T被替换成了Exception，因此类型转换被擦除了，就像没写这个代码一样。这一点我们可从下面的字节码中得到佐证：

private pleaseThrow(Ljava/lang/Exception;)V throws java/lang/Exception

L0

LINENUMBER 8 L0

ALOAD 1

ATHROW

L1

LOCALVARIABLE this LTemp; L0 L1 0

// signature LTemp<TT;>;

// declaration: Temp<T>

LOCALVARIABLE t Ljava/lang/Exception; L0 L1 1

MAXSTACK = 1

MAXLOCALS = 2

我们再看一下，如果代码中没有涉及泛型，那么编译产生的字节码是什么样的，我们看到，在ATHROW前会有如下的代码：

CHECKCAST java/lang/RuntimeException

现在，我们可以确信，代码中并没有涉及到类型转换，因此我们可以排除下面这两个选项：

“编译错误，因为我们不能将SQLException类型转换为RuntimeException”

“抛出ClassCastException，因为SQLException不是RuntimeException的一个实例”

因此毕竟我们抛出了SQLException，然后你希望它能被catch代码块捕获，然后打印它的堆栈跟踪信息。然而，事与愿违。

这个代码具有欺骗性，它使得编译器和我们一样变得困惑。这段代码让编译器认为catch代码块是不能到达的。对于不知情的旁观者来说，代码中并没有SQLException。所以，正确答案是：编译失败，因为编译器认为SQLException不会从try代码块中抛出－但是实际上它确实能抛出！

再次感谢Alexandru与我们分享这个问题！我们可以用另一个很酷的方式来查看代码中的错误以及SQLException实际上是怎样抛出的，这个方法是：修改catch代码块，把它修改为接收一个RuntimeException。这样你就可以看到SQLException的堆栈信息了。（实际上SQLException也并没有被catch代码段捕获，而是被虚拟机捕获并打印出异常栈的信息。）

2.问题的关键在于，是否使用了toString()

这道题只有24%的正确率，它的困难程度是这20道题中的亚军。

题目大意：这个程序的打印结果是？

a.m1 & new name

b.以上都是错误的

c.m1&m1

d.new name & new name

解析：

这道题实际上简单得多，我们只要看到第十二行，它直接打印了m1和m2，而不是m1.name和m2.name。这段代码狡猾的地方在于，当我们要打印一个对象时，Java使用的是toString方法。“name”属性是我们自己加入的，如果你忘记这点，其他地方都判断正确的话，你可能会错误地选择m1&new name这个答案。

这行代码将两个对象的name属性都赋值为”m1”。

m1.name = m2.name = “m1";

后callMe方法将m2对象的name属性设置成”new name”，然后代码就结束了。

但是，这个代码片段实际上将会打印出如下信息，包括类名称以及它们的哈希码：

MyClass@3d0bc85 & MyClass@7d08c1b7

所以正确的答案是“None of the above”

3、Google Guava类库中的Sets：

题目大意：

这道题目不妥的地方在哪？

a.不能编译

b.没有问题

c.可能造成内存溢出

d.可能造成无限循环

解析：

这个问题实际上并不特别需要关于Guava sets类库的专业知识，但却使绝大多数的开发者产生困惑。只有25%的参与者给出了正确的答案，和瞎选的正确率是一样的。

那么我们能从这段代码中看出什么呢？我们有一个方法，它返回一个集合，这个集合包含了某个人的好友圈。方法中有一个循环，它检查一个person对象的bestfriend属性是否为null。如果不为null，则将bestfriend添加到results集合里。如果一个person对象确实有一个bestfriend，那么对这个person的bestfriend，重复执行上述过程，所以我们就可以一直向bestfriend集合添加person对象，直到有一个person，它没有bestfriend，或者它的bestfriend已经在我们的result集合里了。最后这部分有一点微妙，我们不能向这个Set集合添加重复的元素，即person对象，所以这个方法并不会导致无限循环。

真正的问题在于，这段代码很有可能造成内存用尽的异常（out of memory exception）。这个循环实际上是没有边界的，所以我们可以不停地往set中添加person对象，直到内存用尽。

顺便提一下，如果你想详细了解Google Guava,可以看看我们写的这篇博客： the lesser known yet useful features about it

4、利用两个花括号进行初始化

题目大意：这段代码错误的地方在哪？

a.没有错误

b.可能获得null值

c.代码不能编译

d.打印出不正确的结果

解析：

这个问题是代码最少的问题之一，但是足以迷惑绝大部分的开发者。这道题只有26%的答题者回答正确。

很少有开发者知道这个初始化常量集合的简便语法，虽然这个语法会带来一些副作用。但事实上，这个语法鲜为人知未免不是一件好事。在感叹之后，你看到，我们往list里添加了一个元素，然后打印这个list。正常情况下，你期望看到打印的结果是[John]，但是利用两个花括号进行初始化是有另一套初始化过程的。这里，我们用了一个匿名类来初始化一个List，当要打印NAMES时，实际上打印出来的是null，这是因为初始化程序尚未完成，此时的list是空的。

关于使用两个花括号进行容器的初始化，可参考这里（right here）。

5.对于运行时Map容器的离奇事件

是另一个社区贡献的问题，贡献者是来自以色列的Barak Yaish。只有27%的答题者能解答这个问题。

题目大意：这段代码的输出是什么

a.不能编译

b.类型转换异常

c.[] true

d.[“bar”, “ber”]

解析：

好吧，来看看代码。compute方法通过key在map中查找一个value。如果这个value是null，则插入(key, value)，并返回value。因为开始时，这个list是空的，“foo”值并不存在，v是null。然后，我们向map中插入一个“foo”并且“foo”指向new ArrayList<Object>()，此时的ArrayList对象是空的，所以它打印出[]。

下一行，“foo”键值存在于map容器中，所以我们计算右边的表达式。ArrayList对象成功转换为List类型，然后“ber”字符串被插入到List中。add方法返回true，因此true就是第二行打印的内容。

所以正确的答案是”[]true”。再次感谢Barak于我们分享这道题。

6.最简单的题目：

题目大意：哪一种方法是初始化Java字符串最简单的方式

a.A

b.没有一个

c.C

d.B和C不能编译

解析：

Java中String是一个特殊的包装类数据有两种创建形式：

1. String s = "abc";
2. String s = new String("abc");    

    第一种先在栈中创建一个对String类的对象引用变量s，然后去查找"abc"是否被保存在字符串常量池中，如果没有则在栈中创建三个char型的值'a'、'b'、'c'，然后在堆中创建一个String对象object，它的值是刚才在栈中创建的三个char型值组成的数组{'a'、'b'、'c'}，接着这个String对象object被存放进字符串常量池，最后将s指向这个对象的地址，如果"abc"已经被保存在字符串常量池中，则在字符串常量池中找到值为"abc"的对象object，然后将s指向这个对象的地址。

    第一种特点：JVM会自动根据栈中数据的实际情况来决定是否有必要创建新对象。

    第二种可以分解成两步1、String object = "abc"; 2、String s = new String(object); 第一步参考第一种创建方式，而第二步由于"abc"已经被创建并保存到字符串常量池中，因此jvm只会在堆中新创建一个String对象，它的值共享栈中已有的三个char型值。

    第二种特点：一概在堆中创建新对象，而不管其字符串值是否相等，是否有必要创建新对象。

    在讲字符串比较前，必须要了解==和equals的区别：

因为java所有类都继承于Object基类，而Object中equals用==来实现，所以equals和==是一样的，都是比较对象地址，java api里的类大部分都重写了equals方法，包括基本数据类型的封装类、String类等。对于String类==用于比较两个String对象的地址，equals则用于比较两个String对象的内容(值)。

现在，我们来看一下Peter Lawrey提供的问题。他工作于OpenHFT开源项目，同时也在Vanilla Java上撰写博客。Peter在StackOverflow上排名top 50，这一次他反过来向大家提问，76%的开发者能回答出这个问题。

C答案比A简单，B和D是不能编译的。