Java 习惯用法总结

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Java 习惯用法总结

2015/04/07 | 分类： 基础技术 | 4 条评论 | 标签： idiom,Java

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本文由 ImportNew - 进林 翻译自nayuki。欢迎加入翻译小组。转载请见文末要求。

在Java编程中，有些知识 并不能仅通过语言规范或者标准API文档就能学到的。在本文中，我会尽量收集一些最常用的习惯用法，特别是很难猜到的用法。（Joshua Bloch的《Effective
Java》对这个话题给出了更详尽的论述，可以从这本书里学习更多的用法。）

我把本文的所有代码都放在公共场所里。你可以根据自己的喜好去复制和修改任意的代码片段，不需要任何的凭证。

目录

• 实现：
  • equals()
  • hashCode()
  • compareTo()
  • clone()
• 应用：
  • StringBuilder/StringBuffer
  • Random.nextInt(int)
  • Iterator.remove()
  • StringBuilder.reverse()
  • Thread/Runnable
  • try-finally
• 输入/输出：
  • 从输入流里读取字节数据
  • 从输入流里读取块数据
  • 从文件里读取文本
  • 向文件里写文本
• 预防性检测：
  • 数值
  • 对象
  • 数组索引
  • 数组区间
• 数组：
  • 填充元素
  • 复制一个范围内的数组元素
  • 调整数组大小
• 包装
  • 个字节包装成一个int
  • 分解成4个字节

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实现equals()

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class Person {   String name;   intbirthYear;   byte[] raw;     publicboolean equals(Object obj) {     if(!obj instanceofPerson)       returnfalse;       Person other = (Person)obj;     returnname.equals(other.name)         && birthYear == other.birthYear         && Arrays.equals(raw, other.raw);   }     publicint hashCode() { ... } }

• 参数必须是Object类型，不能是外围类。
• foo.equals(null) 必须返回false，不能抛NullPointerException。（注意，null instanceof 任意类 总是返回false，因此上面的代码可以运行。）
• 基本类型域（比如，int）的比较使用 == ，基本类型数组域的比较使用Arrays.equals()。
• 覆盖equals()时，记得要相应地覆盖 hashCode()，与 equals() 保持一致。
• 参考：java.lang.Object.equals(Object)。

实现hashCode()

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class Person {   String a;   Object b;   bytec;   int[] d;     publicint hashCode() {     returna.hashCode() + b.hashCode() + c + Arrays.hashCode(d);   }     publicboolean equals(Object o) { ... } }

• 当x和y两个对象具有x.equals(y) == true ，你必须要确保x.hashCode() == y.hashCode()。
• 根据逆反命题，如果x.hashCode() != y.hashCode()，那么x.equals(y) == false 必定成立。
• 你不需要保证，当x.equals(y) == false时，x.hashCode() != y.hashCode()。但是，如果你可以尽可能地使它成立的话，这会提高哈希表的性能。
• hashCode()最简单的合法实现就是简单地return 0；虽然这个实现是正确的，但是这会导致HashMap这些数据结构运行得很慢。
• 参考：java.lang.Object.hashCode()。

实现compareTo()

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class Person implements Comparable<Person> {   String firstName;   String lastName;   intbirthdate;     // Compare by firstName, break ties by lastName, finally break ties by birthdate   publicint compareTo(Person other) {     if(firstName.compareTo(other.firstName) != 0)       returnfirstName.compareTo(other.firstName);     elseif (lastName.compareTo(other.lastName) !=0)       returnlastName.compareTo(other.lastName);     elseif (birthdate < other.birthdate)       return-1;     elseif (birthdate > other.birthdate)       return1;     else       return0;   } }

• 总是实现泛型版本 Comparable 而不是实现原始类型 Comparable 。因为这样可以节省代码量和减少不必要的麻烦。
• 只关心返回结果的正负号（负/零/正），它们的大小不重要。
• Comparator.compare()的实现与这个类似。
• 参考：java.lang.Comparable。

实现clone()

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class Values implements Cloneable {   String abc;   doublefoo;   int[] bars;   Date hired;     publicValues clone() {     try{       Values result = (Values)super.clone();       result.bars = result.bars.clone();       result.hired = result.hired.clone();       returnresult;     }catch (CloneNotSupportedException e) { // Impossible       thrownew AssertionError(e);     }   } }

• 使用 super.clone() 让Object类负责创建新的对象。
• 基本类型域都已经被正确地复制了。同样，我们不需要去克隆String和BigInteger等不可变类型。
• 手动对所有的非基本类型域（对象和数组）进行深度复制（deep copy）。
• 实现了Cloneable的类，clone()方法永远不要抛CloneNotSupportedException。因此，需要捕获这个异常并忽略它，或者使用不受检异常（unchecked exception）包装它。
• 不使用Object.clone()方法而是手动地实现clone()方法是可以的也是合法的。
• 参考：java.lang.Object.clone()、java.lang.Cloneable()。

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使用StringBuilder或StringBuffer

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// join(["a", "b", "c"]) -> "a and b and c" String join(List<String> strs) {   StringBuilder sb =new StringBuilder();   booleanfirst = true;   for(String s : strs) {     if(first) first = false;     elsesb.append(" and ");     sb.append(s);   }   returnsb.toString(); }

• 不要像这样使用重复的字符串连接：s += item ，因为它的时间效率是O(n^2)。
• 使用StringBuilder或者StringBuffer时，可以使用append()方法添加文本和使用toString()方法去获取连接起来的整个文本。
• 优先使用StringBuilder，因为它更快。StringBuffer的所有方法都是同步的，而你通常不需要同步的方法。
• 参考java.lang.StringBuilder、java.lang.StringBuffer。

生成一个范围内的随机整数

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Random rand = new Random();   // Between 1 and 6, inclusive int diceRoll() {   returnrand.nextInt(6) +1; }

• 总是使用Java API方法去生成一个整数范围内的随机数。
• 不要试图去使用 Math.abs(rand.nextInt()) % n 这些不确定的用法，因为它的结果是有偏差的。此外，它的结果值有可能是负数，比如当rand.nextInt() == Integer.MIN_VALUE时就会如此。
• 参考：java.util.Random.nextInt(int)。

使用Iterator.remove()

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void filter(List<String> list) {   for(Iterator<String> iter = list.iterator(); iter.hasNext(); ) {     String item = iter.next();     if(...)       iter.remove();   } }

• remove()方法作用在next()方法最近返回的条目上。每个条目只能使用一次remove()方法。
• 参考：java.util.Iterator.remove()。

返转字符串

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String reverse(String s) {   returnnew StringBuilder(s).reverse().toString(); }

• 这个方法可能应该加入Java标准库。
• 参考：java.lang.StringBuilder.reverse()。

启动一条线程

下面的三个例子使用了不同的方式完成了同样的事情。

实现Runnnable的方式：

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void startAThread0() {   newThread(new MyRunnable()).start(); }   class MyRunnable implements Runnable {   publicvoid run() {     ...   } }

继承Thread的方式：

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void startAThread1() {   newMyThread().start(); }   class MyThread extends Thread {   publicvoid run() {     ...   } }

匿名继承Thread的方式：

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void startAThread2() {   newThread() {     publicvoid run() {       ...     }   }.start(); }

• 不要直接调用run()方法。总是调用Thread.start()方法，这个方法会创建一条新的线程并使新建的线程调用run()。
• 参考：java.lang.Thread, java.lang.Runnable。

使用try-finally

I/O流例子：

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void writeStuff() throws IOException {   OutputStream out =new FileOutputStream(...);   try{     out.write(...);   }finally {     out.close();   } }

锁例子：

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void doWithLock(Lock lock) {   lock.acquire();   try{     ...   }finally {     lock.release();   } }

• 如果try之前的语句运行失败并且抛出异常，那么finally语句块就不会执行。但无论怎样，在这个例子里不用担心资源的释放。
• 如果try语句块里面的语句抛出异常，那么程序的运行就会跳到finally语句块里执行尽可能多的语句，然后跳出这个方法（除非这个方法还有另一个外围的finally语句块）。

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从输入流里读取字节数据

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InputStream in = (...); try {   while(true) {     intb = in.read();     if(b == -1)       break;     (... process b ...)   } } finally{   in.close(); }

• read()方法要么返回下一次从流里读取的字节数（0到255，包括0和255），要么在达到流的末端时返回-1。
• 参考：java.io.InputStream.read()。

从输入流里读取块数据

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InputStream in = (...); try {   byte[] buf =new byte[100];   while(true) {     intn = in.read(buf);     if(n == -1)       break;     (... process buf with offset=0and length=n ...)   } } finally{   in.close(); }

• 要记住的是，read()方法不一定会填满整个buf，所以你必须在处理逻辑中考虑返回的长度。
• 参考：java.io.InputStream.read(byte[])、java.io.InputStream.read(byte[],
  int, int)。

从文件里读取文本

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BufferedReader in =new BufferedReader(     newInputStreamReader(newFileInputStream(...), "UTF-8")); try {   while(true) {     String line = in.readLine();     if(line == null)       break;     (... process line ...)   } } finally{   in.close(); }

• BufferedReader对象的创建显得很冗长。这是因为Java把字节和字符当成两个不同的概念来看待（这与C语言不同）。
• 你可以使用任何类型的InputStream来代替FileInputStream，比如socket。
• 当达到流的末端时，BufferedReader.readLine()会返回null。
• 要一次读取一个字符，使用Reader.read()方法。
• 你可以使用其他的字符编码而不使用UTF-8，但最好不要这样做。
• 参考：java.io.BufferedReader、java.io.InputStreamReader。

向文件里写文本

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PrintWriter out = new PrintWriter(     newOutputStreamWriter(newFileOutputStream(...), "UTF-8")); try {   out.print("Hello ");   out.print(42);   out.println(" world!"); } finally{   out.close(); }

• Printwriter对象的创建显得很冗长。这是因为Java把字节和字符当成两个不同的概念来看待（这与C语言不同）。
• 就像System.out，你可以使用print()和println()打印多种类型的值。
• 你可以使用其他的字符编码而不使用UTF-8，但最好不要这样做。
• 参考：java.io.PrintWriter、java.io.OutputStreamWriter。

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预防性检测（Defensive checking）数值

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int factorial(int n) {   if(n < 0)     thrownew IllegalArgumentException("Undefined");   elseif (n >= 13)     thrownew ArithmeticException("Result overflow");   elseif (n == 0)     return1;   else     returnn * factorial(n - 1); }

• 不要认为输入的数值都是正数、足够小的数等等。要显式地检测这些条件。
• 一个设计良好的函数应该对所有可能性的输入值都能够正确地执行。要确保所有的情况都考虑到了并且不会产生错误的输出（比如溢出）。

预防性检测对象

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int findIndex(List<String> list, String target) {   if(list == null || target == null)     thrownew NullPointerException();   ... }

• 不要认为对象参数不会为空（null）。要显式地检测这个条件。

预防性检测数组索引

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void frob(byte[] b, int index) {   if(b == null)     thrownew NullPointerException();   if(index < 0 || index >= b.length)     thrownew IndexOutOfBoundsException();   ... }

• 不要认为所以给的数组索引不会越界。要显式地检测它。

预防性检测数组区间

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void frob(byte[] b, int off, intlen) {   if(b == null)     thrownew NullPointerException();   if(off < 0 || off > b.length     || len <0 || b.length - off < len)     thrownew IndexOutOfBoundsException();   ... }

• 不要认为所给的数组区间（比如，从off开始，读取len个元素）是不会越界。要显式地检测它。

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填充数组元素

使用循环：

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// Fill each element of array 'a' with 123 byte[] a = (...); for (int i = 0; i < a.length; i++)   a[i] =123;

（优先）使用标准库的方法：

Arrays.fill(a, (byte)123);

• 参考：java.util.Arrays.fill(T[], T)。
• 参考：java.util.Arrays.fill(T[], int, int, T)。

复制一个范围内的数组元素

使用循环：

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// Copy 8 elements from array 'a' starting at offset 3 // to array 'b' starting at offset 6, // assuming 'a' and 'b' are distinct arrays byte[] a = (...); byte[] b = (...); for (int i = 0; i < 8; i++)   b[6+ i] = a[3 + i];

（优先）使用标准库的方法：

System.arraycopy(a, 3, b, 6, 8);

• 参考：java.lang.System.arraycopy(Object, int, Object, int, int)。

调整数组大小

使用循环（扩大规模）：

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// Make array 'a' larger to newLen byte[] a = (...); byte[] b =new byte[newLen]; for (int i = 0; i < a.length; i++)  // Goes up to length of A   b[i] = a[i]; a = b;

使用循环（减小规模）：

// Make array 'a' smaller to newLen
byte[] a = (...);
byte[] b = new byte[newLen];
for (int i = 0; i < b.length; i++)  // Goes up to length of B
  b[i] = a[i];
a = b;

（优先）使用标准库的方法：

1	a = Arrays.copyOf(a, newLen);

• 参考：java.util.Arrays.copyOf(T[], int)。
• 参考：java.util.Arrays.copyOfRange(T[], int, int)。

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把4个字节包装（packing）成一个int

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int packBigEndian(byte[] b) {   return(b[0] &0xFF) << 24        | (b[1] &0xFF) << 16        | (b[2] &0xFF) <<  8        | (b[3] &0xFF) <<  0; }   int packLittleEndian(byte[] b) {   return(b[0] &0xFF) <<  0        | (b[1] &0xFF) <<  8        | (b[2] &0xFF) << 16        | (b[3] &0xFF) << 24; }

把int分解（Unpacking）成4个字节

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byte[] unpackBigEndian(intx) {   returnnew byte[] {     (byte)(x >>>24),     (byte)(x >>>16),     (byte)(x >>> 8),     (byte)(x >>> 0)   }; }   byte[] unpackLittleEndian(intx) {   returnnew byte[] {     (byte)(x >>> 0),     (byte)(x >>> 8),     (byte)(x >>>16),     (byte)(x >>>24)   }; }

• 总是使用无符号右移操作符（>>>）对位进行包装（packing），不要使用算术右移操作符（>>）。

原文链接： nayuki 翻译： ImportNew.com- 进林

译文链接： http://www.importnew.com/15605.html

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