关于Java一些习惯用法的总结-java知识点总结

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。

实现equals()

class Person { 
  String name; 
  int birthYear; 
  byte[] raw; 
 
  public boolean equals(Object obj) { 
    if (!obj instanceof Person) 
      return false; 
 
    Person other = (Person)obj; 
    return name.equals(other.name) 
        && birthYear == other.birthYear 
        && Arrays.equals(raw, other.raw); 
  } 
 
  public int 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()

class Person { 
  String a; 
  Object b; 
  byte c; 
  int[] d; 
 
  public int hashCode() { 
    return a.hashCode() + b.hashCode() + c + Arrays.hashCode(d); 
  } 
 
  public boolean 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***，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()

class Person implements Comparable<Person> { 
  String firstName; 
  String lastName; 
  int birthdate; 
 
  // Compare by firstName, break ties by lastName, finally break ties by birthdate 
  public int compareTo(Person other) { 
    if (firstName.compareTo(other.firstName) != 0) 
      return firstName.compareTo(other.firstName); 
    else if (lastName.compareTo(other.lastName) != 0) 
      return lastName.compareTo(other.lastName); 
    else if (birthdate < other.birthdate) 
      return -1; 
    else if (birthdate > other.birthdate) 
      return 1; 
    else 
      return 0; 
  } 
}

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()

class Values implements Cloneable { 
  String abc; 
  double foo; 
  int[] bars; 
  Date hired; 
 
  public Values clone() { 
    try { 
      Values result = (Values)super.clone(); 
      result.bars = result.bars.clone(); 
      result.hired = result.hired.clone(); 
      return result; 
    } catch (CloneNotSupportedException e) {  // Impossible 
      throw new 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()。

使用StringBuilder或StringBuffer

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

Random rand = new Random(); 
 
// Between 1 and 6, inclusive 
int diceRoll() { 
  return rand.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()

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

String reverse(String s) { 
  return new 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：

void startAThread0() { 
  new Thread(new MyRunnable()).start(); 
} 
 
class MyRunnable implements Runnable { 
  public void run() { 
    ... 
  } 
}

继承Thread的方式：

void startAThread1() { 
  new MyThread().start(); 
} 
 
class MyThread extends Thread { 
  public void run() { 
    ... 
  } 
}

匿名继承Thread的方式：

void startAThread2() { 
  new Thread() { 
    public void 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：

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

锁例子：

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)。

从输入流里读取字节数据

InputStream in = (...); 
try { 
  while (true) { 
    int b = 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

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

BufferedReader in = new BufferedReader( 
    new InputStreamReader(new FileInputStream(...), "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***不要这样做。
参考：java.io.BufferedReader、java.io.InputStreamReader。

向文件里写文本

PrintWriter out = new PrintWriter( 
    new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(...), "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***不要这样做。
参考：java.io.PrintWriter、java.io.OutputStreamWriter。

预防性检测(Defensive checking)数值

int factorial(int n) { 
  if (n < 0) 
    throw new IllegalArgumentException("Undefined"); 
  else if (n >= 13) 
    throw new ArithmeticException("Result overflow"); 
  else if (n == 0) 
    return 1; 
  else 
    return n * 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

int findIndex(List<String> list, String target) { 
  if (list == null || target == null) 
    throw new 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

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

void frob(byte[] b, int off, int len) { 
  if (b == null) 
    throw new NullPointerException(); 
  if (off < 0 || off > b.length 
    || len < 0 || b.length - off < len) 
    throw new 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。

填充数组元素

使用循环：

// 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：

// 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)：

// 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：

a = Arrays.copyOf(a, newLen);

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

把4个字节包装(packing)成一个int

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

byte[] unpackBigEndian(int x) { 
  return new byte[] { 
    (byte)(x >>> 24), 
    (byte)(x >>> 16), 
    (byte)(x >>>  8), 
    (byte)(x >>>  0) 
  }; 
} 
 
byte[] unpackLittleEndian(int x) { 
  return new 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(>>)。