Java函數(shù)習(xí)慣用法詳解

更新時間：2017年12月12日 14:46:37 投稿：laozhang

本篇文章主要給大家總結(jié)了java中最常用的函數(shù)的用法和寫法，需要的朋友參考一下吧。

在Java編程中，有些知識并不能僅通過語言規(guī)范或者標(biāo)準(zhǔn)API文檔就能學(xué)到的。在本文中，我會盡量收集一些最常用的習(xí)慣用法，特別是很難猜到的用法。

我把本文的所有代碼都放在公共場所里。你可以根據(jù)自己的喜好去復(fù)制和修改任意的代碼片段，不需要任何的憑證。

實現(xiàn)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() { ... }
}

參數(shù)必須是Object類型，不能是外圍類。

foo.equals(null) 必須返回false，不能拋NullPointerException。（注意，null instanceof 任意類總是返回false，因此上面的代碼可以運行。）

基本類型域（比如，int）的比較使用 == ，基本類型數(shù)組域的比較使用Arrays.equals()。

覆蓋equals()時，記得要相應(yīng)地覆蓋 hashCode()，與 equals() 保持一致。

參考： java.lang.Object.equals(Object)。

實現(xiàn)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) { ... }
}

當(dāng)x和y兩個對象具有x.equals(y) == true ，你必須要確保x.hashCode() == y.hashCode()。

根據(jù)逆反命題，如果x.hashCode() != y.hashCode()，那么x.equals(y) == false 必定成立。

你不需要保證，當(dāng)x.equals(y) == false時，x.hashCode() != y.hashCode()。但是，如果你可以盡可能地使它成立的話，這會提高哈希表的性能。

hashCode()最簡單的合法實現(xiàn)就是簡單地return 0；雖然這個實現(xiàn)是正確的，但是這會導(dǎo)致HashMap這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)運行得很慢。

實現(xiàn)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;
 }
}

總是實現(xiàn)泛型版本 Comparable 而不是實現(xiàn)原始類型 Comparable 。因為這樣可以節(jié)省代碼量和減少不必要的麻煩。

只關(guān)心返回結(jié)果的正負(fù)號（負(fù)/零/正），它們的大小不重要。

Comparator.compare()的實現(xiàn)與這個類似。

實現(xiàn)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() 讓Object類負(fù)責(zé)創(chuàng)建新的對象。

基本類型域都已經(jīng)被正確地復(fù)制了。同樣，我們不需要去克隆String和BigInteger等不可變類型。

手動對所有的非基本類型域（對象和數(shù)組）進(jìn)行深度復(fù)制（deep copy）。

實現(xiàn)了Cloneable的類，clone()方法永遠(yuǎn)不要拋CloneNotSupportedException。因此，需要捕獲這個異常并忽略它，或者使用不受檢異常（unchecked exception）包裝它。

不使用Object.clone()方法而是手動地實現(xiàn)clone()方法是可以的也是合法的。

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();
}

不要像這樣使用重復(fù)的字符串連接：s += item ，因為它的時間效率是O(n^2)。

使用StringBuilder或者StringBuffer時，可以使用append()方法添加文本和使用toString()方法去獲取連接起來的整個文本。

優(yōu)先使用StringBuilder，因為它更快。StringBuffer的所有方法都是同步的，而你通常不需要同步的方法。

生成一個范圍內(nèi)的隨機整數(shù)

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

總是使用Java API方法去生成一個整數(shù)范圍內(nèi)的隨機數(shù)。

不要試圖去使用 Math.abs(rand.nextInt()) % n 這些不確定的用法，因為它的結(jié)果是有偏差的。此外，它的結(jié)果值有可能是負(fù)數(shù)，比如當(dāng)rand.nextInt() == Integer.MIN_VALUE時就會如此。

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()方法最近返回的條目上。每個條目只能使用一次remove()方法。

返轉(zhuǎn)字符串

String reverse(String s) {
 return new StringBuilder(s).reverse().toString();
}

這個方法可能應(yīng)該加入Java標(biāo)準(zhǔn)庫。

啟動一條線程

下面的三個例子使用了不同的方式完成了同樣的事情。

實現(xiàn)Runnnable的方式：

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

繼承Thread的方式：

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

匿名繼承Thread的方式：

void startAThread2() {
 new Thread() {
  public void run() {
   ...
  }
 }.start();
}

不要直接調(diào)用run()方法?？偸钦{(diào)用Thread.start()方法，這個方法會創(chuàng)建一條新的線程并使新建的線程調(diào)用run()。

使用try-finally

I/O流例子：

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

鎖例子：

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

如果try之前的語句運行失敗并且拋出異常，那么finally語句塊就不會執(zhí)行。但無論怎樣，在這個例子里不用擔(dān)心資源的釋放。

如果try語句塊里面的語句拋出異常，那么程序的運行就會跳到finally語句塊里執(zhí)行盡可能多的語句，然后跳出這個方法（除非這個方法還有另一個外圍的finally語句塊）。

從輸入流里讀取字節(jié)數(shù)據(jù)

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從流里讀取的字節(jié)數(shù)（0到255，包括0和255），要么在達(dá)到流的末端時返回-1。

從輸入流里讀取塊數(shù)據(jù)

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();
}

要記住的是，read()方法不一定會填滿整個buf，所以你必須在處理邏輯中考慮返回的長度。

從文件里讀取文本

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對象的創(chuàng)建顯得很冗長。這是因為Java把字節(jié)和字符當(dāng)成兩個不同的概念來看待（這與C語言不同）。

你可以使用任何類型的InputStream來代替FileInputStream，比如socket。

當(dāng)達(dá)到流的末端時，BufferedReader.readLine()會返回null。

要一次讀取一個字符，使用Reader.read()方法。

你可以使用其他的字符編碼而不使用UTF-8，但最好不要這樣做。

向文件里寫文本

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

Printwriter對象的創(chuàng)建顯得很冗長。這是因為Java把字節(jié)和字符當(dāng)成兩個不同的概念來看待（這與C語言不同）。

就像System.out，你可以使用print()和println()打印多種類型的值。

你可以使用其他的字符編碼而不使用UTF-8，但最好不要這樣做。

預(yù)防性檢測（Defensive checking）數(shù)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);
}

不要認(rèn)為輸入的數(shù)值都是正數(shù)、足夠小的數(shù)等等。要顯式地檢測這些條件。

一個設(shè)計良好的函數(shù)應(yīng)該對所有可能性的輸入值都能夠正確地執(zhí)行。要確保所有的情況都考慮到了并且不會產(chǎn)生錯誤的輸出（比如溢出）。

預(yù)防性檢測對象

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

不要認(rèn)為對象參數(shù)不會為空（null）。要顯式地檢測這個條件。

預(yù)防性檢測數(shù)組索引

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

不要認(rèn)為所以給的數(shù)組索引不會越界。要顯式地檢測它。

預(yù)防性檢測數(shù)組區(qū)間

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();
 ...
}

不要認(rèn)為所給的數(shù)組區(qū)間（比如，從off開始，讀取len個元素）是不會越界。要顯式地檢測它。

填充數(shù)組元素

使用循環(huán)：

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

（優(yōu)先）使用標(biāo)準(zhǔn)庫的方法：

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

復(fù)制一個范圍內(nèi)的數(shù)組元素

使用循環(huán)：

// 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];

（優(yōu)先）使用標(biāo)準(zhǔn)庫的方法：

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

調(diào)整數(shù)組大小

使用循環(huán)（擴(kuò)大規(guī)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;

使用循環(huán)（減小規(guī)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;

（優(yōu)先）使用標(biāo)準(zhǔn)庫的方法：

a = Arrays.copyOf(a, newLen);

把4個字節(jié)包裝（packing）成一個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個字節(jié)

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)
 };
}

總是使用無符號右移操作符（>>>）對位進(jìn)行包裝（packing），不要使用算術(shù)右移操作符（>>）。

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