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Java疑难点

java基础知识 (๑• . •๑)

Java疑难点

这是崔斯特的第一百篇原创文章

正确使用 equals 方法

Object的equals方法容易抛空指针异常，应使用常量或确定有值的对象来调用 equals。

举个例子：

// 不能使用一个值为null的引用类型变量来调用非静态方法，否则会抛出异常
String str = null;
if (str.equals("SnailClimb")) {
  ...
} else {
  ..
}

运行上面的程序会抛出空指针异常，但是我们把第二行的条件判断语句改为下面这样的话，就不会抛出空指针异常，else 语句块得到执行。：

"SnailClimb".equals(str); 	// false

不过更推荐使用 java.util.Objects#equals (JDK7 引入的工具类)。

Objects.equals(null,"SnailClimb");// false

我们看一下 java.util.Objects#equals 的源码就知道原因了。

public static boolean equals(Object a, Object b){
        // 可以避免空指针异常。如果a==null的话此时a.equals(b)就不会得到执行，避免出现空指针异常。
        return (a == b) || (a != null && a.equals(b));
    }

注意：

Reference: Java中equals方法造成空指针异常的原因及解决方案

null == null

整型包装类值的比较

所有整型包装类对象值的比较必须使用equals方法。

先看下面这个例子：

Integer x = 3;
Integer y = 3;
System.out.println(x == y);// true
Integer a = new Integer(3);
Integer b = new Integer(3);
System.out.println(a == b);//false
System.out.println(a.equals(b));//true

当使用自动装箱方式创建一个Integer对象时，当数值在-128 ~127时，会将创建的 Integer 对象缓存起来，当下次再出现该数值时，直接从缓存中取出对应的Integer对象。所以上述代码中，x和y引用的是相同的Integer对象。

BigDecimal 的用处

《阿里巴巴Java开发手册》中提到：浮点数之间的等值判断，基本数据类型不能用==来比较，包装数据类型不能用 equals 来判断。具体原理和浮点数的编码方式有关，这里就不多提了，我们下面直接上实例：

float a = 1.0f - 0.9f;
float b = 0.9f - 0.8f;
System.out.println(a);// 0.100000024
System.out.println(b);// 0.099999964
System.out.println(a == b);// false

具有基本数学知识的我们很清楚的知道输出并不是我们想要的结果（ 精度丢失 ），我们如何解决这个问题呢？一种很常用的方法是：使用使用 BigDecimal 来定义浮点数的值，再进行浮点数的运算操作。

BigDecimal a = new BigDecimal("1.0");
BigDecimal b = new BigDecimal("0.9");
BigDecimal c = new BigDecimal("0.8");
BigDecimal x = a.subtract(b);// 0.1
BigDecimal y = b.subtract(c);// 0.1
System.out.println(x.equals(y));// true

BigDecimal 的大小比较

a.compareTo(b) : 返回 -1 表示小于，0 表示等于， 1表示大于。

BigDecimal a = new BigDecimal("1.0");
BigDecimal b = new BigDecimal("0.9");
System.out.println(a.compareTo(b));// 1

BigDecimal 保留几位小数

通过 setScale 方法设置保留几位小数以及保留规则。保留规则有挺多种，不需要记，IDEA会提示。

BigDecimal m = new BigDecimal("1.255433");
BigDecimal n = m.setScale(3,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN);
System.out.println(n);// 1.255

BigDecimal 的使用注意事项

注意：我们在使用BigDecimal时，为了防止精度丢失，推荐使用它的 BigDecimal(String) 构造方法来创建对象。《阿里巴巴Java开发手册》对这部分内容也有提到如下图所示。

Java疑难点

总结

BigDecimal 主要用来操作（大）浮点数，BigInteger 主要用来操作大整数（超过 long 类型）。

BigDecimal 的实现利用到了 BigInteger, 所不同的是 BigDecimal 加入了小数位的概念

基本数据类型与包装数据类型的使用标准

Reference:《阿里巴巴Java开发手册》

【强制】所有的 POJO 类属性必须使用包装数据类型。
【强制】RPC 方法的返回值和参数必须使用包装数据类型。
【推荐】所有的局部变量使用基本数据类型。

比如我们如果自定义了一个Student类,其中有一个属性是成绩score,如果用Integer而不用int定义,一次考试,学生可能没考,值是null,也可能考了,但考了0分,值是0,这两个表达的状态明显不一样.

说明:POJO 类属性没有初值是提醒使用者在需要使用时，必须自己显式地进行赋值，任何 NPE 问题，或者入库检查，都由使用者来保证。

正例: 数据库的查询结果可能是 null，因为自动拆箱，用基本数据类型接收有 NPE 风险。

反例: 比如显示成交总额涨跌情况，即正负 x%，x 为基本数据类型，调用的 RPC 服务，调用不成功时，返回的是默认值，页面显示为 0%，这是不合理的，应该显示成中划线。所以包装数据类型的 null 值，能够表示额外的信息，如:远程调用失败，异常退出。

Arrays.asList()使用指南

最近使用 Arrays.asList() 遇到了一些坑，然后在网上看到这篇文章： Java Array to List Examples 感觉挺不错的，但是还不是特别全面。所以，自己对于这块小知识点进行了简单的总结。

简介

Arrays.asList() 在平时开发中还是比较常见的，我们可以使用它将一个数组转换为一个List集合。

String[] myArray = { "Apple", "Banana", "Orange" }； 
List<String> myList = Arrays.asList(myArray);
//上面两个语句等价于下面一条语句
List<String> myList = Arrays.asList("Apple","Banana", "Orange");

JDK 源码对于这个方法的说明：

/**
 *返回由指定数组支持的固定大小的列表。此方法作为基于数组和基于集合的API之间的桥梁，与           Collection.toArray()结合使用。返回的List是可序列化并实现RandomAccess接口。
 */ 
public static <T> List<T>asList(T... a){
    return new ArrayList<>(a);
}

阿里巴巴Java 开发手册》对其的描述

Arrays.asList() 将数组转换为集合后,底层其实还是数组，《阿里巴巴Java 开发手册》对于这个方法有如下描述：

使用时的注意事项总结

传递的数组必须是对象数组，而不是基本类型。

Arrays.asList() 是泛型方法，传入的对象必须是对象数组。

int[] myArray = { 1, 2, 3 };
List myList = Arrays.asList(myArray);
System.out.println(myList.size());//1
System.out.println(myList.get(0));//数组地址值
System.out.println(myList.get(1));//报错：ArrayIndexOutOfBoundsException
int [] array=(int[]) myList.get(0);
System.out.println(array[0]);//1

当传入一个原生数据类型数组时， Arrays.asList() 的真正得到的参数就不是数组中的元素，而是数组对象本身！此时List 的唯一元素就是这个数组，这也就解释了上面的代码。

我们使用包装类型数组就可以解决这个问题。

Integer[] myArray = { 1, 2, 3 };

使用集合的修改方法:add()、remove()、clear()会抛出异常。

List myList = Arrays.asList(1, 2, 3);
myList.add(4);//运行时报错：UnsupportedOperationException
myList.remove(1);//运行时报错：UnsupportedOperationException
myList.clear();//运行时报错：UnsupportedOperationException

Arrays.asList() 方法返回的并不是 java.util.ArrayList ，而是 java.util.Arrays 的一个内部类,这个内部类并没有实现集合的修改方法或者说并没有重写这些方法。

List myList = Arrays.asList(1, 2, 3);
System.out.println(myList.getClass());//class java.util.Arrays$ArrayList

下图是 java.util.Arrays$ArrayList 的简易源码，我们可以看到这个类重写的方法有哪些。

private static class ArrayList<E>extends AbstractList<E>
      implements RandomAccess, java.io.Serializable
  {
      ...

      @Override
      public E get(int index){
        ...
      }

      @Override
      public E set(int index, E element){
        ...
      }

      @Override
      public int indexOf(Object o){
        ...
      }

      @Override
      public boolean contains(Object o){
         ...
      }

      @Override
      public void forEach(Consumer<?super E> action){
        ...
      }

      @Override
      public void replaceAll(UnaryOperator<E> operator){
        ...
      }

      @Override
      public void sort(Comparator<?super E> c){
        ...
      }
  }

我们再看一下 java.util.AbstractList 的 remove() 方法，这样我们就明白为啥会抛出 UnsupportedOperationException 。

public E remove(int index){
    throw new UnsupportedOperationException();
}

如何正确的将数组转换为ArrayList

stackoverflow： https://dwz.cn/vcBkTiTW

1. 自己动手实现（教育目的）

//JDK1.5+
static <T> List<T>arrayToList(final T[] array){
  final List<T> l = new ArrayList<T>(array.length);

  for (final T s : array) {
    l.add(s);
  }
  return (l);
}
Integer [] myArray = { 1, 2, 3 };
System.out.println(arrayToList(myArray).getClass());//class java.util.ArrayList

2. 最简便的方法(推荐)

List list = new ArrayList<>(Arrays.asList("a", "b", "c"))

3. 使用 Java8 的Stream(推荐)

Integer [] myArray = { 1, 2, 3 };
List myList = Arrays.stream(myArray).collect(Collectors.toList());
//基本类型也可以实现转换（依赖boxed的装箱操作）
int [] myArray2 = { 1, 2, 3 };
List myList = Arrays.stream(myArray2).boxed().collect(Collectors.toList());

4. 使用 Guava(推荐)

对于不可变集合，你可以使用 ImmutableList 类及其 of() 与 copyOf() 工厂方法：（参数不能为空）

List<String> il = ImmutableList.of("string", "elements");  // from varargs
List<String> il = ImmutableList.copyOf(aStringArray);      // from array

对于可变集合，你可以使用 Lists 类及其 newArrayList() 工厂方法：

List<String> l1 = Lists.newArrayList(anotherListOrCollection);    // from collection
List<String> l2 = Lists.newArrayList(aStringArray);               // from array
List<String> l3 = Lists.newArrayList("or", "string", "elements"); // from varargs

5. 使用 Apache Commons Collections

List<String> list = new ArrayList<String>();
CollectionUtils.addAll(list, str);

Collection.toArray()方法使用的坑&如何反转数组

该方法是一个泛型方法： <T> T[] toArray(T[] a); 如果 toArray 方法中没有传递任何参数的话返回的是 Object 类型数组。

String[] s = new String[]{
    "dog", "lazy", "a", "over", "jumps", "fox", "brown", "quick", "A"
};
List<String> list = Arrays.asList(s);
Collections.reverse(list);
s=list.toArray(new String[0]);//没有指定类型的话会报错

由于JVM优化， new String[0] 作为 Collection.toArray() 方法的参数现在使用更好， new String[0] 就是起一个模板的作用，指定了返回数组的类型，0是为了节省空间，因为它只是为了说明返回的类型。详见： https://shipilev.net/blog/2016/arrays-wisdom-ancients/

不要在 foreach 循环里进行元素的 remove/add 操作

如果要进行 remove 操作，可以调用迭代器的 remove 方法而不是集合类的 remove 方法。因为如果列表在任何时间从结构上修改创建迭代器之后，以任何方式除非通过迭代器自身 remove/add 方法，迭代器都将抛出一个 ConcurrentModificationException ,这就是单线程状态下产生的 fail-fast 机制 。

fail-fast 机制：多个线程对 fail-fast 集合进行修改的时，可能会抛出ConcurrentModificationException，单线程下也会出现这种情况，上面已经提到过。

java.util 包下面的所有的集合类都是fail-fast的，而 java.util.concurrent 包下面的所有的类都是fail-safe的。

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