JAVA中最常见的5个错误

发表于:2015-7-28 09:21

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 作者:维尼    来源:51Testing软件测试网采编

  收集对象并在另一个循环中删除它们
  直接的解决方案是将带有 ear flaps 的 hats 放进一个 list,之后用另一个循环删除它。不过这需要一个额外的集合来存放将要被删除的 hats。
  </>
  List<IHat> hatsToRemove = new LinkedList<>();
  for (IHat hat : hats) {
  if (hat.hasEarFlaps()) {
  hatsToRemove.add(hat);
  }
  }
  for (IHat hat : hatsToRemove) {
  hats.remove(hat);
  }
  使用 Iterator.remove 方法
  这个方法更简单,同时并不需要创建额外的集合:
  </>
  Iterator<IHat> hatIterator = hats.iterator();
  while (hatIterator.hasNext()) {
  IHat hat = hatIterator.next();
  if (hat.hasEarFlaps()) {
  hatIterator.remove();
  }
  }
  使用 ListIterator 的方法
  当需要修改的集合实现了 List 接口时,list iterator 是非常合适的选择。实现 ListIterator 接口的 iterator 不仅支持删除操作,还支持 add 和 set 操作。ListIterator 接口实现了 Iterator 接口,因此这个例子看起来和 Iterator 的 remove 方法很像。唯一的区别是 hat iterator 的类型和我们获得 iterator 的方式——使用 listIterator() 方法。下面的片段展示了如何使用 ListIterator.remove 和 ListIterator.add 方法将带有 ear flaps 的 hat 替换成带有sombreros 的。
  </>
  IHat sombrero = new Sombrero();
  ListIterator<IHat> hatIterator = hats.listIterator();
  while (hatIterator.hasNext()) {
  IHat hat = hatIterator.next();
  if (hat.hasEarFlaps()) {
  hatIterator.remove();
  hatIterator.add(sombrero);
  }
  }
  使用 ListIterator,调用 remove 和 add 方法可替换为只调用一个 set 方法:
  </>
  IHat sombrero = new Sombrero();
  ListIterator<IHat> hatIterator = hats.listIterator();
  while (hatIterator.hasNext()) {
  IHat hat = hatIterator.next();
  if (hat.hasEarFlaps()) {
  hatIterator.set(sombrero); // set instead of remove and add
  }
  }
  使用Java 8中的 stream 方法
  在 Java8 中,开发人员可以将一个 collection 转换为 stream,并且根据一些条件过滤 stream。这个例子讲述了 stream api 是如何过滤 hats 和避免 ConcurrentModificationException。 hats = hats.stream().filter((hat -> !hat.hasEarFlaps()))
  </>
  .collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));
  Collectors.toCollection 方法将会创建一个新的 ArrayList,它负责存放被过滤掉的 hats 值。如果过滤条件过滤掉了大量条目,这里将会产生一个很大的 ArrayList。因此,需要谨慎使用。
  使用 Java 8 中的 List.removeIf 方法
  可以使用 Java 8 中另一个更简洁明了的方法—— removeIf 方法:
  </>
  hats.removeIf(IHat::hasEarFlaps);
  在底层,它使用 Iterator.remove 来完成这个操作。
  使用特殊的集合
  如果在一开始就决定使用 CopyOnWriteArrayList 而不是 ArrayList,那就不会出现问题。因为 CopyOnWriteArrayList 提供了修改的方法(例如 set,add,remove),它不会去改变原始集合数组,而是创建了一个新的修改版本。这就允许遍历原来版本集合的同时进行修改,从而不会抛出 ConcurrentModificationException 异常。这种集合的缺点也非常明显——针对每次修改都产生一个新的集合。
  还有其他适用于不同场景的集合,比如 CopyOnWriteSet 和 ConcurrentHashMap。
  关于另一个可能可能在并发修改集合时产生的错误是,从一个 collection 创建了一个 stream,在遍历 stream 的时候,同时修改后端的 collection。针对 stream 的一般准则是,在查询 stream 的时候,避免修改后端的 collection。接下来的例子将展示如何正确地处理 stream:
  </>
  List<IHat> filteredHats = hats.stream().peek(hat -> {
  if (hat.hasEarFlaps()) {
  hats.remove(hat);
  }
  }).collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));
  peek 方法收集所有的元素,并对每一个元素执行既定动作。在这里,动作即为尝试从一个基础列表中删除数据,这显然是错误的。为避免这样的操作,可以尝试一些上面讲解的方法。
  4. 违约
  有时候,为了更好地协作,由标准库或者第三方提供的代码必须遵守共同的依赖准则。例如,必须遵守 hashCode 和 equals 的共同约定,从而保证 Java 集合框架中的一系列集合类和其它使用 hashCode 和 equals 方法的类能够正常工作。不遵守约定并不会产生 exception 或者破坏代码编译之类的错误;它很阴险,因为它随时可能在毫无危险提示的情况下更改应用程序行为。
  错误代码可能潜入生产环境,从而造成一大堆不良影响。这包括较差的 UI 体验、错误的数据报告、较差的应用性能、数据丢失或者更多。庆幸的是,这些灾难性的错误不会经常发生。在之前已经提及了 hashCode 和equals 约定,它出现的场景可能是:集合依赖于将对象进行哈希或者比较,就像 HashMap 和 HashSet。简单来说,这个约定有两个准则:
  如果两个对象相等,那么 hash code 必须相等。
  如果两个对象有相同的 hash code,那么它们可能相等也可能不相等。
  破坏约定的第一条准则,当你试图从一个 hashmap 中检索数据的时候将会导致错误。第二个准则意味着拥有相同 hash code 的对象不一定相等。
  下面看一下破坏第一条准则的后果:
  </>
  public static class Boat {
  private String name;
  Boat(String name) {
  this.name = name;
  }
  @Override
  public boolean equals(Object o) {
  if (this == o) return true;
  if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
  Boat boat = (Boat) o;
  return !(name != null ? !name.equals(boat.name) : boat.name != null);
  }
  @Override
  public int hashCode() {
  return (int) (Math.random() * 5000);
  }
  }
  正如你所见,Boat 类重写了 equals 和 hashCode 方法。然而,它破坏了约定,因为 hashCode 针对每次调用的相同对象返回了随机值。下面的代码很可能在 hashset 中找不到一个名为 Enterprise 的boat,尽管事实上我们提前加入了这种类型的 boat:
  </>
  public static void main(String[] args) {
  Set<Boat> boats = new HashSet<>();
  boats.add(new Boat("Enterprise"));
  System.out.printf("We have a boat named 'Enterprise' : %b\n", boats.contains(new Boat("Enterprise")));
  }
  另一个约定的例子是 finalize 方法。这里是官方 Java 文档关于它功能描述的引用:
  finalize 的常规约定是:当 JavaTM 虚拟机确定任何线程都无法再通过任何方式访问指定对象时,这个方法会被调用,此后这个对象只能在某个其他(准备终止的)对象或类终结时被作为某个行为的结果。finalize 方法有多个功能,其中包括再次使此对象对其他线程可用;不过 finalize 的主要目的是在不可撤消地丢弃对象之前执行清除操作。例如,表示输入/输出连接对象的 finalize 方法可执行显式 I/O 事务,以便在永久丢弃对象之前中断连接。
  你可以决定在诸如文件处理器中使用 finalize 方法来释放资源,但是这种用法是很糟糕的。由于它是在垃圾回收期间被调用的,而 GC 的时间并不确定,因此 finalize 被调用的时间将无法保证。
  5. 使用原始类型而不是参数化的
  根据 Java 文档描述:原始类型要么是非参数化的,要么是类 R 的(同时也是非继承 R 父类或者父接口的)非静态成员。在 Java 泛型被引入之前,并没有原始类型的替代类型。Java 从1.5版本开始支持泛型编程,毫无疑问这是一个重要的功能提升。然而,由于向后兼容的原因,这里存在一个陷阱可能会破坏整个类型系统。着眼下例:
  </>
  List listOfNumbers = new ArrayList();
  listOfNumbers.add(10);
  listOfNumbers.add("Twenty");
  listOfNumbers.forEach(n -> System.out.println((int) n * 2));
  这是一个由数字组成的列表被定义为原始的 ArrayList。由于它并没有指定类型参数,因此可以给它添加任何对象。但是最后一行将其包含的元素映射为 int 类型并乘以 2,打印出翻倍之后的数据到标准输出。
  此代码编译时不会出错,但是一旦运行就会抛出运行时错误,因为这里试图将字符类型映射为整形。很显然,如果隐藏了必要信息,类型系统将不能帮助写出安全代码。
  为了解决这个问题,需要为存入集合中的对象指定具体类型:
  </>
  List<Integer> listOfNumbers = new ArrayList<>();
  listOfNumbers.add(10);
  listOfNumbers.add("Twenty");
  listOfNumbers.forEach(n -> System.out.println((int) n * 2));
  与之前代码的唯一差别即是定义集合的那一行:
  </>
  List<Integer> listOfNumbers = new ArrayList<>();
  修改之后的代码编译不可能被通过,因为这里试图向只期望存储整形的集合中添加字符串。编译器将会显示错误信息,并指向试图向列表中添加 Twenty 字符的那一行。参数化泛型类型是个不错的主意。这样的话,编译器就能够检查所有可能的类型,从而由于类型不一致而导致的运行时异常几率将大大降低。
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