Java中不可或缺的59个小技巧,贼好用!(三)

简介: 《Effective JavaJava》名著,必读。如果能严格遵从本文的原则,以编写API的质量来苛求自己的代码,会大大提升编码素质。 以下内容只记录了我自己整理的东西,还是建议读原文。为了聚焦知识点,一些说明故意忽略掉了。相当于是一篇摘要。

27、优先考虑泛型方法

28、利用有限制通配符来提升API的灵活性

PECS,producer-extends,consumer-super。

//public class Stack<E>{
//    public Stack();
//    public void push(E e);
//    public E pop();
//    public boolean isEmpty();
//}
public void pushAll(Iterator<? extends E> src){
    for(E e : src)
        push(e);
}
public void popAll(Collection<? super E> dst){
    while(!isEmpty()){
        dst.add(pop());
    }
}
// Get and Put Principle

所有comparable和comparator都是消费者(Consumer)。

29、优先考虑类型安全的异构容器

30、用enum代替int常量

public enum Apple { FUJI, PIPPIN, GRANNY_SMITH }
public enum Orange { NAVEL, TEMPLE, BLOOD }

枚举型在java中非常强大,当需要一组固定常量时,使用enum比int好很多。比如代码可读性,安全性等。

31、enum用实例域代替序数

// bad solution
public enum Ensemble {
    SOLO, DUET, TRIO, QUARTET, QUINTET, 
    SEXTET, SEPTET, OCTET, NONET, DECTET;
    public int numberOfMusicians() { return ordinal() + 1; }
}
// 
// improvement
public enum Ensemble {
    SOLO(1), DUET(2), TRIO(3), QUARTET(4), QUINTET(5), 
    SEXTET(6), SEPTET(7), OCTET(8), NONET(9), DECTET(10), TRIPLE_QUARTET(12);
    private final int numberOfMusicians;
    Ensemble(int size) { this.numberOfMusicians = size; }
    public int numberOfMusicians() { return numberOfMusicians; }
}

永远不要像第一种的方式,利用序数访问enum,需要在构造函数中使用参数来初始化。

32、用EnumSet代替位域

public class Text{
    public static final int STYLE_BOLD                     = 1 << 0;    // 1
    public static final int STYLE_ITALIC                    = 1 << 1;    // 2
    public static final int STYLE_UNDERLINE          = 1 << 2;    // 4
    public static final int STYLE_STRIKETHROUGH = 1 << 3;    // 8
    public void applyStyles(int styles){  
        // ...
    }
}
// 
text.applyStyles(STYLE_BOLD | STYLE_ITALIC);

以上叫做位图法,但是有更好的方案来传递多组常量——EnumSet。

public class Text{
    public enum Style { BOLD, ITALIC, UNDERLINE, STRIKETHROUGH }
    // 注意此处,使用的是Set而不是EnumSet
    public void applyStyles(Set<Style> styles){  
        // ...
    }
}
// 
text.applyStyles(EnumSet.of(Style.BOLD, Style.ITALIC));

33、用EnumMap代替序数索引

任何时候都不要使用enum的ordinal()方法。

34、用接口模拟可伸缩的枚举

35、注解优先于命名模式

36、坚持使用Override注解

38、检查参数的有效性

公有方法检查参数,参数异常需要跑出Exception。私有方法利用断言assertion检查参数。

39、必要时进行保护性拷贝

假设类的客户端会尽其所能来破坏这个类的约束条件,因此你必须保护性的设计程序。以下是一个不可变类的设计。

public Period(Date start, Date end){
    this.start  = new Date(start);        // 使用了值的拷贝,没有使用原对象(指针)
    this.end = new Date(end);
    if(this.start.compareTo(this.end)>0)
        throw new IllegalArgumentException(start + " after " + end)
}

注意:保护性拷贝是在检查参数之前进行的,防止多线程的影响。不要使用clone方法进行保护性拷贝。

以上方法防御了传入参数的修改,但是对于get方法获取到的对象,仍然可以被修改,通过以下方法可以防止这种攻击。

public Date start(){
    return new Date(start);
}
public Date end(){
    return new Date(end);
}

40、谨慎设计方法签名

41、慎用重载

42、慎用可变参数

43、返回0长度的数组或者集合,而不是null

null一般用于表示没有被初始化或处理,如果方法返回了null,则需要在上层做更多的处理,以防止NPE。

44、为所有导出的API元素编写文档注释

正确的javadoc文档,需要每个被导出的类、接口、构造器、方法和域之前增加文档注释。注释应该是对实现透明的,只需要简洁的描述它和客户端之间的约定。并且,还应该附上该方法的副作用。

45、将局部变量的作用域最小化

46、for-each优先于for循环

for-each规避掉了for循环的index变量的引用,通常来说它是不必要的——会增加引入错误的风险,并且风险一旦发生,很难被发现。不过有三种情况下,无法使用for-each(注:在jdk1.8中已经很好的解决了这些问题)。

  • 过滤
  • 转换
  • 平行迭代

48、如果需要精确的答案,请避免使用float和double

float和double是执行的二进制浮点运算,目的是在广泛数值范围上使用精确的快速近似计算而设计的。然而他们并没有提供完全精确的计算(实际应用中,经常会碰到出现x.99999等结果)。尤其是,在进行货币计算时,他们并不适用。比如:

System.out.println(1.03-.42);

得到的结果将是:0.610000000001。

为了解决这个问题,需要使用BigDecimal。然而这也有一些问题,相对于普通的运算,它显得更加麻烦,而且也更慢。通常来说后一个缺点可以忽略,但是前者可能会让人很不舒服。有一种做法是将需要处理的数值*10(或更多),使用int进行计算,不过需要你自己处理四舍五入等操作。

49、基本类型优先于装箱基本类型

  • 基本类型只有值,装箱类具有与他们值不同的同一性。
  • 基本类型只有功能完备的值,装箱类还具有非功能值:null。所以你可能会碰到NPE
  • 基本类型省空间省时间

50、如果有更精确的类型,请避免使用字符串

  • 字符串不适合代替其他值的类型。例如:int,boolean等
  • 不适合代替枚举类型(第30条)
  • 不适合聚集类型

51、当心字符串连接的性能

操作符“+”可以将多个字符串进行连接。但是在大规模使用“+”的情况下,连接n个字符串的开销是n的平房级时间。这是由于字符串的不可变性导致的。在这种情况下请使用StringBuilder进行连接。

52、通过接口引用对象

53、接口优先于反射机制

使用反射机制会带来以下的问题:

  • 丧失了编译期类型检查
  • 代码笨拙冗长
  • 性能损失

反射基本上只适合用在编写组件时、代码分析器、RPC等场景下使用。在使用反射机制时,如果可能,尽可能只通过反射机制实例化对象,而访问方法时,使用已知的接口或者超类。

54、谨慎使用JNI

55、谨慎进行优化

很多计算上的过失都被归咎于效率(没有必要达到的效率),而不是任何其他原因——甚至包括盲目的做傻事。

——William A. Wulf

不要去计较效率上的一些小小的得失,在97%的情况下,不成熟的优化才是一切问题的根源。

——Donald E. Knuth

在优化方面,我们应该遵守两条规则:

规则1:不要进行优化。

规则2(仅针对专家):还是不要进行优化——也就是说,在你还没有绝对清晰的优化方案前,请不要进行优化。

——M. A. Jackson

这些格言比java的出现还要早20年。他们讲述了一个关于优化的深刻事实:优化的弊大于利。

要努力编写好的程序,而不是快的程序。低耦合的重要性远远大于性能。当程序编写得足够低耦合后,通过工具发现了性能瓶颈的代码块,才可以保证对其的修改不影响任何外部环境。

56、遵守普遍的命名规则

57、只针对异常情况才使用异常

不要尝试通过异常机制来做正常代码应该做的事情,比如,检查数组下标。

jvm很少对异常进行优化,因为它只用于不正常的情况。并且,如果你将代码放入try-catch代码块,jvm就丧失了本来可以对它进行的优化。

58、对于可恢复的情况使用受检异常,对于编程错误的情况使用运行时异常

  • 如果期望调用者适当的恢复,则需要使用受检异常,强迫调用者食用try-catch代码块,或者将他们抛出去
  • 当调用发生前提违例——违反约定的情况时,使用运行时异常,这个时候程序已经无法再执行下去了。例如调用数组的-1索引。

59、避免不必要的受检异常

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