Java编程最差实践常见问题详细说明（2）转

Java编程最差实践常见问题详细说明（2）转  

2012-12-13 13:57:20|  分类： JAVA |  标签：java  |举报|字号 订阅

 

 

反射使用不当 
 错误的写法: 

Java代码  

1. Class beanClass = ...  
2. if (beanClass.newInstance() instanceof TestBean) ...  

这里的本意是检查beanClass是否是TestBean或是其子类, 但是创建一个类实例可能没那么简单, 首先实例化一个对象会带来一定的消耗, 另外有可能类没有定义默认构造函数. 正确的做法是用Class.isAssignableFrom(Class) 方法. 
 正确的写法: 

Java代码  

1. Class beanClass = ...  
2. if (TestBean.class.isAssignableFrom(beanClass)) ...  

不必要的同步 
 错误的写法: 

Java代码  

1. Collection l = new Vector();  
2. for (...) {  
3.    l.add(object);  
4. }  

Vector是ArrayList同步版本. 
 正确的写法: 

Java代码  

1. Collection l = new ArrayList();  
2. for (...) {  
3.    l.add(object);  
4. }  

错误的选择List类型 
根据下面的表格数据来进行选择 

	ArrayList	LinkedList
add (append)	O(1) or ~O(log(n)) if growing	O(1)
insert (middle)	O(n) or ~O(n*log(n)) if growing	O(n)
remove (middle)	O(n) (always performs complete copy)	O(n)
iterate	O(n)	O(n)
get by index	O(1)	O(n)

HashMap size陷阱 
 错误的写法: 

Java代码  

1. Map map = new HashMap(collection.size());  
2. for (Object o : collection) {  
3.   map.put(o.key, o.value);  
4. }  

这里可以参考guava的Maps.newHashMapWithExpectedSize的实现. 用户的本意是希望给HashMap设置初始值, 避免扩容(resize)的开销. 但是没有考虑当添加的元素数量达到HashMap容量的75%时将出现resize. 
 正确的写法: 

Java代码  

1. Map map = new HashMap(1 + (int) (collection.size() / 0.75));  

对Hashtable, HashMap 和 HashSet了解不够 
这里主要需要了解HashMap和Hashtable的内部实现上, 它们都使用Entry包装来封装key/value, Entry内部除了要保存Key/Value的引用, 还需要保存hash桶中next Entry的应用, 因此对内存会有不小的开销, 而HashSet内部实现其实就是一个HashMap. 有时候IdentityHashMap可以作为一个不错的替代方案. 它在内存使用上更有效(没有用Entry封装, 内部采用Object[]). 不过需要小心使用. 它的实现违背了Map接口的定义. 有时候也可以用ArrayList来替换HashSet. 
这一切的根源都是由于JDK内部没有提供一套高效的Map和Set实现. 
对List的误用 
建议下列场景用Array来替代List: 

• list长度固定, 比如一周中的每一天
• 对list频繁的遍历, 比如超过1w次
• 需要对数字进行包装(主要JDK没有提供基本类型的List)

比如下面的代码. 
 错误的写法: 

Java代码  

1. List<Integer> codes = new ArrayList<Integer>();  
2. codes.add(Integer.valueOf(10));  
3. codes.add(Integer.valueOf(20));  
4. codes.add(Integer.valueOf(30));  
5. codes.add(Integer.valueOf(40));  

 正确的写法: 

Java代码  

1. int[] codes = { 10, 20, 30, 40 };  

 错误的写法: 

Java代码  

1. // horribly slow and a memory waster if l has a few thousand elements (try it yourself!)  
2. List<Mergeable> l = ...;  
3. for (int i=0; i < l.size()-1; i++) {  
4.     Mergeable one = l.get(i);  
5.     Iterator<Mergeable> j = l.iterator(i+1); // memory allocation!  
6.     while (j.hasNext()) {  
7.         Mergeable other = l.next();  
8.         if (one.canMergeWith(other)) {  
9.             one.merge(other);  
10.             other.remove();  
11.         }  
12.     }  
13. }  

 正确的写法: 

Java代码  

1. // quite fast and no memory allocation  
2. Mergeable[] l = ...;  
3. for (int i=0; i < l.length-1; i++) {  
4.     Mergeable one = l[i];  
5.     for (int j=i+1; j < l.length; j++) {  
6.         Mergeable other = l[j];  
7.         if (one.canMergeWith(other)) {  
8.             one.merge(other);  
9.             l[j] = null;  
10.         }  
11.     }  
12. }  

实际上Sun也意识到这一点, 因此在JDK中, Collections.sort()就是将一个List拷贝到一个数组中然后调用Arrays.sort方法来执行排序. 
用数组来描述一个结构 
错误用法: 

Java代码  

1. /** 
2.  * @returns [1]: Location, [2]: Customer, [3]: Incident 
3.  */  
4. Object[] getDetails(int id) {...  

这里用数组+文档的方式来描述一个方法的返回值. 虽然很简单, 但是很容易误用, 正确的做法应该是定义个类. 
 正确的写法: 

Java代码  

1. Details getDetails(int id) {...}  
2. private class Details {  
3.     public Location location;  
4.     public Customer customer;  
5.     public Incident incident;  
6. }  

对方法过度限制 
错误用法: 

Java代码  

1. public void notify(Person p) {  
2.     ...  
3.     sendMail(p.getName(), p.getFirstName(), p.getEmail());  
4.     ...  
5. }  
6. class PhoneBook {  
7.     String lookup(String employeeId) {  
8.         Employee emp = ...  
9.         return emp.getPhone();  
10.     }  
11. }  

第一个例子是对方法参数做了过多的限制, 第二个例子对方法的返回值做了太多的限制. 
 正确的写法: 

Java代码  

1. public void notify(Person p) {  
2.     ...  
3.     sendMail(p);  
4.     ...  
5. }  
6. class EmployeeDirectory {  
7.     Employee lookup(String employeeId) {  
8.         Employee emp = ...  
9.         return emp;  
10.     }  
11. }  

对POJO的setter方法画蛇添足 
 错误的写法: 

Java代码  

1. private String name;  
2. public void setName(String name) {  
3.     this.name = name.trim();  
4. }  
5. public void String getName() {  
6.     return this.name;  
7. }  

有时候我们很讨厌字符串首尾出现空格, 所以在setter方法中进行了trim处理, 但是这样做的结果带来的副作用会使getter方法的返回值和setter方法不一致, 如果只是将JavaBean当做一个数据容器, 那么最好不要包含任何业务逻辑. 而将业务逻辑放到专门的业务层或者控制层中处理. 
正确的做法: 

Java代码  

1. person.setName(textInput.getText().trim());  

日历对象(Calendar)误用 
 错误的写法: 

Java代码  

1. Calendar cal = new GregorianCalender(TimeZone.getTimeZone("Europe/Zurich"));  
2. cal.setTime(date);  
3. cal.add(Calendar.HOUR_OF_DAY, 8);  
4. date = cal.getTime();  

这里主要是对date, time, calendar和time zone不了解导致. 而在一个时间上增加8小时, 跟time zone没有任何关系, 所以没有必要使用Calendar, 直接用Date对象即可, 而如果是增加天数的话, 则需要使用Calendar, 因为采用不同的时令制可能一天的小时数是不同的(比如有些DST是23或者25个小时) 
 正确的写法: 

Java代码  

1. date = new Date(date.getTime() + 8L * 3600L * 1000L); // add 8 hrs  

TimeZone的误用 
 错误的写法: 

Java代码  

1. Calendar cal = new GregorianCalendar();  
2. cal.setTime(date);  
3. cal.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 0);  
4. cal.set(Calendar.MINUTE, 0);  
5. cal.set(Calendar.SECOND, 0);  
6. Date startOfDay = cal.getTime();  

这里有两个错误, 一个是没有没有将毫秒归零, 不过最大的错误是没有指定TimeZone, 不过一般的桌面应用没有问题, 但是如果是服务器端应用则会有一些问题, 比如同一时刻在上海和伦敦就不一样, 因此需要指定的TimeZone. 
 正确的写法: 

Java代码  

1. Calendar cal = new GregorianCalendar(user.getTimeZone());  
2. cal.setTime(date);  
3. cal.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 0);  
4. cal.set(Calendar.MINUTE, 0);  
5. cal.set(Calendar.SECOND, 0);  
6. cal.set(Calendar.MILLISECOND, 0);  
7. Date startOfDay = cal.getTime();  

时区(Time Zone)调整的误用 
 错误的写法: 

Java代码  

1. public static Date convertTz(Date date, TimeZone tz) {  
2.   Calendar cal = Calendar.getInstance();  
3.   cal.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("UTC"));  
4.   cal.setTime(date);  
5.   cal.setTimeZone(tz);  
6.   return cal.getTime();  
7. }  

这个方法实际上没有改变时间, 输入和输出是一样的. 关于时间的问题可以参考这篇文章: http://www.odi.ch/prog/design/datetime.php 这里主要的问题是Date对象并不包含Time Zone信息. 它总是使用UTC(世界统一时间). 而调用Calendar的getTime/setTime方法会自动在当前时区和UTC之间做转换. 
Calendar.getInstance()的误用 
 错误的写法: 

Java代码  

1. Calendar c = Calendar.getInstance();  
2. c.set(2009, Calendar.JANUARY, 15);  

Calendar.getInstance()依赖local来选择一个Calendar实现, 不同实现的2009年是不同的, 比如有些Calendar实现就没有January月份. 
 正确的写法: 

Java代码  

1. Calendar c = new GregorianCalendar(timeZone);  
2. c.set(2009, Calendar.JANUARY, 15);  

Date.setTime()的误用 
 错误的写法: 

Java代码  

1. account.changePassword(oldPass, newPass);  
2. Date lastmod = account.getLastModified();  
3. lastmod.setTime(System.currentTimeMillis());  

在更新密码之后, 修改一下最后更新时间, 这里的用法没有错,但是有更好的做法: 直接传Date对象. 因为Date是Value Object, 不可变的. 如果更新了Date的值, 实际上是生成一个新的Date实例. 这样其他地方用到的实际上不在是原来的对象, 这样可能出现不可预知的异常. 当然这里又涉及到另外一个OO设计的问题, 对外暴露Date实例本身就是不好的做法(一般的做法是在setter方法中设置Date引用参数的clone对象). 另外一种比较好的做法就是直接保存long类型的毫秒数. 
正确的做法: 

Java代码  

1. account.changePassword(oldPass, newPass);  
2. account.setLastModified(new Date());  

SimpleDateFormat非线程安全误用 
 错误的写法: 

Java代码  

1. public class Constants {  
2.     public static final SimpleDateFormat date = new SimpleDateFormat("dd.MM.yyyy");  
3. }  

SimpleDateFormat不是线程安全的. 在多线程并行处理的情况下, 会得到非预期的值. 这个错误非常普遍! 如果真要在多线程环境下公用同一个SimpleDateFormat, 那么做好做好同步(cache flush, lock contention), 但是这样会搞得更复杂, 还不如直接new一个实在. 
使用全局参数配置常量类/接口 

Java代码  

1. public interface Constants {  
2.     String version = "1.0";  
3.     String dateFormat = "dd.MM.yyyy";  
4.     String configFile = ".apprc";  
5.     int maxNameLength = 32;  
6.     String someQuery = "SELECT * FROM ...";  
7. }  

很多应用都会定义这样一个全局常量类或接口, 但是为什么这种做法不推荐? 因为这些常量之间基本没有任何关联, 只是因为公用才定义在一起. 但是如果其他组件需要使用这些全局变量, 则必须对该常量类产生依赖, 特别是存在server和远程client调用的场景. 
比较好的做法是将这些常量定义在组件内部. 或者局限在一个类库内部. 
忽略造型溢出(cast overflow) 
 错误的写法: 

Java代码  

1. public int getFileSize(File f) {  
2.   long l = f.length();  
3.   return (int) l;  
4. }  

这个方法的本意是不支持传递超过2GB的文件. 最好的做法是对长度进行检查, 溢出时抛出异常. 
 正确的写法: 

Java代码  

1. public int getFileSize(File f) {  
2.   long l = f.length();  
3.   if (l > Integer.MAX_VALUE) throw new IllegalStateException("int overflow");  
4.   return (int) l;  
5. }  

另一个溢出bug是cast的对象不对, 比如下面第一个println. 正确的应该是下面的那个. 

Java代码  

1. long a = System.currentTimeMillis();  
2. long b = a + 100;  
3. System.out.println((int) b-a);  
4. System.out.println((int) (b-a));  

对float和double使用==操作 
 错误的写法: 

Java代码  

1. for (float f = 10f; f!=0; f-=0.1) {  
2.   System.out.println(f);  
3. }  

上面的浮点数递减只会无限接近0而不会等于0, 这样会导致上面的for进入死循环. 通常绝不要对float和double使用==操作. 而采用大于和小于操作. 如果java编译器能针对这种情况给出警告. 或者在java语言规范中不支持浮点数类型的==操作就最好了. 
 正确的写法: 

Java代码  

1. for (float f = 10f; f>0; f-=0.1) {  
2.   System.out.println(f);  
3. }  

用浮点数来保存money 
 错误的写法: 

Java代码  

1. float total = 0.0f;  
2. for (OrderLine line : lines) {  
3.   total += line.price * line.count;  
4. }  
5. double a = 1.14 * 75; // 85.5 将表示为 85.4999...  
6. System.out.println(Math.round(a)); // 输出值为85  
7. BigDecimal d = new BigDecimal(1.14); //造成精度丢失  

这个也是一个老生常谈的错误. 比如计算100笔订单, 每笔0.3元, 最终的计算结果是29.9999971. 如果将float类型改为double类型, 得到的结果将是30.000001192092896. 出现这种情况的原因是, 人类和计算的计数方式不同. 人类采用的是十进制, 而计算机是二进制.二进制对于计算机来说非常好使, 但是对于涉及到精确计算的场景就会带来误差. 比如银行金融中的应用. 
因此绝不要用浮点类型来保存money数据. 采用浮点数得到的计算结果是不精确的. 即使与int类型做乘法运算也会产生一个不精确的结果.那是因为在用二进制存储一个浮点数时已经出现了精度丢失. 最好的做法就是用一个string或者固定点数来表示. 为了精确, 这种表示方式需要指定相应的精度值. 
BigDecimal就满足了上面所说的需求. 如果在计算的过程中精度的丢失超出了给定的范围, 将抛出runtime exception. 
 正确的写法: 

Java代码  

1. BigDecimal total = BigDecimal.ZERO;  
2. for (OrderLine line : lines) {  
3.   BigDecimal price = new BigDecimal(line.price);  
4.   BigDecimal count = new BigDecimal(line.count);  
5.   total = total.add(price.multiply(count)); // BigDecimal is immutable!  
6. }  
7. total = total.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);  
8. BigDecimal a = (new BigDecimal("1.14")).multiply(new BigDecimal(75)); // 85.5 exact  
9. a = a.setScale(0, RoundingMode.HALF_UP); // 86  
10. System.out.println(a); // correct output: 86  
11. BigDecimal a = new BigDecimal("1.14");  

不使用finally块释放资源 
 错误的写法: 

Java代码  

1. public void save(File f) throws IOException {  
2.   OutputStream out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(f));  
3.   out.write(...);  
4.   out.close();  
5. }  
6. public void load(File f) throws IOException {  
7.   InputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(f));  
8.   in.read(...);  
9.   in.close();  
10. }  

上面的代码打开一个文件输出流, 操作系统为其分配一个文件句柄, 但是文件句柄是一种非常稀缺的资源, 必须通过调用相应的close方法来被正确的释放回收. 而为了保证在异常情况下资源依然能被正确回收, 必须将其放在finally block中. 上面的代码中使用了BufferedInputStream将file stream包装成了一个buffer stream, 这样将导致在调用close方法时才会将buffer stream写入磁盘. 如果在close的时候失败, 将导致写入数据不完全.  而对于FileInputStream在finally block的close操作这里将直接忽略. 
如果BufferedOutputStream.close()方法执行顺利则万事大吉, 如果失败这里有一个潜在的bug(http://bugs.sun.com/view_bug.do?bug_id=6335274): 在close方法内部调用flush操作的时候, 如果出现异常, 将直接忽略. 因此为了尽量减少数据丢失, 在执行close之前显式的调用flush操作. 
下面的代码有一个小小的瑕疵: 如果分配file stream成功, 但是分配buffer stream失败(OOM这种场景), 将导致文件句柄未被正确释放. 不过这种情况一般不用担心, 因为JVM的gc将帮助我们做清理. 

Java代码  

1. // code for your cookbook  
2. public void save() throws IOException {  
3.   File f = ...  
4.   OutputStream out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(f));  
5.   try {  
6.     out.write(...);  
7.     out.flush(); // don't lose exception by implicit flush on close  
8.   } finally {  
9.     out.close();  
10.   }  
11. }  
12. public void load(File f) throws IOException {  
13.   InputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(f));  
14.   try {  
15.     in.read(...);  
16.   } finally {  
17.     try { in.close(); } catch (IOException e) { }  
18.   }  
19. }  

数据库访问也涉及到类似的情况: 

Java代码  

1. Car getCar(DataSource ds, String plate) throws SQLException {  
2.   Car car = null;  
3.   Connection c = null;  
4.   PreparedStatement s = null;  
5.   ResultSet rs = null;  
6.   try {  
7.     c = ds.getConnection();  
8.     s = c.prepareStatement("select make, color from cars where plate=?");  
9.     s.setString(1, plate);  
10.     rs = s.executeQuery();  
11.     if (rs.next()) {  
12.        car = new Car();  
13.        car.make = rs.getString(1);  
14.        car.color = rs.getString(2);  
15.     }  
16.   } finally {  
17.     if (rs != null) try { rs.close(); } catch (SQLException e) { }  
18.     if (s != null) try { s.close(); } catch (SQLException e) { }  
19.     if (c != null) try { c.close(); } catch (SQLException e) { }  
20.   }  
21.   return car;  
22. }  

finalize方法误用 
 错误的写法: 

Java代码  

1. public class FileBackedCache {  
2.    private File backingStore;  
3.      
4.    ...  
5.      
6.    protected void finalize() throws IOException {  
7.       if (backingStore != null) {  
8.         backingStore.close();  
9.         backingStore = null;  
10.       }  
11.    }  
12. }  

这个问题Effective Java这本书有详细的说明. 主要是finalize方法依赖于GC的调用, 其调用时机可能是立马也可能是几天以后, 所以是不可预知的. 而JDK的API文档中对这一点有误导: 建议在该方法中来释放I/O资源. 
正确的做法是定义一个close方法, 然后由外部的容器来负责调用释放资源. 

Java代码  

1. public class FileBackedCache {  
2.    private File backingStore;  
3.      
4.    ...  
5.      
6.    public void close() throws IOException {  
7.       if (backingStore != null) {  
8.         backingStore.close();  
9.         backingStore = null;  
10.       }  
11.    }  
12. }  

在JDK 1.7 (Java 7)中已经引入了一个AutoClosable接口. 当变量(不是对象)超出了try-catch的资源使用范围, 将自动调用close方法. 

Java代码  

1. try (Writer w = new FileWriter(f)) { // implements Closable  
2.   w.write("abc");  
3.   // w goes out of scope here: w.close() is called automatically in ANY case  
4. } catch (IOException e) {  
5.   throw new RuntimeException(e.getMessage(), e);  
6. }  

Thread.interrupted方法误用 
 错误的写法: 

Java代码  

1. try {  
2.         Thread.sleep(1000);  
3. } catch (InterruptedException e) {  
4.         // ok  
5. }  
6. or   
7. while (true) {  
8.         if (Thread.interrupted()) break;  
9. }  

这里主要是interrupted静态方法除了返回当前线程的中断状态, 还会将当前线程状态复位. 
 正确的写法: 

Java代码  

1. try {  
2.         Thread.sleep(1000);  
3. } catch (InterruptedException e) {  
4.         Thread.currentThread().interrupt();  
5. }  
6. or   
7. while (true) {  
8.         if (Thread.currentThread().isInterrupted()) break;  
9. }  

在静态变量初始化时创建线程 
 错误的写法: 

Java代码  

1. class Cache {  
2.         private static final Timer evictor = new Timer();  
3. }  

Timer构造器内部会new一个thread, 而该thread会从它的父线程(即当前线程)中继承各种属性. 比如context classloader, threadlocal以及其他的安全属性(访问权限).  而加载当前类的线程可能是不确定的, 比如一个线程池中随机的一个线程. 如果你需要控制线程的属性, 最好的做法就是将其初始化操作放在一个静态方法中, 这样初始化将由它的调用者来决定. 
正确的做法: 

Java代码  

1. class Cache {  
2.     private static Timer evictor;  
3.         public static setupEvictor() {  
4.                 evictor = new Timer();  
5.         }  
6. }  

已取消的定时器任务依然持有状态 
 错误的写法: 

Java代码  

1. final MyClass callback = this;  
2. TimerTask task = new TimerTask() {  
3.         public void run() {  
4.                 callback.timeout();  
5.         }  
6. };  
7. timer.schedule(task, 300000L);  
8. try {  
9.         doSomething();  
10. } finally {  
11.         task.cancel();  
12. }  

上面的task内部包含一个对外部类实例的应用, 这将导致该引用可能不会被GC立即回收. 因为Timer将保留TimerTask在指定的时间之后才被释放. 因此task对应的外部类实例将在5分钟后被回收. 
 正确的写法: 

Java代码  

1. TimerTask task = new Job(this);  
2. timer.schedule(task, 300000L);  
3. try {  
4.         doSomething();  
5. } finally {  
6.         task.cancel();  
7. }  
8.   
9. static class Job extends TimerTask {  
10.         private MyClass callback;  
11.         public Job(MyClass callback) {  
12.                 this.callback = callback;  
13.         }  
14.         public boolean cancel() {  
15.                 callback = null;  
16.                 return super.cancel();  
17.         }  
18.         public void run() {  
19.                 if (callback == null) return;  
20.                 callback.timeout();  
21.         }  
22. }