Java程序员常犯的10个错误

Posted 2020-09-28

人非圣贤，孰能无过。都说Java语言是一门简单的编程语言，基于C++演化而来，剔除了很多C++中的复杂特性，但这并不能保证Java程序员不会犯错。那么对于广大的Java程序员来说，它们最常犯的10个错误是什么呢？本文通过总结出Java程序员最常犯的10大错误，可以有效地帮组Java后来者少走弯路，少加班，并写出更健壮的应用程序。

1. 数组转ArrayList

为了实现把一个数组转换成一个ArrayList，很多Java程序员会使用如下的代码：

List<String> list = Arrays.asList(arr);

Arrays.asList确实会返回一个 ArrayList对象，但是该类是 Arrays类 中一个私有静态内部类，而不是常见的 java.util.ArrayList类。这个 java.util.Arrays.ArrayList 类具有 set()，get()，contains()等方法，但是不具有任何添加或移除元素的任何方法。因为该类的大小(size)是固定的。为了创建出一个真正的 java.util.ArrayList,代码应该如下所示：

ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>(Arrays.asList(arr));

我们知道，ArrayList的构造方法可以接受一个 Collection 类型的对象，而我们的 java.util.Arrays.ArrayList 正好也是它的一个子类。实际上，更加高效的代码示例是：

ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>(arr.length);

Collections.addAll(arrayList, arr);

2. 数组是否包含特定值

为了检查数组中是否包含某个特定值，很多Java程序员会使用如下的代码：

Set<String> set = new HashSet<String>(Arrays.asList(arr));

return set.contains(targetValue);

就功能而言，该代码是正确无误的，但在数组转List,List再转Set的过程中消耗了大量的性能。我们可以优化成如下形式：

Arrays.asList(arr).contains(targetValue);

或者，进一步优化成如下所示最高效的代码：

for(String s: arr){

   if(s.equals(targetValue))

       return true;

}

return false;

3. 在迭代时移除List中的元素

首先，看一下在迭代过程中移除List中元素的代码：

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

"d"));

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {

   list.remove(i);

}

System.out.println(list);

这个示例代码的输出结果是：

[b, d]

这个示例代码中存在一个非常严重的错误。当一个元素被移除时，该List的大小(size)就会缩减，同时也改变了索引的指向。所以，在迭代的过程中使用索引，将无法从List中正确地删除多个指定的元素。

你可能知道解决这个错误的方式之一是使用迭代器(iterator)。而且，你可能认为Java中的 foreach 语句与迭代器(iterator)是非常相似的，但实际情况并不是这样。我们考虑一下如下的示例代码：

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

"d"));

for (String s : list) {

   if (s.equals("a"))

       list.remove(s);

}

这个示例代码会抛出来一个 ConcurrentModificationException。我们应该修改成如下所示：

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

"d"));

Iterator<String> iter = list.iterator();

while (iter.hasNext()) {

   String s = iter.next();

   if (s.equals("a")) {

       iter.remove();

   }

}

next()方法必须在remove()方法之前被调用。在 foreach 循环中，编译器使得 remove()方法先于next()方法被调用，这就导致了 ConcurrentModificationException 异常。具体细节可以查看 ArrayList.iterator()的源码。

4. Hashtable vs HashMap

学习过数据结构的读者都知道一种非常重要的数据结构叫做 哈希表。在Java中，对应哈希表的的类是 HashMap 而不是 Hashtable。HashMap与Hashtable之间的最核心区别就是：HashMap是非同步的，Hashtable是同步的。

5. 在Collection中使用原始类型

在Java中，很容易把原始类型与无限通配类型混淆。我们举个Set相关的例子：Set就是原始类型；Set<?>就是无限通配类型。我们看一个使用在List中使用原始类型的例子：

public static void add(List list, Object o){

   list.add(o);

}

public static void main(String[] args){

   List<String> list = new ArrayList<String>();

   add(list, 10);

   String s = list.get(0);

}

这个示例代码会抛出来一个异常：

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer

cannot be cast to java.lang.String

   at ...

在Collection使用原始类型是具有很多的类型错误风险的，因为原始类型没有静态类型检查。实际上，Set、Set<?>和Set之间具有非常大的差异。

6. 访问权限

很多的Java初学者喜欢使用 public 来修饰类的成员。这样可以很方便地直接访问和存取该成员。但是，这是一种非常糟糕的编程风格，正确的设计风格应该是尽可能降低类成员的访问权限。

7. ArrayList vs LinkedList

很多的Java初学者不明白ArrayList与LinkedList之间的区别，所以，他们完全只用相对简单的ArrayList，甚至不知道JDK中还存在LinkedList。但是，在某些具体场景下，这两种List的选择会导致程序性能的巨大差异。简单而言：当应用场景中有很多的 add/remove 操作，只有少量的随机访问操作时，应该选择LinkedList;在其他的场景下，考虑使用ArrayList。

8. 可变 vs 不可变

不可变的对象具有非常多的优势，比如简单，安全等。但是，对于每一个不同的值，都需要该类的一个对象。而且，生成很多对象带来的问题就是可能导致频繁的垃圾回收。所以，在选择可变类还是不可变类时，应该综合考虑后再做抉择。

通常而言，可变对象可以避免创建大量的中间对象。一个非常经典的例子就是链接大量的短String对象为一个长的String对象。如果使用不可变String类，链接的过程将产生大量的，适合立即被垃圾回收的中间String对象，这将消耗大量的CPU性能和内存空间。此时，使用一个可变的StringBuilder或StringBuffer才是正确的。

String result="";

for(String s: arr){

   result = result + s;

}

除了上述情况，可变对象在其他场景下可能由于不可变对象。比如，传递一个可变的对象到方法内部，利用该对象可以收集多个结果，而不用在多个循环层次中跳进跳出。

9. 继承中的构造函数

上图中出现的两个编译时错误是因为：父类中没有定义默认构造函数，而子类中又调用了父类的默认构造函数。在Java中，如果一个类不定义任何构造函数，编译期将自动插入一个默认构造函数到给类中。一旦一个类定义了任何一个构造函数，编译期就不会插入任何构造函数到类中。在上面的示例中，Super类定义了一个参数类型为String的构造函数，所以该类中只有一个构造函数，不会有默认构造函数了。

&emps;在我们的子类 Sub 中，我们定义了两个构造函数：一个参数类型为String的构造函数，另一个为午餐的默认函数。由于它们都没有在函数体的第一行指定调用父类的哪一个构造函数，所以它们都需要调用父类 Super 的默认构造函数。但是，父类 Super 的默认构造函数是不存在的，所以编译器报告了这两个错误信息。

10. 字符串对象的两个构建方式

Java中的字符串对象具有两个常见的创建方式：

//1. use double quotes

String x = "abc";

//2. use constructor

String y = new String("abc");

它们之间的区别是什么呢？我们再看一下如下的代码：

String a = "abcd";

String b = "abcd";

System.out.println(a == b);  // True

System.out.println(a.equals(b)); // True

String c = new String("abcd");

String d = new String("abcd");

System.out.println(c == d);  // False

System.out.println(c.equals(d)); // True