關(guān)于Java你可能不知道的10件事
呃,你是不是寫Java已經(jīng)有些年頭了?還依稀記得這些吧: 那些年,它還叫做Oak;那些年,OO還是個(gè)熱門話題;那些年,C++同學(xué)們覺(jué)得Java是沒(méi)有出路的;那些年,Applet還風(fēng)頭正勁……
但我打賭下面的這些事中至少有一半你還不知道。這周我們來(lái)聊聊這些會(huì)讓你有些驚訝的Java內(nèi)部的那些事兒吧。
1. 其實(shí)沒(méi)有受檢異常(checked exception)
是的!JVM才不知道這類事情,只有Java語(yǔ)言才會(huì)知道。
今天,大家都贊同受檢異常是個(gè)設(shè)計(jì)失誤,一個(gè)Java語(yǔ)言中的設(shè)計(jì)失誤。正如 Bruce Eckel 在布拉格的GeeCON會(huì)議上演示的總結(jié)中說(shuō)的, Java之后的其它語(yǔ)言都沒(méi)有再涉及受檢異常了,甚至Java 8的新式流API(Streams API)都不再擁抱受檢異常 (以lambda的方式使用IO和JDBC,這個(gè)API用起來(lái)還是有些痛苦的。)
想證明JVM不理會(huì)受檢異常?試試下面的這段代碼:
- public class Test {
- // 方法沒(méi)有聲明throws
- public static void main(String[] args) {
- doThrow(new SQLException());
- }
- static void doThrow(Exception e) {
- Test.<RuntimeException> doThrow0(e);
- }
- @SuppressWarnings("unchecked")
- static <E extends Exception>
- void doThrow0(Exception e) throws E {
- throw (E) e;
- }
- }
不僅可以編譯通過(guò),并且也拋出了SQLException,你甚至都不需要用上Lombok的@SneakyThrows。
更多細(xì)節(jié),可以再看看這篇文章,或Stack Overflow上的這個(gè)問(wèn)題。
2. 可以有只是返回類型不同的重載方法
下面的代碼不能編譯,是吧?
- class Test {
- Object x() { return "abc"; }
- String x() { return "123"; }
- }
是的!Java語(yǔ)言不允許一個(gè)類里有2個(gè)方法是『重載一致』的,而不會(huì)關(guān)心這2個(gè)方法的throws子句或返回類型實(shí)際是不同的。
但是等一下!來(lái)看看Class.getMethod(String, Class...)方法的Javadoc:
注意,可能在一個(gè)類中會(huì)有多個(gè)匹配的方法,因?yàn)楸M管Java語(yǔ)言禁止在一個(gè)類中多個(gè)方法簽名相同只是返回類型不同,但是JVM并不禁止。 這讓JVM可以更靈活地去實(shí)現(xiàn)各種語(yǔ)言特性。比如,可以用橋方法(bridge method)來(lái)實(shí)現(xiàn)方法的協(xié)變返回類型;橋方法和被重載的方法可以有相同的方法簽名,但返回類型不同。
嗯,這個(gè)說(shuō)的通。實(shí)際上,當(dāng)寫了下面的代碼時(shí),就發(fā)生了這樣的情況:
- abstract class Parent<T> {
- abstract T x();
- }
- class Child extends Parent<String> {
- @Override
- String x() { return "abc"; }
- }
查看一下Child類所生成的字節(jié)碼:
- // Method descriptor #15 ()Ljava/lang/String;
- // Stack: 1, Locals: 1
- java.lang.String x();
- 0 ldc <String "abc"> [16]
- 2 areturn
- Line numbers:
- [pc: 0, line: 7]
- Local variable table:
- [pc: 0, pc: 3] local: this index: 0 type: Child
- // Method descriptor #18 ()Ljava/lang/Object;
- // Stack: 1, Locals: 1
- bridge synthetic java.lang.Object x();
- 0 aload_0 [this]
- 1 invokevirtual Child.x() : java.lang.String [19]
- 4 areturn
- Line numbers:
- [pc: 0, line: 1]
在字節(jié)碼中,T實(shí)際上就是Object類型。這很好理解。
合成的橋方法實(shí)際上是由編譯器生成的,因?yàn)樵谝恍┱{(diào)用場(chǎng)景下,Parent.x()方法簽名的返回類型期望是Object。 添加泛型而不生成這個(gè)橋方法,不可能做到二進(jìn)制兼容。 所以,讓JVM允許這個(gè)特性,可以愉快解決這個(gè)問(wèn)題(實(shí)際上可以允許協(xié)變重載的方法包含有副作用的邏輯)。 聰明不?呵呵~
你是不是想要扎入語(yǔ)言規(guī)范和內(nèi)核看看?可以在這里找到更多有意思的細(xì)節(jié)。
3. 所有這些寫法都是二維數(shù)組!
- class Test {
- int[][] a() { return new int[0][]; }
- int[] b() [] { return new int[0][]; }
- int c() [][] { return new int[0][]; }
- }
是的,這是真的。盡管你的人肉解析器不能馬上理解上面這些方法的返回類型,但都是一樣的!下面的代碼也類似:
- class Test {
- int[][] a = {{}};
- int[] b[] = {{}};
- int c[][] = {{}};
- }
是不是覺(jué)得這個(gè)很2B?想象一下在上面的代碼中使用JSR-308/Java 8的類型注解。 語(yǔ)法糖的數(shù)目要爆炸了吧!
- @Target(ElementType.TYPE_USE)
- @interface Crazy {}
- class Test {
- @Crazy int[][] a1 = {{}};
- int @Crazy [][] a2 = {{}};
- int[] @Crazy [] a3 = {{}};
- @Crazy int[] b1[] = {{}};
- int @Crazy [] b2[] = {{}};
- int[] b3 @Crazy [] = {{}};
- @Crazy int c1[][] = {{}};
- int c2 @Crazy [][] = {{}};
- int c3[] @Crazy [] = {{}};
- }
類型注解。這個(gè)設(shè)計(jì)引入的詭異在程度上僅僅被它解決問(wèn)題的能力超過(guò)。
或換句話說(shuō):
在我4周休假前的最后一個(gè)提交里,我寫了這樣的代碼,然后。。。
【譯注:然后,親愛的同事你,就有得火救啦,哼,哼哼,哦哈哈哈哈~】
請(qǐng)找出上面用法合適的使用場(chǎng)景,還是留給你作為一個(gè)練習(xí)吧。
4. 你沒(méi)有掌握條件表達(dá)式
呃,你認(rèn)為自己知道什么時(shí)候該使用條件表達(dá)式?面對(duì)現(xiàn)實(shí)吧,你還不知道。大部分人會(huì)下面的2個(gè)代碼段是等價(jià)的:
- Object o1 = true ? new Integer(1) : new Double(2.0);
等同于:
- Object o2;
- if (true)
- o2 = new Integer(1);
- else
- o2 = new Double(2.0);
讓你失望了。來(lái)做個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試吧:
- System.out.println(o1);
- System.out.println(o2);
打印結(jié)果是:
- 1.0
- 1
哦!如果『需要』,條件運(yùn)算符會(huì)做數(shù)值類型的類型提升,這個(gè)『需要』有非常非常非常強(qiáng)的引號(hào)。因?yàn)?,你覺(jué)得下面的程序會(huì)拋出NullPointerException嗎?
- Integer i = new Integer(1);
- if (i.equals(1))
- i = null;
- Double d = new Double(2.0);
- Object o = true ? i : d; // NullPointerException!
- System.out.println(o);
關(guān)于這一條的更多的信息可以在這里找到。
5. 你沒(méi)有掌握復(fù)合賦值運(yùn)算符
是不是覺(jué)得不服?來(lái)看看下面的2行代碼:
- i += j;
- ii = i + j;
直覺(jué)上認(rèn)為,2行代碼是等價(jià)的,對(duì)吧?但結(jié)果即不是!JLS(Java語(yǔ)言規(guī)范)指出:
復(fù)合賦值運(yùn)算符表達(dá)式 E1 op= E2 等價(jià)于 E1 = (T)((E1) op (E2)) 其中T是E1的類型,但E1只會(huì)被求值一次。
這個(gè)做法太漂亮了,請(qǐng)?jiān)试S我引用Peter Lawrey在Stack Overflow上的回答:
使用*=或/=作為例子可以方便說(shuō)明其中的轉(zhuǎn)型問(wèn)題:
- byte b = 10;
- b *= 5.7;
- System.out.println(b); // prints 57
- byte b = 100;
- b /= 2.5;
- System.out.println(b); // prints 40
- char ch = '0';
- ch *= 1.1;
- System.out.println(ch); // prints '4'
- char ch = 'A';
- ch *= 1.5;
- System.out.println(ch); // prints 'a'
為什么這個(gè)真是太有用了?如果我要在代碼中,就地對(duì)字符做轉(zhuǎn)型和乘法。然后,你懂的……
#p#
6. 隨機(jī)Integer
這條其實(shí)是一個(gè)迷題,先不要看解答??纯茨隳懿荒茏约赫页鼋夥?。運(yùn)行下面的代碼:
- for (int i = 0; i < 10; i++) {
- System.out.println((Integer) i);
- }
…… 然后要得到類似下面的輸出(每次輸出是隨機(jī)結(jié)果):
- 92
- 221
- 45
- 48
- 236
- 183
- 39
- 193
- 33
- 84
這怎么可能?!
我要?jiǎng)⊥噶?hellip;… 解答走起……
好吧,解答在這里(http://blog.jooq.org/2013/10/17/add-some-entropy-to-your-jvm/), 和用反射覆蓋JDK的Integer緩存,然后使用自動(dòng)打包解包(auto-boxing/auto-unboxing)有關(guān)。 同學(xué)們請(qǐng)勿模仿!或換句話說(shuō),想想會(huì)有這樣的狀況,再說(shuō)一次:
在我4周休假前的最后一個(gè)提交里,我寫了這樣的代碼,然后。。。
【譯注:然后,親愛的同事你,就有得火救啦,哼,哼哼,哦哈哈哈哈~】
7. GOTO
這條是我的最愛。Java是有GOTO的!打上這行代碼:
- int goto = 1;
結(jié)果是:
- Test.java:44: error: <identifier> expected
- int goto = 1;
- ^
這是因?yàn)間oto是個(gè)還未使用的關(guān)鍵字,保留了為以后可以用……
但這不是我要說(shuō)的讓你興奮的內(nèi)容。讓你興奮的是,你是可以用break、continue和有標(biāo)簽的代碼塊來(lái)實(shí)現(xiàn)goto的:
向前跳:
- label: {
- // do stuff
- if (check) break label;
- // do more stuff
- }
對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼是:
- 2 iload_1 [check]
- 3 ifeq 6 // 向前跳
- 6 ..
向后跳:
- label: do {
- // do stuff
- if (check) continue label;
- // do more stuff
- break label;
- } while(true);
對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼是:
- 2 iload_1 [check]
- 3 ifeq 9
- 6 goto 2 // 向后跳
- 9 ..
8. Java是有類型別名的
在別的語(yǔ)言中(比如,Ceylon), 可以方便地定義類型別名:
- interface People => Set<Person>;
這樣定義的People可以和Set<Person>互換地使用:
- People? p1 = null;
- Set<Person>? p2 = p1;
- People? p3 = p2;
在Java中不能在頂級(jí)(top level)定義類型別名。但可以在類級(jí)別、或方法級(jí)別定義。 如果對(duì)Integer、Long這樣名字不滿意,想更短的名字:I和L。很簡(jiǎn)單:
- class Test<I extends Integer> {
- <L extends Long> void x(I i, L l) {
- System.out.println(
- i.intValue() + ", " +
- l.longValue()
- );
- }
- }
上面的代碼中,在Test類級(jí)別中I是Integer的『別名』,在x方法級(jí)別,L是Long的『別名』。可以這樣來(lái)調(diào)用這個(gè)方法:
- new Test().x(1, 2L);
當(dāng)然這個(gè)用法不嚴(yán)謹(jǐn)。在例子中,Integer、Long都是final類型,結(jié)果I和L 效果上是個(gè)別名 (大部分情況下是。賦值兼容性只是單向的)。如果用非final類型(比如,Object),還是要使用原來(lái)的泛型參數(shù)類型。
玩夠了這些惡心的小把戲。現(xiàn)在要上干貨了!
9. 有些類型的關(guān)系是不確定的
好,這條會(huì)很稀奇古怪,你先來(lái)杯咖啡,再集中精神來(lái)看??纯聪旅娴?個(gè)類型:
- // 一個(gè)輔助類。也可以直接使用List
- interface Type<T> {}
- class C implements Type<Type<? super C>> {}
- class D<P> implements Type<Type<? super D<D<P>>>> {}
類型C和D是啥意思呢?
這2個(gè)類型聲明中包含了遞歸,和java.lang.Enum的聲明類似 (但有微妙的不同):
- public abstract class Enum<E extends Enum<E>> { ... }
有了上面的類型聲明,一個(gè)實(shí)際的enum實(shí)現(xiàn)只是語(yǔ)法糖:
- // 這樣的聲明
- enum MyEnum {}
- // 實(shí)際只是下面寫法的語(yǔ)法糖:
- class MyEnum extends Enum<MyEnum> { ... }
記住上面的這點(diǎn)后,回到我們的2個(gè)類型聲明上。下面的代碼可以編譯通過(guò)嗎?
- class Test {
- Type<? super C> c = new C();
- Type<? super D<Byte>> d = new D<Byte>();
- }
很難的問(wèn)題,Ross Tate回答過(guò)這個(gè)問(wèn)題。答案實(shí)際上是不確定的:
- C是Type<? super C>的子類嗎?
- 步驟 0) C <?: Type<? super C>
- 步驟 1) Type<Type<? super C>> <?: Type (繼承)
- 步驟 2) C (檢查通配符 ? super C)
- 步驟 . . . (進(jìn)入死循環(huán))
然后:
- D是Type<? super D<Byte>>的子類嗎?
- 步驟 0) D<Byte> <?: Type<? super C<Byte>>
- 步驟 1) Type<Type<? super D<D<Byte>>>> <?: Type<? super D<Byte>>
- 步驟 2) D<Byte> <?: Type<? super D<D<Byte>>>
- 步驟 3) List<List<? super C<C>>> <?: List<? super C<C>>
- 步驟 4) D<D<Byte>> <?: Type<? super D<D<Byte>>>
- 步驟 . . . (進(jìn)入永遠(yuǎn)的展開中)
試著在你的Eclipse中編譯上面的代碼,會(huì)Crash?。▌e擔(dān)心,我已經(jīng)提交了一個(gè)Bug。)
我們繼續(xù)深挖下去……
在Java中有些類型的關(guān)系是不確定的!
如果你有興趣知道更多古怪Java行為的細(xì)節(jié),可以讀一下Ross Tate的論文『馴服Java類型系統(tǒng)的通配符』 (由Ross Tate、Alan Leung和Sorin Lerner合著),或者也可以看看我們?cè)?a rel="nofollow" target="_blank">子類型多態(tài)和泛型多態(tài)的關(guān)聯(lián)方面的思索。
10. 類型交集(Type intersections)
Java有個(gè)很古怪的特性叫類型交集。你可以聲明一個(gè)(泛型)類型,這個(gè)類型是2個(gè)類型的交集。比如:
- class Test<T extends Serializable & Cloneable> {
- }
綁定到類Test的實(shí)例上的泛型類型參數(shù)T必須同時(shí)實(shí)現(xiàn)Serializable和Cloneable。比如,String不能做綁定,但Date可以:
- // 編譯不通過(guò)!
- Test<String> s = null;
- // 編譯通過(guò)
- Test<Date> d = null;
Java 8保留了這個(gè)特性,你可以轉(zhuǎn)型成臨時(shí)的類型交集。這有什么用? 幾乎沒(méi)有一點(diǎn)用,但如果你想強(qiáng)轉(zhuǎn)一個(gè)lambda表達(dá)式成這樣的一個(gè)類型,就沒(méi)有其它的方法了。 假定你在方法上有了這個(gè)蛋疼的類型限制:
- <T extends Runnable & Serializable> void execute(T t) {}
你想一個(gè)Runnable同時(shí)也是個(gè)Serializable,這樣你可能在另外的地方執(zhí)行它并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送它。lambda和序列化都有點(diǎn)古怪。
lambda是可以序列化的:
如果lambda表達(dá)式的目標(biāo)類型和它捕獲的參數(shù)(captured arguments)是可以序列化的,則這個(gè)lambda表達(dá)式是可序列化的。
但即使?jié)M足這個(gè)條件,lambda表達(dá)式并沒(méi)有自動(dòng)實(shí)現(xiàn)Serializable這個(gè)標(biāo)記接口(marker interface)。 為了強(qiáng)制成為這個(gè)類型,就必須使用轉(zhuǎn)型。但如果只轉(zhuǎn)型成Serializable …
- execute((Serializable) (() -> {}));
… 則這個(gè)lambda表達(dá)式不再是一個(gè)Runnable。
呃……
So……
同時(shí)轉(zhuǎn)型成2個(gè)類型:
- execute((Runnable & Serializable) (() -> {}));
結(jié)論
一般我只對(duì)SQL會(huì)說(shuō)這樣的話,但是時(shí)候用下面的話來(lái)結(jié)束這篇文章了:
Java中包含的詭異在程度上僅僅被它解決問(wèn)題的能力超過(guò)。
原文鏈接: Jooq 翻譯: ImportNew.com - Jerry Lee
譯文鏈接: http://www.importnew.com/13859.html