Java解惑：陷阱与缺陷探索

5星 · 超过95%的资源需积分: 3 31 浏览量更新于2024-07-26 1 收藏 876KB PDF 举报

"Java解惑(Joshua Bloch)" 是一本由Java领域的权威专家Joshua Bloch和Neal Gafter共同编写的书籍，旨在揭示Java编程中的陷阱、误区和特殊案例。这本书包含了95个精心设计的编程谜题，每个谜题都是一个简短的程序，它们的行为往往出乎读者的意料。作者在每个谜题后面都提供了详细的解答，不仅解释了程序为什么会表现出这种行为，还指导读者如何避免这些潜在的问题，以提升编程质量和效率。书中涵盖了多个主题，包括但不限于： 1. 表达式谜题：这部分涉及Java运算符的优先级、类型转换以及可能的误解，例如谜题1中的奇数性问题，可能使初学者对位运算产生困惑。 2. 字符谜题：这些谜题主要围绕Unicode字符编码、字符串处理和转义字符，如谜题11的最后的笑声，揭示了Unicode字符在某些情况下可能引发的意外行为。 3. 循环谜题：这部分探讨了循环控制结构的微妙之处，如谜题24的尽情享受每一个字节，可能让开发者对迭代器和数组遍历的理解产生偏差。 4. 异常谜题：谜题36的优柔寡断，揭示了Java异常处理机制的一些陷阱，如何正确地捕获和处理异常是Java程序员必须掌握的关键技能。这本书不仅仅是关于错误的避免，更是关于深入理解Java语言的各个方面。它通过有趣且富有挑战性的实例，帮助读者提升对Java的掌握，增强代码调试和优化的能力。无论是初级学习者还是经验丰富的开发者，都能从中受益匪浅，更好地理解和避免在实际编程中可能遇到的陷阱。 "Java解惑"获得了高度评价，如Guy Steele和Tim Peierls等知名Java专家的推荐，他们认为这本书既有趣又具有启发性，能够帮助读者发现并理解Java的不寻常之处。因此，无论你是Java新手还是老手，都应该将这本书视为提高编程技能的重要参考资料。

答案就在规范有关条件表达式部分的一个阴暗的角落里。请注意在这两个表达式

中，每一个表达式的第二个和第三个操作数的类型都不相同：x 是 char 类型的，

而0和i都是int类型的。就像在谜题 5 的解答中提到的，

混合类型的计算会引

起混乱，而这一点比在条件表达式中比在其它任何地方都表现得更明显。

你可能

考虑过，这个程序中两个条件表达式的结果类型是相同的，就像它们的操作数类

型是相同的一样，尽管操作数的顺序颠倒了一下，但是实际情况并非如此。

确定条件表达式结果类型的规则过于冗长和复杂，很难完全记住它们，但是其核

心就是一下三点：

•

如果第二个和第三个操作数具有相同的类型，那么它就是条件表达式的类

型。换句话说，你可以通过绕过混合类型的计算来避免大麻烦。

•

如果一个操作数的类型是 T，T 表示 byte、short 或 char，而另一个操作

数是一个 int 类型的常量表达式，它的值是可以用类型 T 表示的，那么条

件表达式的类型就是 T。

•

否则，将对操作数类型运用二进制数字提升，而条件表达式的类型就是第

二个和第三个操作数被提升之后的类型。

2、3 两点对本谜题是关键。在程序的两个条件表达式中，一个操作数的类型是

char，另一个的类型是 int。在两个表达式中，int 操作数都是 0，它可以被表

示成一个 char。然而，只有第一个表达式中的 int 操作数是常量（0），而第二

个表达式中的 int 操作数是变量（i）。因此，

第 2 点被应用到了第一个表达式

上，它返回的类型是 char，而第 3 点被应用到了第二个表达式上，其返回的类

型是对 int 和 char 运用了二进制数字提升之后的类型，即 int。

条件表达式的类型将确定哪一个重载的 print 方法将被调用。对第一个表达式来

说，PrintStream.print(char)将被调用，而对第二个表达式来说，

PrintStream.print(int)将被调用。前一个重载方法将变量 x 的值作为 Unicode

字符（X）来打印，而后一个重载方法将其作为一个十进制整数（88）来打印。

至此，谜题被解开了。

总之，

通常最好是在条件表达式中使用类型相同的第二和第三操作数。

否则，你

和你的程序的读者必须要彻底理解这些表达式行为的复杂规范。

对语言设计者来说，也许可以设计一个牺牲掉了部分灵活性，但是增加了简洁性

的条件操作符。例如，要求第二和第三操作数必须就有相同的类型，这看起来就

很合理。或者，条件操作符可以被定义为对常量没有任何特殊处理。为了让这些

选择对程序员来说更加容易接受，可以提供用来表示所有原始类型字面常量的语

法。这也许确实是一个好注意，因为它增加了语言的一致性和完备性，同时又减

少了对转型的需求。

谜题 9：半斤

现在该轮到你来写些代码了，好消息是，你只需为这个谜题编写两行代码，并为

下一个谜题也编写两行代码。这有什么难的呢？我们给出一个对变量x和i的声

明即可，它肯定是一个合法的语句：

x += i;

但是，它并不是：

x = x + i;

许多程序员都会认为该迷题中的第一个表达式（x += i）只是第二个表达式（x =

x + i）的简写方式。但是这并不十分准确。这两个表达式都被称为赋值表达式。

第二条语句使用的是简单赋值操作符（=），而第一条语句使用的是复合赋值操

作符。（复合赋值操作符包括 +=、-=、*=、/=、%=、<<=、>>=、>>>=、&=、^=

和|=）Java 语言规范中讲到，复合赋值 E1 op= E2 等价于简单赋值 E1 =

(T)((E1)op(E2))，其中T是E1的类型，除非 E1 只被计算一次。

换句话说，

复合赋值表达式自动地将它们所执行的计算的结果转型为其左侧变量

的类型。

如果结果的类型与该变量的类型相同，那么这个转型不会造成任何影响。

然而，如果结果的类型比该变量的类型要宽，那么复合赋值操作符将悄悄地执行

一个窄化原始类型转换。因此，我们有很好的理由去解释为什么在尝试着执行等

价的简单赋值可能会产生一个编译错误。

为了说得具体一些，并提供一个解决方案给这个谜题，假设我们在该谜题的两个

赋值表达式之前有下面这些声明：

short x = 0;

int i = 123456;

复合赋值编译将不会产生任何错误：

x += i; // 包含了一个隐藏的转型！

你可能期望 x 的值在这条语句执行之后是 123,456，但是并非如此 l，它的值是

-7,616。int 类型的数值 123456 对于 short 来说太大了。自动产生的转型悄悄

地把 int 数值的高两位给截掉了。这也许就不是你想要的了。

相对应的简单赋值是非法的，因为它试图将 int 数值赋值给 short 变量，它需要

一个显式的转型：

x = x + i; // 不要编译——“可能会丢掉精度”

这应该是明显的，复合赋值表达式可能是很危险的。为了避免这种令人不快的突

袭，

请不要将复合赋值操作符作用于 byte、short 或 char 类型的变量上。

在将

复合赋值操作符作用于 int 类型的变量上时，要确保表达式右侧不是 long、float

或 double 类型。在将复合赋值操作符作用于 float 类型的变量上时，要确保表

达式右侧不是 double 类型。这些规则足以防止编译器产生危险的窄化转型。

总之，复合赋值操作符会悄悄地产生一个转型。如果计算结果的类型宽于变量的

类型，那么所产生的转型就是一个危险的窄化转型。这样的转型可能会悄悄地丢

弃掉精度或数量值。对语言设计者来说，也许让复合赋值操作符产生一个不可见

的转型本身就是一个错误；对于在复合赋值中的变量类型比计算结果窄的情况，

也许应该让其非法才对。

谜题 10：八两

与上面的例子相反，如果我们给出的关于变量x和i的声明是如下的合法语句：

x = x + i;

但是，它并不是：

x += i;

乍一看，这个谜题可能看起来与前面一个谜题相同。但是请放心，它们并不一样。

这两个谜题在哪一条语句必是合法的，以及哪一条语句必是不合法的方面，正好

相反。

就像前面的谜题一样，这个谜题也依赖于有关复合赋值操作符的规范中的细节。

二者的相似之处就此打住。基于前面的谜题，你可能会想：符合赋值操作符比简

单赋值操作符的限制要少一些。在一般情况下，这是对的，但是有这么一个领域，

在其中简单赋值操作符会显得更宽松一些。

复合赋值操作符要求两个操作数都是原始类型的，例如 int，或包装了的原始类

型，例如 Integer，但是有一个例外：如果在+=操作符左侧的操作数是 String

类型的，那么它允许右侧的操作数是任意类型，在这种情况下，该操作符执行的

是字符串连接操作。简单赋值操作符（=）允许其左侧的是对象引用类型，这就

显得要宽松许多了：你可以使用它们来表示任何你想要表示的内容，只要表达式

的右侧与左侧的变量是赋值兼容的即可。

你可以利用这一差异来解决该谜题。要想用 += 操作符来执行字符串连接操作，

你就必须将左侧的变量声明为 String 类型。通过使用直接赋值操作符，字符串

连接的结果可以存放到一个 Object 类型的变量中。

为了说得具体一些，并提供一个解决方案给这个谜题，假设我们在该谜题的两个

赋值表达式之前有下面这些声明：

Object x = "Buy ";

String i = "Effective Java!";

简单赋值是合法的，因为 x + i 是 String 类型的，而 String 类型又是与 Object

赋值兼容的：

x = x + i;

复合赋值是非法的，因为左侧是一个 Object 引用类型，而右侧是一个 String

类型：

x += i;

这个谜题对程序员来说几乎算不上什么教训。对语言设计者来说，加法的复合赋

值操作符应该在右侧是 String 类型的情况下，允许左侧是 Object 类型。这项修

改将根除这个谜题所展示的违背直觉的行为。

这么做可以正常运行，但是显得很丑陋。其实我们还是有办法去避免这种方式所

产生的拖沓冗长的代码。你可以通过确保至少有一个操作数为字符串类型，来

强制 + 操作符去执行一个字符串连接操作，而不是一个加法操作。这种常见的

惯用法用一个空字符串（""）作为一个连接序列的开始，如下所示：

System.out.println("" + 'H' + 'a');

这种惯用法可以确保子表达式都被转型为字符串。尽管这很有用，但是多少有一

点难看，而且它自身可能会引发某些混淆。你能猜到下面的语句将会打印出什么

吗？如果你不能确定，那么就试一下：

System.out.print("2 + 2 = " + 2+2);

如果使用的是 JDK 5.0，你还可以使用

System.out.printf("%c%c", 'H', 'a');

总之，使用字符串连接操作符使用格外小心。+ 操作符当且仅当它的操作数中至

少有一个是 String 类型时，才会执行字符串连接操作；否则，它执行的就是加

法。如果要连接的没有一个数值是字符串类型的，那么你可以有几种选择：

• 预置一个空字符串；

• 将第一个数值用 String.valueOf 显式地转换成一个字符串；

• 使用一个字符串缓冲区；

• 或者如果你使用的 JDK 5.0，可以用 printf 方法。

这个谜题还包含了一个给语言设计者的教训。操作符重载，即使在 Java 中只在

有限的范围内得到了支持，它仍然会引起混淆。为字符串连接而重载 + 操作符

可能就是一个已铸成的错误。

谜题 12：ABC

这个谜题要问的是一个悦耳的问题，下面的程序将打印什么呢？

public class ABC{

public static void main(String[] args){

String letters = "ABC";

char[] numbers = {'1', '2', '3'};

System.out.println(letters + " easy as " + numbers);

}

可能大家希望这个程序打印出 ABC easy as 123。遗憾的是，它没有。如果你运

行它，就会发现它打印的是诸如 ABC easy as [C@16f0472 之类的东西。为什么

这个输出会如此丑陋？

剩余164页未读，继续阅读

LiangGzone

粉丝: 234
资源: 26

Java解惑：陷阱与缺陷探索

Java解惑(中文).pdf

Java解惑（中文）.pdf

JAVA解惑(JAVA谜题) 中文版(PDF)

JAVA解惑_布洛赫.扫描版.(无保护，可修改)

读书笔记：Effective Java 中文版(第2版)总结 (美)Joshua Bloch 著.zip

Joshua Bloch访谈录.doc

JAVA并发编程实践.pdf

Java Concurrency In Practice.pdf

java单例模式课程.pdf

8个Java的领军人物.pdf

最新资源