深圳幻海软件技术有限公司 欢迎您!

改善Java代码的八个建议

2023-02-28

前言Java是一门优秀的面向对象的编程语言,针对遇到同样的一个问题会有很多中解法,但是哪种实现方法是最优的或近似最优的,就需要不断的探究JDK的底层原理。本文针对提出了一些改善Java的小建议。希望可以为大家在平时的开发实践中提供一些小帮助。用整数处理货币大家考虑以下代码输出的值是多少?复制publ

前言

Java是一门优秀的面向对象的编程语言,针对遇到同样的一个问题会有很多中解法,但是哪种实现方法是最优的或近似最优的,就需要不断的探究JDK的底层原理。本文针对提出了一些改善Java的小建议。希望可以为大家在平时的开发实践中提供一些小帮助。

用整数处理货币

大家考虑以下代码输出的值是多少?

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(10.00-9.60);
}
  • 1.
  • 2.
  • 3.

实际结果: 0.40000000000000036

原因:

计算机中浮点数有可能是不准确的,因为计算机中浮点数的存储规则导致的。 0.4的二进制是:0.0110……乘2取整,顺序排列

解决方案:

  1. 使用BigDecimal
  2. 使用整型(把参与运算的值扩大100倍,并转为整型,然后在展现时再缩小100倍,这样处理的好处是计算简单,准确,一般在非金融行业(如零售行业)应用较多)
根据国际标准IEEE(电气和电子工程协会)规定,任何一个浮点数NUM的二进制数可以写为:
NUM = (-1) ^ S * M * 2 ^ E;//(S表示符号,E表示阶乘,M表示有效数字)
①当S为0时,表示一个正数;当S为1时,表示一个负数
②M表示有效数字,1<= M <2
③2^E表示指数
比如十进制的3.0,二进制就是0011.0 就可以写成(-1)^ 0 * 1.1 * 2 ^ 1
在比如十进制的-3.0,二进制就是-0011.0 就可以写成(-1)^ 1 * 1.1 * 2 ^ 1
而规定float类型有一个符号位(S),有8个指数位(E),和23个有效数字位(M)
double类型有一个符号位(S),有11个指数位(E),和52个有效数字位(M)
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.

边界值校验

public class Demo {
   // 一个会员拥有产品的最多数量
   public final static int LIMIT = 2000;

   public static void main(String[] args) {
     // 会员当前用有的产品数量
     int cur = 1000;
     Scanner input = new Scanner(System.in);
     System.out.println("请输入需要预定的数量:");
     while (input.hasNextInt()) {
       int order = input.nextInt();
       if (order > 0 && order + cur <= LIMIT) {
         System.out.println("你已经成功预定:" + order + " 个产品");
       } else {
         System.out.println("超过限额,预定失败!");
       }
     }
   }
 }
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 11.
  • 12.
  • 13.
  • 14.
  • 15.
  • 16.
  • 17.
  • 18.
  • 19.

原因:

数字越界使校验条件失效,输入2147483647的边界值

建议:

如果一个方法接收的是int类型的参数,那么以下三个值是必须测试的:

  • 0
  • 正最大
  • 负最小 其中正最大、负最小是边界值

提防包装类型的null值

public static int testMethod(List<Integer> list) {
   int count = 0;
   for (int i : list) {
     count += i;
   }
   return count;
 }

 public static void main(String[] args) {
   List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
   list.add(1);
   list.add(2);
   list.add(null);
   System.out.println(testMethod(list));
 }
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 11.
  • 12.
  • 13.
  • 14.
  • 15.

原因:

在程序for循环中,隐含了一个拆箱过程,在此过程中包装类型转换为了基本类型。我们知道拆箱过程是通过调用包装对象的intValue方法来实现的,由于包装类型为null,访问其intValue方法报空指针异常就在所难免了。

方案:

加入Null的校验。

用偶判断,不用奇判断

需要了解Java后者任意编程语言对于取余的算法实现。大家可以参考程序语言中的取余是如何实现的。

public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入多个数字判断奇数偶数:");

        while (input.hasNextLine()) {
            int i = input.nextInt();

            String str = i + "->" + (i % 2 == 0 ? "偶数" : "奇数");
//            String str = i + "->" + (i % 2 == 1 ? "奇数" : "偶数");

            System.out.println(str);
        }
    }
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 11.
  • 12.
  • 13.

谨慎包装类型的大小比较

public static void main(String[] args) {
   Integer i = new Integer(100);
   Integer j = new Integer(100);
   compare(i, j);
 }

 public static void compare(Integer i, Integer j) {
   System.out.println(i == j);
   System.out.println(i > j);
   System.out.println(i < j);
 }
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 11.

运行结果:

问题:

  • i==j:在java中"=="是用来判断两个操作数是否有相等关系的,如果是基本类型则判断值是否相等,如果是对象则判断是否是一个对象的两个引用,也就是地址是否相等,这里很明显是两个对象,两个地址不可能相等。
  • i>j 和 i<j:在Java中,">" 和 "<" 用来判断两个数字类型的大小关系,注意只能是数字类型的判断,对于Integer包装类型,是根据其intValue()方法的返回值(也就是其相应的基本类型)进行比较的(其它包装类型是根据相应的value值比较的,如doubleValue,floatValue等),那很显然,两者不肯能有大小关系的。

方案:

问题清楚了,修改总是比较容易的,直接使用Integer的实例compareTo方法即可,但是这类问题的产生更应该说是习惯问题,只要是两个对象之间的比较就应该采用相应的方法,而不是通过Java的默认机制来处理,除非你确定对此非常了解。

优先使用整型池

public static void main(String[] args) {
   Scanner input = new Scanner(System.in);
   while (input.hasNextInt()) {
     int tempInt = input.nextInt();
     System.out.println("\n=====" + tempInt + " 的相等判断=====");
     // 两个通过new产生的对象
     Integer i = new Integer(tempInt);
     Integer j = new Integer(tempInt);
     System.out.println(" new 产生的对象:" + (i == j));
     // 基本类型转换为包装类型后比较
     i = tempInt;
     j = tempInt;
     System.out.println(" 基本类型转换的对象:" + (i == j));
     // 通过静态方法生成一个实例
     i = Integer.valueOf(tempInt);
     j = Integer.valueOf(tempInt);
     System.out.println(" valueOf产生的对象:" + (i == j));
   }
 }
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 11.
  • 12.
  • 13.
  • 14.
  • 15.
  • 16.
  • 17.
  • 18.
  • 19.

现象:

大于127的数字和128和555的比较过程中产生的却不是同一个对象。

说明:

127的包装对象是直接从整型池中获得的,不管你输入多少次127这个数字,获得的对象都是同一个,那地址自然是相等的。而128、555超出了整型池范围,是通过new产生一个新的对象,地址不同,当然也就不相等了。

整型池的好处:

提高了系统性能,同时也节约了内存空间

优先选择基本类型

public class Demo7 {
   public static void main(String[] args) {
     Demo7 c = new Demo7();
     int i = 140;
     // 分别传递int类型和Integer类型
     c.testMethod(i);
     c.testMethod(new Integer(i));
   }

   public void testMethod(long a) {
     System.out.println("基本类型的方法被调用");
   }

   public void testMethod(Long a) {
     System.out.println("包装类型的方法被调用");
   }
 }
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 11.
  • 12.
  • 13.
  • 14.
  • 15.
  • 16.
  • 17.

原则:

使用包装类型确实有方便的方法,但是也引起一些不必要的困惑,比如我们这个例子,如果testMethod()的两个重载方法使用的是基本类型,而且实参也是基本类型,就不会产生以上问题,而且程序的可读性更强。自动装箱(拆箱)虽然很方便,但引起的问题也非常严重,我们甚至都不知道执行的是哪个方法。

其他建议:

如果需要使用高效的包装类集合,推进使用fastutil。Maven坐标:

<dependency>
    <groupId>it.unimi.dsi</groupId>
    <artifactId>fastutil</artifactId>
    <version>8.5.8</version>
</dependency>
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.

不要随便设置随机种子

原则:

因为产生的随机数的种子被固定了,在Java中,随机数的产生取决于种子,随机数和种子之间的关系遵从以下两个原则:

  1. 种子不同,产生不同的随机数
  2. 种子相同,即使实例不同也产生相同的随机数

看完上面两个规则,我们再来看以下这个例子。

public static void main(String[] args) {
   //Random r = new Random();
   Random r = new Random(1000);//产生的随机数的种子被固定了
   for(int i = 1; i <= 4; i++){
     System.out.println("第" + i + "次:" + r.nextInt());
   }
 }
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 6.
  • 7.

会发现问题就出在有参构造上,Random类的默认种子(无参构造)是System.nonoTime()的返回值(JDK1.5版本以前默认种子是System.currentTimeMillis()的返回值),注意这个值是距离某一个固定时间点的纳秒数,不同的操作系统和硬件有不同的固定时间点,也就是说不同的操作系统其纳秒值是不同的,而同一个操作系统纳秒值也会不同,随机数自然也就不同了.

顺便说下,System.nonoTime不能用于计算日期,那是因为"固定"的时间是不确定的,纳秒值甚至可能是负值,这点与System.currentTiemMillis不同。

new Random(1000)显示的设置了随机种子为1000,运行多次,虽然实例不同,但都会获得相同的四个随机数,所以,除非必要,否则不要设置随机种子。

结束语

本文简单介绍了部分在实际开发中经常会使用到的一些改善Java代码的小技巧或者规范。Java中还有很多很多类似的知识点,不断学习不断成长。​