Java － 软件界的擎天柱

写在前面

本文为那些年我们追过的语言之Java篇。Java是一门使用广泛的向对象开发语言，用于开发应用程序的技术，通用高效安全。由于Java并非我的专长，本文由@Moonbal 主笔，我仅做完善补充。

学点Java

Java开发分为三个方向：

1. J2SE（标准版）：桌面应用程序开发/网络管理/电信
2. J2EE（企业版）：Web开发/电子商务/安全网站
3. J2ME（移动版）：手机游戏

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Mac中的Java开发

下面是OS X 10.10系统环境下，Java Web开发的环境配置与实现。

1. 下载 JDK for Mac OS X

2. 下载 Eclipse IDE for Java EE Developers

3. 下载 Apache Tomcat（点击 Binary Distributions 下面第一行的 zip ）

4. 切换到解压后的Tomcat目录下，执行下列命令：

# 当前在 apache-tomcat 目录下
cd bin
sudo chmod 755 *.sh
./startup.sh    # 打开服务。使用 ./shutdown.sh 可关闭服务

1. 在 eclipse 中配置 apache-tomcat 服务（这一步是让 eclipse 知道有 apache-tomcat 服务，类似于创建类）：快捷键 cmd + , -> 选择左边的 Server -> 选择 Runtime Environments -> 点击右上角 Add... -> 选择安装的 apache-tomcat 版本 -> 点击 next -> 点击 Browse... 选择 apache-tomcat 的根目录 -> 点击 Installed JREs... 选择正确的 JRE -> 点击 finish

2. 参考eclipse中如何新建tomcat服务，在 eclipse 中新建 tomcat 服务（这一步是在 eclipse 中创建并打开服务，类似于创建实例）。如果服务没有开启（显示 Stopped），右键单击服务，选择 Start。如果在控制台中打开了 apache 服务，则 eclipse 会提示：8080 端口被占用。需先在控制台关闭 apache 服务，再回到 eclipse 打开服务。

3. 选择 File -> New -> Dynamic Web Project -> 输入工程名，创建好工程后 -> 在工程目录的 WebContent 目录下新建一个 html 文件 -> 右键该文件，选择 Run As，点击 Run On Server -> 选择后点击 finish。这样，就能在 eclipse 自带的浏览器中看到新建的 html 网页了，网址的格式为：http://localhost:8080/工程名/文件名。所以说工程目录的 WebContent 目录就是网站的所有网页文件的保存目录了。

4. 刚刚只是写了个静态 html 页面。接下来就要开始编写服务端，Servlet 客户端与服务端交互的中枢。客户端的请求要发给服务端的 Servlet，并在 Servlet 中处理后返回响应给客户端。打开工程目录下的 Java Resources，该目录下的 src 目录，它将保存工程的所有 Java 文件。双击 src -> 选择 New -> 选择 Class，输入 Name: MyServlet。复制下面代码到该文件中，然后按快捷键 cmd + shift + o 导入所需包。

@WebServlet(urlPatterns = {"/yogy.cc"}) 
// 它的作用是 HTTP 请求的 path 为 /yogy.cc 会把请求映射到这个 Servlet 做处理
// 最前面的 / 代表工程目录
public class MyServlet extends HttpServlet {

    private static final long serialVersionUID = 1L;
    
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request,
            HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException 
    {
        // 请求的相关信息都可在 request 里找到
        // 要对客户端做出的响应通过 response 实现
        response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        try {
            // 返回 JSON 数据直接返回 JSON 字符串
            out.println("");
            out.println("");
            out.println("");
            out.println("");
            out.println("");
            out.println("
Servlet MyFirstServlet at " + request.getContextPath() + "
");
            out.println("");
        } finally {
            out.close();
        }
    }
 
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request,
            HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //Do some other work
    }
}

双击该文件点 Run As，点击 Run On Server -> 选择后点击 finish。仔细观察浏览器中链接的路径，并修改上面类文件，尝试不同结果。如果你有其他网络编程的经验，你应该很轻松就明白了客户端和服务端是怎么交互的。如果想继续学习 Java 网络编程，请参考 尚硅谷视频链接。

黑魔法

1. Hello World

So Easy？那可不一定，请看下面代码。

import java.util.Random;

public class Yogy {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(helloWorld());
    }    
    
    public static String randomString(int s) {
        Random ran = new Random(s);
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int k; (k = ran.nextInt(27)) != 0; ) {
            sb.append((char)('`' + k));
        }
        return sb.toString();
    }
    
    public static String helloWorld() {
        return randomString(-229985452) + " " + randomString(-147909649);
    }
}

明明是在程序里使用了java.util.Random()函数产生随机数，为什么每次打出的结果都是Hello World？请看Stackflow上有趣的讨论。

2. Integer 与 int

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Date;

public class Yogy {
    private static int MAXNUM = 1000000000;
    
    public static void main(String[] args) {
        getRunningTime("useAutoboxing"); // useAutoboxing 执行10.65s
        getRunningTime("notAutoboxing"); // notAutoboxing 执行 1.471s
    }

    public static void getRunningTime(String methodName) {
        try {
            Method method = Yogy.class.getMethod(methodName);
            long stTime = new Date().getTime();
            method.invoke(null);
            System.out.println(methodName + " 执行" + (new Date().getTime() - stTime) / 1000. + "s");
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
    
    public static void useAutoboxing() {
        Integer sum = 0;
        for (int i = 1000; i < MAXNUM; ++i) {
            sum += i;
        }
    }
    
    public static void notAutoboxing() {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < MAXNUM; ++i) {
            sum += i;
        }
    }
}

我们发现使用Integer的确比int慢了很多，因为在useAutoboxing中，sum + = i;实际上执行的是 int result = sum.intValue() + i; sum = new Integer(result);，生成了很多临时Integer对象。不仅Integer要转换成int执行操作，还要增加GC垃圾回收的代价，所以在含有大量操作的时候，尽量使用基本数据类型代替包装类。

3. hashCode()和equals()

import java.util.HashSet;

class Monkey { 
    private String nickName;

    private String language;

    public Monkey(String name, String lang) {
        this.nickName = name;
        this.language = lang;
    }

    public String getNickName() {
        return nickName;
    }

    public void setNickName(String nickName) {
        this.nickName = nickName;
    }

    public String getLanguage() {
        return language;
    }

    public void setLanguage(String language) {
        this.language = language;
    }

    public int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result
                + ((language == null) ? 0 : language.hashCode());
        result = prime * result
                + ((nickName == null) ? 0 : nickName.hashCode());
        return result;
    }
}

public class Yogy {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet myFriends = new HashSet();
        
        // 当我和Yogy成为朋友时，她使用的还是C++
        Monkey yogy = new Monkey("Yogy", "C++");
        myFriends.add(yogy);
        
        // 现在Python已成为她的最爱
        yogy.setLanguage("Python");
        
        // 但当我再次遇到Yogy时，我却不能从我的脑海中找到她，我发现我失忆了
        System.out.println(myFriends.contains(yogy)); // 输出false
    }
}

到底发什么什么呢？在Java中，对象都是引用类型的数据，myFriends中保存的是yogy对象的引用，所以当yogy改变时，myFriends中的对象也会改变，但我却为什么不能想起她？理由是Monkey中重写了hashCode()方法，并且字段language也参与了hashCode的生成。打印出yogy使用C++时的hashCode为4800998，而yogy使用Python时的hashCode为1563076845，在哈希表的实现中如果两元素hashCode不等，则直接认为两元素不等。

在上例中，删除Monkey中对hashCode重载，我能想起yogy。但是如果重新new Monkey(“Yogy”, “Python”)，我还是会失忆。因为默认的hashCode是对象在内存中地址，重新new的对象和以前对象的地址不同，hashCode也会不同。因此要重写hashCode方法，使得只有字段nickName参与hashCode的生成，代码如下。

    public int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result
                + ((nickName == null) ? 0 : nickName.hashCode());
        return result;
    }

按照开始的版本，我能想起yogy。但对于new Monkey(“Yogy”, “Python”)还是不行，还需要重写equals()方法，默认的equals()也是比较两个对象的地址是否相等。重写equals()使得只有nickName参与相等类型的比较。这样我就能通过看到Yogy想起我的朋友了。

结束语

JAVA都有对象，但是经常找不到对象。

Java

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