程序员必备基础：改善Java程序的20个实用建议

最近细读了秦小波老师的《编写高质量代码改善Jaav程序的151个建议》，要说是151个建议，其实更合适的说是避免Java的一些冷门的坑，下面整理了20个比较有趣的建议重新学习了一遍。

三元操作符的类型务必一致

三元操作符运算也称为三目运算，其表达式形如："条件表达式 ? 表达式1 : 表达式2"，在大部分语言中都有这样的三元操作符，其目的就是为了简化if-else，当条件表达式为真时执行表达式1，否则执行表达式2。 来分析一下下面这段代码：

public static void main(String[] args){
    int i = 80;
    String s = String.valueOf(i < 100 ? 80 : 100);
    String s1 = String.valueOf(i < 100 ? 80 : 100.0);
    boolean equals = s.equals(s1);
    // 两者是否相等：false, 字符串s的值：80, 字符串s1的值：80.0
    System.out.println("两者是否相等:" + equals);
    System.out.println("字符串s的值:" + s);
    System.out.println("字符串s1的值:" + s1);
}

说明：如果三目运算符的类型不一致，返回的结果也不一致。

避免带有变长参数的方法重载

public class Client {

    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(Client.class);

    public static void main(String[] args) {
        Client client = new Client();
        client.calPrice(5000, 80);
    }

    /**
     * calPrice 简单折扣计算
     *
     * @param price    价格
     * @param discount 折扣
     * @description
     * @author luokangyuan
     * @date 2019-4-2 14:58
     * @version 1.0.0
     */
    private void calPrice(int price, int discount) {
        float knockdownPrice = price * discount / 100.0F;
        log.info("简单的折扣后的价格：{}", knockdownPrice);
    }

    /**
     * calPrice
     *
     * @param price     价格
     * @param discounts 折扣
     * @description 复杂折扣计算
     * @author luokangyuan
     * @date 2019-4-2 15:08
     * @version 1.0.0
     */
    private void calPrice(int price, int... discounts) {
        float knockdownPrice = price;
        for (int discount : discounts) {
            knockdownPrice = knockdownPrice * discount / 100;
        }
        log.info("复杂折扣后的价格：{}", knockdownPrice);
    }
}

说明：方法重载就是方法名相同，参数类型或者参数数量不同，在上述例子中Java编辑器会根据方法签名找到合适的合适的方法，上述测试调用的就是简单的折扣计算，而非复杂折扣计算。

不要只替换一个类

public class Constant{
    public final static int MAX_AGE = 150;
}

public class Client{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("人类寿命极限是：" + Constant.MAX_AGE);
    }
}

对于final修饰的基本类型和String类型，编译器会认为它是稳定态的(Immutable Status)所以在编译时就直接把值编译到字节码中了，避免了在运行期引用（Run-time Reference），以提高代码的执行效率。对于我们的例子来说，Client类在编译时字节码中就写上了"150"，这个常量，而不是一个地址引用，因此无论你后续怎么修改常量类，只要不重新编译Client类，输出还是照旧。

对于final修饰的类(即非基本类型)，编译器会认为它不是稳定态的（Mutable Status），编译时建立的则是引用关系（该类型也叫作Soft Final）。如果Client类引入的常量是一个类或实例，及时不重新编译也会输出最新值。

用偶判断，不用奇判断

String s = n % 2 == 1 ? "奇数" : "偶数";
String s1 = n % 2 == 0 ? "偶数" : "奇数";

说明：通常使用第二种偶数判断，使用第一种的话。-1也会被判断为偶数。

用整数类型处理货币

// 0.40000000000000036
System.out.println(10.00 - 9.60);

说明：Java中的浮点数是不准确的，在处理货币上使用浮点数就会存在问题，因此使用BigDecimal，类来进行计算，或者使用整数，将需要计算的数放大100倍，计算后在缩小。

1、使用BigDecimal

BigDecimal是专门为弥补浮点数无法精确计算的缺憾而设计的类，并且它本身也提供了加减乘除的常用数学算法。特别是与数据库Decimal类型的字段映射时，BigDecimal是最优的解决方案。

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。此方法还会用于某些零售POS机，他们输入和输出的全部是整数，那运算就更简单。

使用String直接赋值

public static void main(String[] args) {
    String str1 = "China";
    String str2 = "China";
    String str3 = new String("China");
    String str4 = str3.intern();

    System.out.println(str1 == str2); // true

    System.out.println(str1 == str3); // false

    System.out.println(str1 == str4); // true
}

说明：建议使用String str1 = "China";这中方式对字符串赋值，而不是通过new String("China");这种方式，在Java中会给定义的常量存放在一个常量池中，如果池中存在就不会在重复定义，所以str1 == str2返回true。new出的是一个对象，不会去检查字符串常量池是否存在，所以str1 == str3是不同的引用，返回false。经过intern()处理后，返回true，是因为intern()会去对象常量池中检查是否存在字面上相同得引用对象。

asList产生的list不可修改

private static void arraysTest() {
    String[] week = {"Mon", "Tue", "Wed", "Thu"};
    List strings = Arrays.asList(week);
    strings.add("Fri");
}

说明：运行报错，asList产生的list不可修改。

别让null值和空值威胁到变长方法

public void countSum(String type, Integer... is){}

public void countSum(String type, String... strs){}

public static void main(String[] args) {
    ClientReload clientReload = new ClientReload();
    clientReload.countSum("China", 0);
    clientReload.countSum("China", "People");
    // 编译报错
    clientReload.countSum("China");
    // 编译报错
    clientReload.countSum("China", null);
}

说明：同样是含有变长参数的重载方法，外部调用的使用使用NULL或者空值都会出现编译不通过的错误，这是应为NULL和空值在上述重载的方法中都满足参数条件，所以编译器不知道调什么方法，在重载方法的设计中违反了KISS原则，同时在外部调用的时候，外部调用这隐藏了实参的类型，如将调用代码做如下修改，就不存在编译报错了。

String strs = null;
clientReload.countSum("China", strs);

警惕自增的陷阱

public static void main(String[] args) {
    int count = 0;
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        int i1 = count++;
        count = i1;
        System.out.println("每次count++的值：" + i1);
    }
    System.out.println(count);
}

说明：结果是0，而不是我们100，这是count++是一个表达式，返回的是自加之前count的值。

break不可忘记

public static void main(String[] args) {
    String s = toChineseNumber(2);
    log.info("转换结果：{}", s);
}

private static String toChineseNumber(int n) {
    String chineseNumber = "";
    switch (n) {
        case 0 : chineseNumber = "零";
        case 1 : chineseNumber = "壹";
        case 2 : chineseNumber = "贰";
        case 3 : chineseNumber = "叁";
        case 4 : chineseNumber = "肆";
        case 5 : chineseNumber = "伍";
        case 6 : chineseNumber = "陆";
        case 7 : chineseNumber = "柒";
        case 8 : chineseNumber = "捌";
        case 9 : chineseNumber = "玖";
        case 10 : chineseNumber = "拾";

    }
    return chineseNumber;
}

说明：在switch中break一定不能少。

不要让类型悄悄转换

/** 光速*/
private static final int LIGHT_SPEED = 30 * 10000 * 1000;

public static void main(String[] args) {
    long dis = LIGHT_SPEED * 60 * 8;
    // -2028888064
    System.out.println(dis);
}

说明：LIGHT_SPEED * 60 * 8计算后是int类型，可能存在越界问题，虽然，我们在代码中写了转换为Long型，但是，在Java中是先运算后在进行类型转换的，也就是LIGHT_SPEED * 60 * 8计算后是int型，超出了长度，从头开始，所以为负值，修改为显示的定义类型。如下：

/** 光速*/
private static final long LIGHT_SPEED = 30L * 10000 * 1000;

public static void main(String[] args) {
    long dis = LIGHT_SPEED * 60 * 8;
    System.out.println(dis);
}

避免带有变长参数的方法重载

public class MainTest {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        System.out.println(PriceTool.calPrice(12, 1)); // 1
    }
}
 
class PriceTool {
    public static int calPrice(int price, int discount) {
        return 1;
    }
    public static int calPrice(int price, int... discount) {
        return 2;
    }
}

说明：编译器会从最简单的开始猜想，只要符合编译条件的即采用。

少用静态导入

import static java.lang.Math.PI;

public double calCircleArea(double r) {
    return Math.PI * r * r;
}

public double calBallArea (double r) {
    return 4 * PI * r * r;
}

说明：静态导入可以减少代码的量，但不易于阅读，可读性差。

提防包装类型的null值

public static int f(List list){
    int count = 0;
    for (Integer i : list){
        count += (i != null) ? i : 0;
    }
    return count;
}

说明：包装对象和拆箱对象可以自由转换，这不假，但是要剔除null值，null值并不能转换为基本类型。对于此问题，我们谨记一点：包装类型参与运算时，要做null值校验。

谨慎包装类型的大小比较

举个例子。i==j false。Integer是引用类型。

public static void main(String[] args){
    Integer i = new Integer(100);
    Integer j = new Integer(100);
    System.out.println(i == j);
}

避免instanceof非预期结果

instanceof是一个简单的二元操作符，它是用来判断一个对象是否是一个类实例的，两侧操作符需要有继承或实现关系。

public static void main(String[] args) {
    // String对象是否是Object的实例 - true,"String"是要给字符串，字符串继承了Object，当然是Object的实例。
    boolean b1 = "String" instanceof Object;
    // String对象是否是String类的实例 - true，一个类的对象当然是一个类的实例。
    boolean b2 = new String() instanceof String;
    // Object对象是否是String的实例，编译报错，Object是父类。
    boolean b3 = new Object() instanceof String;
    // 拆箱类型是否是装箱类型的实例，编译报错，“A”是一个Char型，是一个基本类型，instanceof只能用于对象判断。
    boolean b4 = "A" instanceof Character;
    // 空对象是否是String的实例 - false，instanceof的规则，左边为null，无论右边什么类型，都返回false。
    boolean b5 = null instanceof String;
    // 类型转换后的空对象是否是String的实例 - false，null可以说是没有类型，类型转换后还是null。
    boolean b6 = (String) null instanceof String;
    // Date对象是否是String的实例，编译报错，Date类和String类没有继承关系
    boolean b7 = new Date() instanceof String;
}

不要随便设置随机数种子

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： 种子不同，产生不同的随机数 ；种子相同，即使实例不同也产生相同的随机数。

public static void main(String[] args)
{
    Random r = new Random();
    for (int i = 1; i < 4; i++)
    {
        System.out.println("第" + i + "次:" + r.nextInt());

    }
}

运行结果：
第1次:846339168
第2次:756051503
第3次:1696875906

程序启动后，生成的随机数会不同。但是每次启动程序，生成的都会是三个随机数。产生随机数和种子之间的关系如下：

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。

Random的默认种子（无参构造）是System.nanoTime()的返回值（jdk1.5以前是System.currentTimeMillis()），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，随机数自然也就不同了。

避免在构造函数中初始化其它类

public class Client35 {
    public static void main(String[] args) {
        Son son = new Son();
        son.doSomething();
    }
}

// 父类
class Father {
    public Father() {
        new Other();
    }
}

// 相关类
class Other {
    public Other() {
        new Son();
    }
}

// 子类
class Son extends Father {
    public void doSomething() {
        System.out.println("Hi, show me Something!");
    }
}

说明：造成构造方法循环调用。

优先使用整型池

Integer缓存了-128-127的Integer对象。所以通过装箱（Integer.valueOf())获得的对象可以复用。

 public static Integer valueOf(int i) {
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
    }

性能考虑，首选数组

private static int getSumForArray(int[] array) {
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        sum += array[i];
    }
    return sum;
}

private static int getSumForList(List list) {
    return list.stream().mapToInt(Integer::intValue).sum();
}