Practical Java读书笔记

作者简介:Peter HaggarIBM在北卡罗来纳州的Research Triangle Park的一名高级软件工程师,他发表了无数篇关于 Java 编程的文章。他有着广泛的编程经验,曾致力于开发工具、类库和操作系统的相关工作。Peter IBM从事新兴因特网技术方面的工作,目前主要从事有关高性能Web服务方面的工作。Peter经常在很多业界会议上作为技术发言人就 Java 技术发表言论。他已经为IBM工作了15年多,并获得了Clarkson University的计算机科学学士学位。

 

本书汇集了Java编程实践方面的建议、忠告、范例和讨论,本书的组织是一个个独立的课程,每个课程称为实践(PRAXIS),用以讨论特定主题,每个实践按各自独立的方式撰写。本身详细分析了某些设计和编程方面的问题,挑选的依据是编程实践上的有效和高效。Java最被人抱怨的一点是性能,因此本书以最大的篇幅讨论这一主题,使Java代码运行得更高效。

General Techniques


 

PRAXIS1: 引数以by value方式而非by reference方式传递

所有Java对象都通过object reference被访问,常见的一个误解是javaby reference方式传递引数,

事实上所有引数都以by value方式传递。

 

比如int参数,在函数内修改了,在调用后并没有修改

object则不是这样,函数内修改了,调用后也是修改的,若不想这样,可以把object改为不可变的或拷贝object

 

PRAXIS2: 对不变的dataobject references使用final

为了让dataobject reference成为不变量(常数),请使用final。注意,final仅仅令object reference

自身成为不变量,并不限制它所指对象的改变。

 

PRAXIS3: 缺省情况下所有non-static函数都可被覆盖

缺省情况下,所以non-static函数都可以被subclass覆盖,但如果加上关键字final,便可防止被subclass覆盖。

声明某个类为final,就表示这个类的所有函数都是final的,可以阻止它派生子类。

 

PRAXIS4: arraysVectors之间慎重选择

arrays vectors是常见的容器类(storage classes)。选用它们之前应该先了解它们的功用和特性。

 

如果超出了array的大小,会报数组越界异常,基本类型的array会自动为数组内的元素赋默认值,而对象数组则是null。而vector长度会自动增长,vector.size()返回的元素的数量,不是固定值,vector的内部实现是array实现的,vector只能容纳对象。

一般来说,array速度更快。

 

PRAXIS5: 多态优于instanceof

instanceof 的许多用途可以因为改用多态而消失,使用多态,代码将更清晰、更易于扩展和维护。

 

PRAXIS6: 必要时才使用instanceof

有时我们无法回避使用instanceof。我们应该了解什么情况下必须使用它。

 

PRAXIS7: 一旦不再需要object references,就将它设为null

不要忽视内存可能带来的问题,尽管有了垃圾回收机制,你仍然需要关注你的代码如何运用内存,如果能够领悟垃圾回收和内存运用细节,你就能够更好的知道何时应该将object references设为null,那将导致高效的代码。


Objects and Equality


 

PRAXIS8: 区分reference typeprimitive type

Java 是面向对象语言,但其操控的东西并非都是对象(objects)。理解reference typeprimitive types之间的差异,及它们在JVM中的表述,会使你在运用它们时得以做出明智的选择。

 

PRAXIS9: 区分==equals()

== 用来测试基本型别的相等性,亦可判定两个object references是否指向同一个对象,但若要测试

values (值)或semantic(语义)相等,应使用equals()

 

PRAXIS10: 不要依赖equals()的缺省实现

不要不假思索的认定一个class总是会正确的实现出equals(),此外,java.lang.Object提供的equals()大多数时候并非进行你想要的比较。

 

PRAXIS11: 实现equals()时必须深思熟虑

如果某个class所生的两个对象“即使不占用相同的内存空间,也被视为逻辑上相等”,那么就该为这个class提供一个equals()

 

PRAXIS12: 实现equals()时优先考虑使用getClass()

实现equals()时请优先考虑采用getClass()。毕竟,“隶属同一个class下的对象才得被视为相等”是正确实现equals()的一个简明方案。

 

惟有相同class所产生的对象才可以被视为相等,可以只比较某些关键属性。

 

PRAXIS13: 调用super.equals()以唤起base class的相关行为

任何base class(除了java.lang.Object)如果实现equals(),其derived class都应该调用super.equals()

 

PRAXIS14: equals()函数中谨慎使用instanceof

惟有当你考虑允许“一个derived class对象可以相等于其base class对象”时,才在equals()中使用instanceof。使用这项技术前请先弄清楚其影响。

 

PRAXIS15: 实现equals()时需遵循某些规则

撰写equals()并非那么直观,如果想要恰当实现出equals(),请遵循某些规则。

 

1. 如果某个class的两个对象即使占据不同的内存空间,也可被视为“逻辑上相等”的话,那么你得为这个class提供一个equals()

2. 请检查是否等于this

3. 比较这个class中的相关属性,以判断两个对象是否相等。

4. 如果有java.lang.Object以外的任何base class实现了equals(),那么就应该调用super.equals()



Exception Handling


 

PRAXIS16: 认识“异常控制流”(exception control flow)机制

了解异常控制流程细节,了解这些细微之处有助于你回避问题。

 

PRAXIS17: 不要忽略异常

一旦异常出现却没有被捕获,抛出异常的那个线程就会中止运行,是的,异常意味错误,永远不要忽略它。

 

PRAXIS18: 不要隐藏异常

如果处理异常期间又从catchfinally区段抛出异常,原先的异常会因而被隐藏起来,一旦发生这样的事情,就会丢失错误信息,你应当撰写专门负责处理这种情形的代码,将所有异常回传给调用者。

 

只有一个异常可以传播到外界,可以把所有的异常加入到一个vector内。

 

PRAXIS19: 理解throws子句的缺点

将一个异常加入某函数的throws子句,会影响该函数的所有调用者。

 

PRAXIS20: 细致而全面的理解throws子句

任何函数的throws子句应当列出它所传播的所有异常,包括衍生异常型别(derived exception types)。

 

覆盖一个方法时,throws的异常受到约束

要么不抛出异常,要么和被覆盖方法一样类型的异常,要么是被覆盖方法异常的派生异常。

 

PRAXIS21: 使用finally避免资源泄漏

不要忽视内存以外的资源,垃圾回收机制不会替你释放它们,请使用finally确保内存以外的资源被释放。

 

PRAXIS22: 不要从try块中返回

不要从try区段中发出return语句,因为这个函数未必会立即从那儿返回,如果存在finally区段,它就会被运行起来并可能改变回传值。

 

PRAXIS23: try/catch代码块置于循环外

撰写含有异常处理的循环时,请将trycatch区段置于循环外部,在某些实现版本上,这会产生更快的运行代码。

 

PRAXIS24: 不要将异常用于流程控制

请将异常用于预期行为之外的情况,不要以异常来控制流程,请采用标准的语言流程构件,这样的流程表达会更清晰更高效。

 

PRAXIS25: 不要每逢出错就使用异常

只有面对程序行为可能出乎意料的情况下才使用异常,“预期中的行为”应使用返回代码来处理。

 

PRAXIS26: 在构造函数中抛出异常

尽管构造函数并非函数(method),因而不能回传一个值,但构造函数有可能失败,如果它们失败了,请抛出一个异常。

 

PRAXIS27: 抛出异常之前先将对象恢复为有效状态(valid state

抛出异常很容易,困难的是“将异常所引发的伤害减到最小”,抛出异常前,应确保“如果异常被处理好,流程再次进入抛出异常的那个函数中,该函数可以成功完成”。



Performance


 

PRAXIS28: 先把焦点放在设计、数据结构和算法身上

java带来最大性能提升的办法就是:在设计和算法中使用与语言无关的技术,因此,首先请将你的精力集中在这上面。

 

PRAXIS29: 不要依赖编译期的优化技术

java编译器生成的代码,通常不会比你自己撰写的更好,别指望编译器能够多么优化你的源码。

 

PRAXIS30: 理解运行期的代码优化技术

Java 对性能的大部分努力都围绕着“运行期优化”展开,这种做法有利无弊。

 

PRAXIS31: 如欲进行字符串的连接,StringBuffer优于String

对于字符串的连接,StringBuffer要比String快许多倍。

 

PRAXIS32: 将对象的创建成本降至最小

在许多面向对象系统中,“创建对象”意味着高昂的成本,了解成本所在,以及了解“加速对象创建速度”的技术,都可以导致更快速的程序。

 

PRAXIS33: 谨防未使用的对象

非必要别产生对象,否则会减慢你的程序速度。

 

PRAXIS34: 将同步(synchronization)减至最低

声明synchronized函数或synchronized区段,会显著降低性能,应该只在对象有所需要时才使用同步机制。

 

PRAXIS35: 尽可能使用stack变量

stack 变量为JVM提供了更高效的byte code指令序列,所以在循环内重复访问static变量或instance变量时,应当将它们暂时存储于stack变量中,以便获得更快的运行速度。

 

PRAXIS36: 使用staticfinalprivate函数以促成inlining

以方法体替换方法调用,会导致更快速的程序,如果要令函数为inline,必须先声明它们为staticfinalprivate

 

PRAXIS37:instance 变量的初始化一次就好

由于所有static变量和instance变量都会自动获得缺省值,所以不必重新将它们设为缺省值。

 

PRAXIS38: 使用基本类型(primitive types)使代码更快更小

使用基本类型,比使用其包装类,产生的代码又小又快。

 

PRAXIS39: 不要使用EnumerationIterator来遍历Vector

遍历Vector时,请使用get()函数而非EnumerationIterator。这样做会导致更少的函数调用,意味程序速度更快。

 

PRAXIS40: 使用System.arraycopy()来复制arrays

这个是本机(native)函数,速度更快。

 

PRAXIS41: 优先使用array,然后才考虑VectorArrayList

如果你需要Vector的功能但不需要它的同步特性,可改用ArrayList

 

PRAXIS42: 尽可能复用(reuse)对象

复用现有对象,几乎总是比创建新对象更划算。

 

PRAXIS43: 使用延迟求值(lazy evaluation

如果某个成本高贵的计算并非一定必要,就尽量少做,使用懒加载技术避免那些永远不需要的工作。

 

PRAXIS44: 以手工方式将代码优化

由于Java编译器在优化方面的作为甚少,为了生成最佳byte code,请以手工方式将你的源码优化。

 

PRAXIS45: 编译为本机代码(native code

编译为本机代码,通常可以获得运行速度更快的代码,但你却因此必须在各种不同的本机方案中取舍。

 


Multithreading


 

PRAXIS46: 面对instance函数,synchronized锁定的是对象(object)而非函数(method)或代码

关键字synchronized锁定的是对象,而非函数或代码,一个函数或程序区段被声明为synchronized,并不意味同一时刻只能由一个线程运行它。

 

PRAXIS47: 弄清楚synchronized statics函数与synchronized instance函数之间的差异

两个函数被声明为synchronized,并不就意味它们是“多线程安全”,对instance函数或object reference同步化,与对static函数或class literal(字面常数)同步化相比,得到的lock全然不同。

 

PRAXIS48: private数据(field+相应的访问函数(accessor)替换public/protected数据

如果没有适当保护你的数据,用户便有机会绕过你的同步机制。

 

PRAXIS49: 避免无谓的同步控制

一般情况下请不要同步化所有函数,同步化不仅造成程序缓慢,并且丧失了并发(concurrency)的可能,

请采用“单对象多锁”技术以允许更多并发动作。

 

PRAXIS50: 访问共享变量时请使用synchronizedvolatile

不可切割(原子化,atomic)操作并非意味“多线程安全”,JVM实现品被允许在私有内存中保留变量的工作副本,这可能会产生陈旧数据,为避免这个问题,请使用同步化机制或将变量声明为volatile

 

PRAXIS51: 在单一操作中锁定所有用到的对象

同步化某一函数,并不一定就会使其成为“多线程安全”,如果synchronized函数操控着多个函数,而它们并不都是此函数所属classprivate instance data,那么你必须对这些对象自身也进行同步化。

 

PRAXIS52: 以固定而全局性的顺序取得多个locks,以避免死锁(deadlock

当你同步化多个对象,请以固定、全局性的顺序获得locks,以避免死锁。

 

PRAXIS53: 优先使用notifyAll()而非notify()

notify() 只唤醒一个线程,要想唤醒多个线程,请使用notifyAll()

 

PRAXIS54: 针对wait()notifyAll()使用旋锁(spin locks

当你等待条件变量时,请总是使用旋锁确保正确结果。

 

PRAXIS55: 使用wait()notifyAll()替换轮询循环(polling loops

将所有polling loops替换为使用wait()notify()notifyAll()spin locks(旋锁),spin locks直观而高效,polling loops则慢很多倍。

 

PRAXIS56: 不要对上锁对象(locked object)的object reference重新赋值

当一个对象被锁定,有可能其他线程会因同一个object lock而受阻(blocked),假如你对上锁对象的object reference重新赋值,其他线程内悬而未决的那些locks将不再有意义。

 

PRAXIS57: 不要调用stop()suspend()

不要调用stop()suspend(),因为它们可能导致数据内部混乱,甚至引发死锁。

 

PRAXIS58: 通过线程之间的协作来中止线程

你不应该调用stop(),如欲安全地停止线程,必须要求它们相互协作,才能姿态优雅的中止。

 


Classes and Interfaces


 

PRAXIS59: 运用interfaces支持多重继承

当你想要支持interface的单一继承或多重继承,或想要实现一个标识型的interface时,请使用interfaces

 

PRAXIS60: 避免interfaces中的函数发生冲突

没有任何办法能够阻止两个interfaces使用同名的常数和函数,为了避免可能的冲突,应当小心命名常数和函数。

 

PRAXIS61: 如需提供部分实现(partial implementation),请使用抽象类(abstract classes

使用abstract class来为一个class提供部分实现,这些实现很可能对derived class是共通的。

 

PRAXIS62: 区分interfaceabstract classconcrete class

一旦正确理解interfaceabstract classconcrete class的差异,你就可以在设计是编码时做出正确的选择。

 

PRAXIS63: 谨慎定义和实现不可变类(immutable classes

如果你希望对象内容永远不被改动,请使用不可变对象(immutable object),这种对象自动拥有“多线程安全性”。

 

PRAXIS64: 欲传递或接收可变对象(mutable objects)的object references时,请使用clone()

为了保证immutable objects,你必须在传入和回传它们时对它们施行clone()

 

PRAXIS65: 使用继承或委托(delegation)来定义不可变类(immutable classes

使用immutable interfacecommon interfacebase class,或是immutable delegation classes,来定义immutable classes

 

PRAXIS66: 实现clone()时记得调用super.clone()

当你实现一个clone(),总是应该调用super.clone()以确保产生正确的对象。

 

PRAXIS67: 别只依靠finalize()清理non-memory(内存之外)的资源

你不能保证finalize()是否被调用,以及何时被调用,因此,请专门实现一个public函数来释放内存以外的资源。

 

PRAXIS68: 在构造函数内调用non-final函数时要小心

如果一个non-final函数被某个derived class覆盖,在构造函数中调用这个函数可能会导致不可预期的结果。

 

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