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关于Java你可能不知道的10件事

嗯,也许你写Java代码已经有些年头了。还记得吗这些吗: 那些年,它还叫做Oak;那些年,OO还是个热门话题;那些年,C++同学们觉得Java是没有出路的;那些年,Applet还风头正劲……

但我赌你下面的这些事你至少有一半还不知道。来聊聊这些让你有些惊讶的Java内部的事儿。

  1. 其实不存在受检异常(checked exception

是的!JVM并不感知这个,只有Java语言感知。

今天,大家都赞同,受检异常是个设计失误,Java语言的设计失误。正如 Bruce Eckel 在布拉格的GeeCON会议上最后一页的演示中说的, Java之后语言都不会再有受检异常,甚至在Java 8中新式流APIStreams API)都不再拥抱受检异常 lambda的方式来使用IOJDBC,这个API用起来还是有些痛苦的。)

想证明JVM不感知受检异常?试试下面的这段代码:

public class Test {
  
    // No throws clause here
    public static void main(String[] args) {
        doThrow(new SQLException());
    }
  
    static void doThrow(Exception e) {
        Test.<RuntimeException> doThrow0(e);
    }
  
    @SuppressWarnings("unchecked")
    static <E extends Exception>
    void doThrow0(Exception e) throws E {
        throw (E) e;
    }
}

不仅可以编译通过,并且也抛出了SQLException,你甚至都不需要用上Lombok@SneakyThrows

更多细节,可以在看看这篇文章,或Stack Overflow上的这个问题

  1. 只有返回类型不同的方法重载

下面的代码不能编译,是吧?

class Test {
    Object x() { return "abc"; }
    String x() { return "123"; }
}

是的!Java语言不允许一个类里有2个方法是『重载一致』的而不会关心2个方法的throws子句或返回类型实际是不一样的。

但是等等!来看看来看看Class.getMethod(String, Class...)方法的Javadoc

注意,可能在一个类中会有多个匹配的方法,因为尽管Java语言禁止在一个类中多个方法签名相同只是返回类型不同的方法,但是JVM并不禁止。 这让JVM上可以更灵活地去实现各种语言特性。比如,可以用桥方法来实现方法的协变返回类型;桥方法和被重载的方法可以有相同的方法签名,但返回类型不同。

哦,这个说的通。事实上,当你这写下面的代码时,就发生了这样的情况:

abstract class Parent<T> {
    abstract T x();
}
 
class Child extends Parent<String> {
    @Override
    String x() { return "abc"; }
}

查一下Child类生成的字节码:

// Method descriptor #15 ()Ljava/lang/String;
// Stack: 1, Locals: 1
java.lang.String x();
  0  ldc <String "abc"> [16]
  2  areturn
    Line numbers:
      [pc: 0, line: 7]
    Local variable table:
      [pc: 0, pc: 3] local: this index: 0 type: Child
 
// Method descriptor #18 ()Ljava/lang/Object;
// Stack: 1, Locals: 1
bridge synthetic java.lang.Object x();
  0  aload_0 [this]
  1  invokevirtual Child.x() : java.lang.String [19]
  4  areturn
    Line numbers:
      [pc: 0, line: 1]

在字节码中,T实际上是Object类型。这很好理解。

合成的桥方法实际上是由编辑器生成的,因为在一些调用场景下,Parent.x()方法签名的返回类型期望是Object

添加泛型而不生成这个桥方法,不可能做到二进制兼容。 所以,让JVM允许这个特性,可以愉快解决这个问题(实际是允许协变返回类型的方法中包含有副作用的逻辑)。 聪明不?嘿嘿。

你是不是想要扎入语言规范和内核?可以在这里找到更多有意思的细节。

  1. 这些写法都是二维数组!

class Test {
    int[][] a()  { return new int[0][]; }
    int[] b() [] { return new int[0][]; }
    int c() [][] { return new int[0][]; }
}

是的,这是真的。尽管人肉解析器不能马上理解上面这些方法的返回类型,但都是一样的。下面的代码也类似:

class Test {
    int[][] a = {{}};
    int[] b[] = {{}};
    int c[][] = {{}};
}

是不是觉得很2B想象一下在上面的代码中使用JSR-308或是Java 8的类型注解。 语法糖的数目要爆炸了吧!

@Target(ElementType.TYPE_USE)
@interface Crazy {}
 
class Test {
    @Crazy int[][]  a1 = {{}};
    int @Crazy [][] a2 = {{}};
    int[] @Crazy [] a3 = {{}};
 
    @Crazy int[] b1[]  = {{}};
    int @Crazy [] b2[] = {{}};
    int[] b3 @Crazy [] = {{}};
 
    @Crazy int c1[][]  = {{}};
    int c2 @Crazy [][] = {{}};
    int c3[] @Crazy [] = {{}};
}

类型注解。这个设计引入的诡异大大超出了它解决的问题。

或换句话说:

在4周休假前的最后一个提交里我写了这样的代码然后。。。
译注】画外音:然后,亲爱的同事你,就有得火救啦,哼,哼哼,哦哈哈哈哈~

找出上面用法的合适的使用场景,还是留给你作为一个练习吧。

  1. 其实并没有条件表达式

所以你认为自己知道什么时候使用条件表达式让我告诉你你不知道。大部分人会下面的2个代码段是等价的

Object o1 = true ? new Integer(1) : new Double(2.0);

等同于:

Object o2;
 
if (true)
    o2 = new Integer(1);
else
    o2 = new Double(2.0);

让你失望了。来做个简单的测试吧:

System.out.println(o1);
System.out.println(o2);

打印结果是:

1.0
1

哦!条件运算符会实现数值类型的转型,如果『需要』,这个『需要』有非常非常非常强的引号。你觉得下面的程序会不会抛NullPointerException

Integer i = new Integer(1);
if (i.equals(1))
    i = null;
Double d = new Double(2.0);
Object o = true ? i : d; // NullPointerException!
System.out.println(o);

关于这一条的更多的信息可以在这里找到。

  1. 其实并没有复合赋值运算符

是不是够诡异来看看下面的2行代码

i += j;
i = i + j;

直觉上认为2行代码是等价的对吧但结果即不是JLSJava语言规范)指出:

复合赋值运算符表达式 E1 op= E2 等价于 E1 = (T)((E1) op (E2)) 其中TE1的类型,并且E1只会求值一次。

这个做法太漂亮了,我引用Peter LawreyStack Overflow上的回答来说明这点:

使用*=/=作为例子可以方便说明其中的转型问题:

byte b = 10;
b *= 5.7;
System.out.println(b); // prints 57

byte b = 100;
b /= 2.5;
System.out.println(b); // prints 40

char ch = '0';
ch *= 1.1;
System.out.println(ch); // prints '4'

char ch = 'A';
ch *= 1.5;
System.out.println(ch); // prints 'a'

为什么这个真有太有用了?如果我要在代码中,就地对字符做转型或是乘法。然后,你懂的……

  1. 随机Integer

这个问题比迷题还迷题。先不要看解答,看看你能不能自己找出问题。运行下面的代码:

for (int i = 0; i < 10; i++) {
  System.out.println((Integer) i);
}

…… 然后你可能得到下面的输出:

92
221
45
48
236
183
39
193
33
84

这怎么可能?!

.

.

.

.

.

.

. 我要剧透了…… 解答走起……

.

.

.

.

.

.

好吧,解答在这里(http://blog.jooq.org/2013/10/17/add-some-entropy-to-your-jvm/) 这和用反射覆盖JDKInteger缓存,然后使用自动打包解包(auto-boxing/auto-unboxing)相关。 别在家里这么玩!或换句话说,想想会有这样的状况(我再说一遍吧:

在4周休假前的最后一个提交里我写了这样的代码然后。。。
译注】画外音:然后,亲爱的同事你,就有得火救啦,哼,哼哼,哦哈哈哈哈~

  1. GOTO

这条是我的最爱。Java是有GOTO的打上这行代码

int goto = 1;

结果是:

Test.java:44: error: <identifier> expected
    int goto = 1;
       ^

这是因为goto是个还未使用的关键字,保留了为以后可以用……

但这不是我要说的令人吃惊的内容。令人兴奋的是,你可以用breakcontinue和有标签的代码块来实现goto

向前跳:

label: {
  // do stuff
  if (check) break label;
  // do more stuff
}

对应的字节码是:

2  iload_1 [check]
3  ifeq 6          // Jumping forward
6  ..

向后跳:

label: do {
  // do stuff
  if (check) continue label;
  // do more stuff
  break label;
} while(true);

对应的字节码是:

2  iload_1 [check]
3  ifeq 9
6  goto 2          // Jumping backward
9  ..
  1. Java是有类型别名的

在别的语言中(比如,Ceylon),可以方便地定义类型别名:

interface People => Set<Person>;

这样定义的People可以和Set<Person>互换使用:

People?      p1 = null;
Set<Person>? p2 = p1;
People?      p3 = p2;

Java中,顶级(top level)是不能定义类型别名的。但可以在类级别、或方法级别定义。 如果对IntegerLong这样名字不满意,想更短的名字:IL。很简单:

class Test<I extends Integer> {
    <L extends Long> void x(I i, L l) {
        System.out.println(
            i.intValue() + ", " + 
            l.longValue()
        );
    }
}

上面的代码中,在Test类级别中IInteger的别名,在x方法级别,LLong的别名。可以这样来调用这个方法:

new Test().x(1, 2L);

当然这个用法不严谨。在例子中,IntegerLong都是final类型,结果IL 效果上是个别名 (大部分情况下是。赋值兼容性只是单向的)。如果用的非final类型(比如,Object),还是使用原来的泛型参数类型的。

玩够了这些恶心的小把戏。现在来些真正的干货了!

  1. 有些类型关系是不确定的

好,这条会很稀奇古怪,你先来杯咖啡,再集中精神来看。

看看下面的2个类型

// A helper type. You could also just use List
interface Type<T> {}
 
class C implements Type<Type<? super C>> {}
class D<P> implements Type<Type<? super D<D<P>>>> {}

类型CD啥意思呢?

结论

一般来说,这只有SQL相关,是时候用下面的话来结束这往篇文章了:

Java是个设备,只有她的能力可以延伸她的神秘。