关于 Java 你不知道的 10 件事

内容简介：关于 Java 你不知道的 10 件事

你是从很早开始就一直使用 Java 吗？那你还记得它的过去吗？那时，Java 还叫 Oak，OO 还是一个热门话题，C++ 的 folk 者认为 Java 是不可能火起来，Java 开发的小应用程序 Applets 还受到关注。

我敢打赌，下面我要介绍的这些事，有一半你都不知道。下面让我们来深入探索 Java 的神秘之处。

1. 没有检查异常这种事情

没错！JVM 不会知道这些事情，只有 Java 语句知道。

如今大家都认为检查异常是个错误。正如 Bruce Eckel 在布拉格 GeeCON 闭幕时所说，Java 之后再没别的语言检查异常，甚至 Java 8 在新的 Stream API 中也不再干这个事情(如果你的 Lambda 使用 IO 和 JDBC，这其实还是有点痛苦)。

如何证实 JVM 并不清楚检查异常一事？试试下面的代码：

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;    } }

这不仅可以编译通过，它还可以抛出 SQLException。你甚至不需要 Lombok 的 @SneakyThrows 就能办到。

这篇文章可以看到更详细的相关内容，或者在 Stack Overflow 上看。

2. 你可以定义仅在返回值有差异的重载函数

这样的代码无法编译，对不？

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

对。 Java 语言不允许两个方法在同一个类中“等效重载”，而忽略其诸如throws自居或返回类型等的潜在的差异。

查看 Class.getMethod(String, Class…) 的 Javadoc。 其中说明如下：

请注意，类中可能有多个匹配方法，因为 Java 语言禁止在一个类声明具有相同签名但返回类型不同的多个方法，但 Java 虚拟机并不是如此。虚拟机中增加的灵活性可以用于实现各种语言特征。例如，可以用桥接方法实现协变参返回; 桥接方法和被重写的方法将具有相同的签名但拥有不同的返回类型。

哇哦，有道理。实际上下面的代码暗藏着很多事情：

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

来看看为 Child 生成的字节码：

// Method descriptor #15 ()Ljava/lang/String;// Stack: 1, Locals: 1 java.lang. String x () ;   0 ldc </String><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 ]

其实在字节码中 T 真的只是 Object。这很好理解。

合成的桥方法实际是由编译器生成的，因为 Parent.x() 签名中的返回类型在实际调用的时候正好是 Object。在没有这种桥方法的情况下引入泛型将无法在二进制下兼容。因此，改变 JVM 来允许这个特性所带来的痛苦会更小(副作用是允许协变凌驾于一切之上) 很聪明，不是吗？

你看过语言内部的细节吗？不妨看看，在这里会发现更多很有意思的东西。

3. 所有这些都是二维数组！

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。即使你的大脑解析器不能立刻理解上面方法的返回类型，但其实他们都是一样的！类似的还有下面这些代码片段：

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

你认为这很疯狂？想象在上面使用 JSR-308 / Java 8 类型注解 。语法的可能性指数激增！

@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。看起来很神秘，其实并不难理解。

或者换句话说:

当我做最近一次提交的时候是在我4周的假期之前。
 

对你来说，上面的内容在你的实际使用中找到了吧。

4. 条件表达式的特殊情况

可能大多数人会认为：

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

是否等价于：

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

然而，事实并非如此。我们来测试一下就知道了。

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

输出结果：

1 .0 1

由此可见，三目条件运算符会在有需要的情况下，对操作数进行类型提升。注意，是只在有需要时才进行；否则，代码可能会抛出 NullPointerException 空引用异常：

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);

5. 你还没搞懂复合赋值运算符

很奇怪吗？来看看下面这两行代码：

i += j; i = i + j;

直观看来它们等价，是吗？但可其实它们并不等价！JLS 解释如下：

E1 op= E2 形式的复合赋值表达式等价于 E1 = (T)((E1) op (E2))，这里 T 是 E1 的类型，E1 只计算一次。

非常好，我想引用 Peter Lawrey Stack Overflow 上的对这个问题的回答：

使用 *= 或 /= 来进行计算的例子

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

或者

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

或者

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

或者

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

现在看到它的作用了吗？我会在应用程序中对字符串进行乘法计算。因为，你懂的…

6. 随机整数

现在有一个更难的谜题。不要去看答案，看看你能不能自己找到答案。如果运行下面的程序：

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

… “有时候”，我会得到下面的输出：

92 221 45 48 236 183 39 193 33 84

这怎么可能？？

. spoiler… 继续解答…

好了，答案在这里 (https://blog.jooq.org/2013/10/17/add-some-entropy-to-your-jvm/)，这必须通过反射重写 JDK 的 Integer 缓存，然后使用自动装箱和拆箱。不要在家干这种事情！或者，我们应该换种方式进行此类操作。

7. GOTO

这是我的最爱之一。Java也有GOTO！输入下试试……

int goto =  1 ;

将输出：

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

这是因为goto是一个未使用的关键字, 仅仅是为了以防万一……

但这不是最令人兴奋的部分。令人兴奋的部分是你可以使用 break、continue 和标记块来实现 goto 功能：

向前跳：

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

在字节码中格式如下：

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 );

在字节码中格式如下:

2 iload_1 [check] 3 ifeq  96 goto 2 // Jumping backward 9 ..

8. Java 有类型别名

其它语言 (比如 Ceylon) 中，我们很容易为类型定义别名：

interface People => Set<Person>;

这里产生了 People 类型，使用它就跟使用 Set<Person> 一样：

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

Java 中我们不能在顶层作用域定义类型别名，但是我们可以在类或方法作用域中干这个事情。假如我们不喜欢 Integer、Long 等等名称，而是想用更简短的 I 和 L，很简单：

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

在上面的程序中，Test 类作用域内 Integer 被赋予 I 这样的 “别名”，类似地，Long 在 x() 方法中被赋予 L 这样的 “别名”。之后我们可以这样调用方法：

new Test().x( 1 ,  2L );

这种技术当然不太会受重视。这种情况下，Integer 和 Long 都是 final 类型，也就是说，I 和 L 是事实上的别名(基本上赋值兼容性只需要考虑一种可能性)。如果我们使用非 final 类型 (比如 Object)，那就是一般的泛型。

这些把戏已经玩够了。现在来看看真正了不起的东西！

9. 某些类型的关系并不确定！

好了，这会很引人注目，先来杯咖啡提提神。思考一下下面两个类型：

// 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 >>>>  {}

现在告诉我，类型 C 和 D 到底是什么？

它们存在递归，是一种类似 java.lang.Enum (但有略微不同)的递归方式。看看：

public abstract class   Enum < E   extends   Enum < E >>  { ... }

在上面的描述中，enum 实际上只是单纯的语法糖：

// This enum MyEnum {} // Is really just sugar for this class   MyEnum   extends   Enum < MyEnum >  { ... }

认识到这一点之后我们回过头来看看前面提到的两个类型，下面的代码会编译成什么样？

class Test {     Type< ?  super C> c =  new C();     Type< ?  super D<Byte>> d =  new D<Byte>(); }

非常难回答的问题，不过 Ross Tate 已经回答了。这个问题的答案是不可判定的：

C 是 Type<? super C> 的子类?

Step 0 ) C <?: Type<?  super C> Step  1 ) Type<Type<?  super C >>  <?: Type (inheritance) Step  2 ) C  (checking wildcard ?  super C) Step . . . (cycle forever)

然后：

D 是 Type<? super D<Byte>> 的子类?

Step 0) D < Byte > <? : Type <?  super C<Byte>> Step  1 ) Type<Type <?  super D<D<Byte>>>>  <? : Type <?  super D<Byte>> Step  2 ) D<Byte>  <? : Type <?  super D<D<Byte>>> Step  3 ) Type<Type <?  super C<C>>>  <? : Type <?  super C<C>> Step  4 ) D<D<Byte>>  <? : Type <?  super D<D<Byte>>> Step . . . (expand forever)

在 Eclipse 中试着编译一下，它会崩溃！ (不用担心，我提交了 BUG 报告)

让这个事情沉下去…

Java 中某些类型的关系是不明确的！

如果你对 Java 这个用法感到奇怪之余也感兴趣，就去看看 Ross Tate 写的 “在 Java 的类型系统中使用通配符” (与 Alan Leung 和 Sorin Lerner 合著)，我们也在讨论泛型多态中的相关子类多态性。

10. 类型交集

Java 有一个非常奇怪的特性叫类型交集。你可以申明某个(泛型)类型，而它实际上是两个类型的交集，比如：

class Test < T extends Serializable &  Cloneable >  { }

绑定到 Test 类型实例的泛型类型参数 T 必须实现 Serializable 和 Cloneable。比如，String 就不符合要求，但 Dete 满足 ：

// Doesn't compile Test< String > s =  null ; // Compiles Test< Date > d =  null ;

这个特性已经在 Java 8 中使用。这很有用吗？几乎没用，但是如果你希望某个 Lambda 表达式是这种类型，还真没别的办法。假设你的方法有这种疯狂的类型约束：

<T extends Runnable & Serializable> void execute (T t) {}

你想通过执行它得到一个可以序列化 (Serializable) 的 Runnable 对象。Lambda 和序列化也有点奇怪。

Lambda 可以序列经：

如果 Lambda 的目标类型和参数类型都可以序列化，那么你可以序列化这个 Lambda

但是即使是这样，他们都不能自动实现 Serializable 标记接口。你必须强制转换类型。但是当你只扔给 Serializable 时…

execute( (Serializable) ( () -> {}));

… 那么 lambda 将不再是 Runnable 的。

因此要把它转换为两种类型：

execute( (Runnable & Serializable) ( () -> {}));

结论

一句话总结这篇文章就是：

Java 恰好是一种看起来神秘的语言，其实不然。

原文：https://www.oschina.net/translate/10-things-you-didnt-know-about-java
来自：开源翻译
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