0%

每个枚举都是java.lang.Enum的子类,都可以访问Enum类提供的方法,比如hashCode(),name(),valueOf()等…..

其中valueOf()方法会把一个String类型的名称转变为枚举项,也就是枚举项中查找出字面值与该参数相等的枚举项,虽然这个方法很简单,但是JDK却做了一个对于开发人员来说并不简单的处理:

看代码:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class Client {
public static void main(String[] args) {
//注意summer是小写
List<String> params = Arrays.asList("Spring", "summer");
for (String name : params) {
//查找表面值与name相同的枚举项
Season s = Season.valueOf(name);
if (s != null) {
// 有该枚举项时的处理
System.out.println(s);
} else {
// 没有该枚举项时的逻辑处理
System.out.println("无相关枚举项");
}
}
}
}

enum Season {
Spring, Summer, Autumn, Winter;
}

运行输出:

1
2
3
4
5
Spring
Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: No enum constant cn.summerchill.test.Season.summer
at java.lang.Enum.valueOf(Unknown Source)
at cn.summerchill.test.Season.valueOf(Client.java:1)
at cn.summerchill.test.Client.main(Client.java:12)

这段代码看起来很完美了,其中考虑到从String转换成枚举类型可能不成功的情况,比如没有匹配到指定的值,此时valueof的返回值应该为空,所以后面又紧跟着if….else判断输出.

但是运行结果抛出异常.报告是无效参数异常…也就说summer(小写s)午饭转换为Season枚举,无法转换那也不应该抛出IllegalArgumentException异常啊,一旦抛出这个异常,后续的代码就不能执行了,这才是要命的,

这与我们的习惯用法不一致,例如我们从List中查找一个元素,即使不存在也不会报错,顶多indexOf方法返回-1.

看源码:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
public static <T extends Enum<T>> T valueOf(Class<T> enumType, String name) {
T result = enumType.enumConstantDirectory().get(name);//通过反射,从常量列表中查找.
if (result != null)
return result;
if (name == null)
throw new NullPointerException("Name is null");
throw new IllegalArgumentException(//最后报无效参数异常
"No enum constant " + enumType.getCanonicalName() + "." + name);
}

valueOf方法先通过反射从枚举类的常量声明中查找,若找到就直接返回,若找不到就抛出无效参数异常.

valueOf方法本意是保护编码中的枚举安全性,使其不产生空枚举对象,简化枚举操作,但是又引入了一个我们无法避免的IllegalArgumentException异常.

可能有读者会所此处valueOf()方法的源代码不对,以上源代码是要输入两个参数,而我们的Season.valueOf()值传递一个String类型的参数.

真的是这样吗?是的,因为valueOf(String name)方法是不可见的,是JVM内置的方法,我们只有通过阅读公开的valueOf方法来了解其运行原理.

在Season枚举类中引用valueOf方法有三个: valueOf(String arg0): Season-Season, values():Season[], valueOf(Class enumType, String name):T-Enum

但是在Enum的源码中只有一个valueOf()的方法: 其他两个方法都是JVM的内置方法…

问题清楚了,我们有两种方式可以解决处理此问题:
(1)使用try….catch捕获异常

1
2
3
4
5
6
7
try {
Season s = Season.valueOf(name);
// 有该枚举项时的处理
System.out.println(s);
} catch (Exception e) {
System.out.println("无相关枚举项");
}

(2)扩展枚举类:
由于Enum类定义的方法基本上都是final类型的,所以不希望被覆写,那我们可以学习List和String,通过增加一个contains方法来判断是否包含指定的枚举项,然后再继续转换,看代码:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
enum Season {
Spring, Summer, Autumn, Winter;
public boolean contains(String _name){
Season[] season = values();
for(Season s:season){
if(s.name().equals(_name)){
return true;
}
}
return false;

}
}

Season枚举具备了静态方法contains()之后,就可以在valueOf前判断一下是否包含指定的枚举名称了,若包含则可以通过valueOf转换为Season枚举,若不包含则不转换.

总结代码:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 注意summer是小写
List<String> params = Arrays.asList("Spring", "summer");
for (String name : params) {
// 查找表面值与name相同的枚举项
// Season s = Season.valueOf(name);
// if (s != null) {
// // 有该枚举项时的处理
// System.out.println(s);
// } else {
// // 没有该枚举项时的逻辑处理
// System.out.println("无相关枚举项");
// }
if (Season.contains(name)) {
Season s = Season.valueOf(name);
// 有该枚举项时的处理
System.out.println(s);
} else {
System.out.println("无相关枚举项");
}
}
}
}

enum Season {
Spring, Summer, Autumn, Winter;

// 是否包含指定名称的枚举项
public static boolean contains(String name) {
Season[] season = values(); // 所有的枚举值

// 遍历查找
for (Season s : season) {
if (s.name().equals(name)) {
return true;
}
}
return false;
}
}

ref:
http://www.cnblogs.com/DreamDrive/p/5632706.html

阅读全文 »

数组的浅拷贝

有这样一个例子,第一个箱子里面与赤橙黄绿青蓝紫7色气球,现在希望第二个箱子也放入7个气球,其中最后一个气球改为蓝色,也就是赤橙黄绿青蓝蓝七个气球。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
import org.apache.commons.lang3.builder.ToStringBuilder;
public class Client{
public static void main(String[] args){
//气球的数量
int ballonNum = 7;
//第一个箱子
Ballon[] box1 = new Ballon[ballonNum];
//初始化第一个箱子
for(int i = 0; i < ballonNum; i++){
box1[i] = new Ballon(Color.values()[i],i);
}

//第二个箱子的小球是拷贝的第一个箱子里的
Ballon[] box2 = Arrays.copyOf(box1,box1.length);
//修改最后一个气球的颜色
box2[6].setColor(Color.Blue);
//打印出第一个箱子中的气球颜色
for(Ballon b:box1){
System.out.println(b);
}
}
}

//气球的颜色
enum Color{
Red,Orange,Yellow,Green,Indigo,Blue,Violet;
}

//气球
class Ballon{
private int id; //编号
private Color color; //颜色

public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public Color getColor() {
return color;
}
public void setColor(Color color) {
this.color = color;
}
public Ballon(Color _color,int _id){
color = _color;
id = _id;
}

/*id、color的getter/setter方法省略*/
//apache-common包下的ToStringBuilder重写toString方法
public String toString(){
return new ToStringBuilder(this).append("编号",id).append("颜色",color).toString();
}
}

第二个箱子的最后一个气球毫无疑问是被修改了蓝色,不过是通过拷贝第一个箱子的气球实现的,那么会对第一个箱子的气球颜色有影响吗?输出结果:
Balloon@b2fd8f[编号=0,颜色=Red]
Balloon@a20892[编号=1,颜色=Orange]
Balloon@158b649[编号=2,颜色=Yellow]
Balloon@1037c71[编号=3,颜色=Green]
Balloon@1546e25[编号=4,颜色=Indigo]
Balloon@8a0d5d[编号=5,颜色=Blue]
Balloon@a470b8[编号=6,颜色=Blue]
最后一个气球竟然被修改了。这是为何?

这是典型的浅拷贝(Shallow Clone)问题,通过copyOf()方法产生的数组是一个浅拷贝引用地址。需要说明的是数组的clone()方法也是与此相同,同样是浅拷贝,而且集合的clone()方法也是浅拷贝。这就需要大家多留心了。
问题找到了,解决办法也很简单,遍历box1的每个元素,重新生成一个气球(Ballon)对象,并放置到box2数组中。
很多地方使用集合(如List)进行业务处理时,比如发觉需要拷贝集合中的元素,可集合没有提供任何拷贝方法,所以干脆使用 List.toArray方法转换成数组,然后通过Arrays.copyOf拷贝,然后转换成集合,简单便捷!但是,非常遗憾,这里我们又撞到浅拷贝的 枪口上了!!!!

对象的浅拷贝

我们知道一个类实现了Cloneable接口就表示它具备了被拷贝的能力,如果再覆写clone()方法就会完全具备拷贝能力。拷贝是在内存中进行的,所以在性能方面比直接通过new生成对象要快很多,特别是在大对象的生成上,这会使性能的提升非常显著。但是对象拷贝也有一个比较容易忽略的问题:浅拷贝(Shadow Clone,也叫做影子拷贝)存在对象属性拷贝不彻底的问题。我们来看这样一段代码:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//定义父亲
Person f = new Person("父亲");
//定义大儿子
Person s1 = new Person("大儿子",f);
//小儿子的信息是通过大儿子拷贝过来的
Person s2 = s1.clone();
s2.setName("小儿子");
System.out.println(s1.getName() +" 的父亲是 " + s1.getFather().getName());
System.out.println(s2.getName() +" 的父亲是 " + s2.getFather().getName());
}
}

class Person implements Cloneable{
//姓名
private String name;
//父亲
private Person father;

public Person(String _name){
name = _name;
}
public Person(String _name,Person _parent){
name = _name;
father = _parent;
}
/*name和parent的getter/setter方法省略*/

//拷贝的实现
@Override
public Person clone(){
Person p = null;
try {
p = (Person) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return p;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Person getFather() {
return father;
}
public void setFather(Person father) {
this.father = father;
}
}

程序中,我们描述了这样一个场景:一个父亲,有两个儿子,大小儿子同根同种,所以小儿子对象就通过拷贝大儿子对象来生成,运行输出的结果如下:

1
2
大儿子 的父亲是 父亲
小儿子 的父亲是 父亲

这很正确,没有问题。突然有一天,父亲心血来潮想让大儿子去认个干爹,也就是大儿子的父亲名称需要重新设置一下,代码如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
public static void main(String[] args) {
//定义父亲
Person f = new Person("父亲");
//定义大儿子
Person s1 = new Person("大儿子",f);
//小儿子的信息是通过大儿子拷贝过来的
Person s2 = s1.clone();
s2.setName("小儿子");
//认干爹
s1.getFather().setName("干爹");
System.out.println(s1.getName() +" 的父亲是 " + s1.getFather().getName());
System.out.println(s2.getName() +" 的父亲是 " + s2.getFather().getName());
}

上面仅仅修改了加粗字体部分,大儿子重新设置了父亲名称,我们期望的输出是:将大儿子父亲的名称修改为干爹,小儿子的父亲名称保持不变。下面来检查一下结果是否如此:

1
2
大儿子 的父亲是 干爹
小儿子 的父亲是 干爹

怎么回事,小儿子的父亲也成了“干爹”?两个儿子都没有,岂不是要气死“父亲”了!出现这个问题的原因就在于clone方法,我们知道所有类都继承自Object,Object提供了一个对象拷贝的默认方法,即上面代码中的super.clone方法,但是该方法是有缺陷的,它提供的是一种浅拷贝方式,也就是说它并不会把对象的所有属性全部拷贝一份,而是有选择性的拷贝,它的拷贝规则如下:

  • 基本类型
    如果变量是基本类型,则拷贝其值,比如int、float等。
  • 对象
    如果变量是一个实例对象,则拷贝地址引用,也就是说此时新拷贝出的对象与原有对象共享该实例变量,不受访问权限的限制。这在Java中是很疯狂的,因为它突破了访问权限的定义:一个private修饰的变量,竟然可以被两个不同的实例对象访问,这让Java的访问权限体系情何以堪!
  • String字符串
    这个比较特殊,拷贝的也是一个地址,是个引用,但是在修改时,它会从字符串池(String Pool)中重新生成新的字符串,原有的字符串对象保持不变,在此处我们可以认为String是一个基本类型。

明白了这三个规则,上面的例子就很清晰了,小儿子对象是通过拷贝大儿子产生的,其父亲都是同一个人,也就是同一个对象,大儿子修改了父亲名称,小儿子也就跟着修改了—于是,父亲的两个儿子都没了!其实要更正也很简单,clone方法的代码如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
public Person clone(){
Person p = null;
try {
p = (Person) super.clone();
p.setFather(new Person(p.getFather().getName()));
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return p;
}

然后再运行,小儿子的父亲就不会是“干爹”了。如此就实现了对象的深拷贝(Deep Clone),保证拷贝出来的对象自成一体,不受“母体”的影响,和new生成的对象没有任何区别。
注意 浅拷贝只是Java提供的一种简单拷贝机制,不便于直接使用。

推荐使用序列化实现对象的拷贝

上一个建议说了对象的浅拷贝问题,实现Cloneable接口就具备了拷贝能力,那我们来思考这样一个问题:如果一个项目中有大量的对象是通过拷贝生成的,那我们该如何处理?每个类都写一个clone方法,并且还要深拷贝?想想看这是何等巨大的工作量呀,是否有更好的方法呢?

其实,可以通过序列化方式来处理,在内存中通过字节流的拷贝来实现,也就是把母对象写到一个字节流中,再从字节流中将其读出来,这样就可以重建一个新对象了,该新对象与母对象之间不存在引用共享的问题,也就相当于深拷贝了一个新对象,代码如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
public class CloneUtils {
// 拷贝一个对象
@SuppressWarnings("unchecked")
public static <T extends Serializable> T clone(T obj) {
// 拷贝产生的对象
T clonedObj = null;
try {
// 读取对象字节数据
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
oos.writeObject(obj);
oos.close();
// 分配内存空间,写入原始对象,生成新对象
ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);
//返回新对象,并做类型转换
clonedObj = (T)ois.readObject();
ois.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return clonedObj;
}
}

此工具类要求被拷贝的对象必须实现Serializable接口,否则是没办法拷贝的(当然,使用反射那是另外一种技巧),上一个建议中的例子只要稍微修改一下即可实现深拷贝,代码如下:

1
2
3
4
class Person implements Serializable{
private static final long serialVersionUID = 1611293231L;
/*删除掉clone方法,其他代码保持不变*/
}

然后我们就可以通过CloneUtils工具进行对象的深拷贝了。用此方法进行对象拷贝时需要注意两点:

  • 对象的内部属性都是可序列化的
    如果有内部属性不可序列化,则会抛出序列化异常,这会让调试者很纳闷:生成一个对象怎么会出现序列化异常呢?从这一点来考虑,也需要把CloneUtils工具的异常进行细化处理。
  • 注意方法和属性的特殊修饰符
    比如final、static变量的序列化问题会被引入到对象拷贝中来,这点需要特别注意,同时transient变量(瞬态变量,不进行序列化的变量)也会影响到拷贝的效果。

当然,采用序列化方式拷贝时还有一个更简单的办法,即使用Apache下的commons工具包中的SerializationUtils类,直接使用更加简洁方便。

ref:
http://www.cnblogs.com/DreamDrive/p/5422216.html
http://www.cnblogs.com/DreamDrive/p/5430479.html
http://www.cnblogs.com/DreamDrive/p/5430981.html

问题

开发中经常用到Arrays和Collections这两个工具类. 在数组和列表之间进行切换.非常方便.但是也会遇到一些问题.
看代码:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
int[] data = {1,2,3,4,5};
List list = Arrays.asList(data);
System.out.println("列表中的元素数量是:" + list.size());
}
}

/*
运行结果:
列表中的元素数量是:1
*/

分析

为什么不是5? 事实上data确实是一个有5个元素的int类型数组,只是通过asList转换列表之后就只有一个元素了.
看Arrays.asList的方法说明:输入一个变长参数,返回一个固定长度的列表.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
/**
* Returns a fixed-size list backed by the specified array. (Changes to
* the returned list "write through" to the array.) This method acts
* as bridge between array-based and collection-based APIs, in
* combination with {@link Collection#toArray}. The returned list is
* serializable and implements {@link RandomAccess}.
*
* <p>This method also provides a convenient way to create a fixed-size
* list initialized to contain several elements:
* <pre>
* List&lt;String&gt; stooges = Arrays.asList("Larry", "Moe", "Curly");
* </pre>
*
* @param a the array by which the list will be backed
* @return a list view of the specified array
*/
@SafeVarargs
public static <T> List<T> asList(T... a) {
return new ArrayList<>(a);
}

asList方法输入的是一个泛型变长参数,我们知道基本类型是不能泛型化的,也就是说8个基本类型不能作为泛型参数,要想作为泛型参数就必须使用其所对应的包装类型,那前面的例子传递了一个int类型的数组,程序为何没有编译报错?
Java中数组是一个对象,它是可以泛型化的,也就说例子中是把一个int类型的数组作为了T的类型,所以转换后在List中就只有一个类型为int数组的元素了.打印出来

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class Client {
public static void main(String[] args) {
int[] data = {1,2,3,4,5};
List list = Arrays.asList(data);
System.out.println("元素类型:" + list.get(0).getClass());
System.out.println("前后是否相等:"+data.equals(list.get(0)));
}
}
/*
运行输出:
元素类型:class [I
前后是否相等:true
*/

放在列表中的元素是一个int数组,为什么”元素类型”后的class是”[I”? 因为JVM不可能输出Array类型,因为Array是属于java.lang.reflect包的,它是通过反射访问数组元素的工具类.在Java中任何一个数组的类都是”[I”(如果是double对应”[D”,float对应的是”[F”),究其原因就是Java中并没有定义数组这个类,它是编译器编译的时候生成的,是一个特殊的类,在JDK的帮助中也没有任何数组类的信息.

解决

修改方案,直接使用包装类即可,代码如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class Client {
public static void main(String[] args) {
Integer[] data = {1,2,3,4,5};
List list = Arrays.asList(data);
System.out.println("列表中的元素数量是:" + list.size());
}
}
/*
运行输出:
列表中的元素数量是:5
*

仅仅把int变成Integer,即可让输出的元素数量变成5,需要说明的是,不仅仅是int类型的数组有这个问题,其他7个基本类型的数组也都存在相似的问题.
在把基本类型数组转换成列表时,要特别小心asList方法的陷阱,避免出现程序逻辑混乱的情况.

建议

原始类型数组不能作为asList的输入参数,否则会引起程序逻辑混乱.

ref:
http://www.cnblogs.com/DreamDrive/p/5641065.html

JDK1.5引入了新的类型——枚举。在 Java 中它虽然算个“小”功能,却给我的开发带来了“大”方便。

阅读全文 »

Integer 自动装箱

本文将介绍 Java 中 Integer 缓存的相关知识。这是 Java5 中引入的一个有助于节省内存、提高性能的特性。首先看一个使用 Integer 的示例代码,展示了 Integer 的缓存行为。接着我们将学习这种实现的原因和目的。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
public class JavaIntegerCache {
public static void main(String... strings) {
Integer integer1 = 3;
Integer integer2 = 3;
if (integer1 == integer2)
System.out.println("integer1 == integer2");
else
System.out.println("integer1 != integer2");

Integer integer3 = 300;
Integer integer4 = 300;
if (integer3 == integer4)
System.out.println("integer3 == integer4");
else
System.out.println("integer3 != integer4");
}
}

/*执行结果
integer1 == integer2
integer3 != integer4
*/

在 Java 5 中,为 Integer 的操作引入了一个新的特性,用来节省内存和提高性能。整型对象在内部实现中通过使用相同的对象引用实现了缓存和重用。

上面的规则适用于整数区间 -128 到 +127。

这种 Integer 缓存策略仅在自动装箱(autoboxing)的时候有用,使用构造器创建的 Integer 对象不能被缓存。

Java 编译器把原始类型自动转换为封装类的过程称为自动装箱(autoboxing),这相当于调用 valueOf 方法
Integer a = 10; //this is autoboxing
Integer b = Integer.valueOf(10); //under the hood

现在我们知道了 JDK 源码中对应实现的部分在哪里了。我们来看看 valueOf 的源码。下面是 JDK 1.8.0 中的代码。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
/**
* Returns an {@code Integer} instance representing the specified
* {@code int} value. If a new {@code Integer} instance is not
* required, this method should generally be used in preference to
* the constructor {@link #Integer(int)}, as this method is likely
* to yield significantly better space and time performance by
* caching frequently requested values.
*
* This method will always cache values in the range -128 to 127,
* inclusive, and may cache other values outside of this range.
*
* @param i an {@code int} value.
* @return an {@code Integer} instance representing {@code i}.
* @since 1.5
*/
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}

在创建新的 Integer 对象之前会先在 IntegerCache.cache (是个Integer类型的数组)中查找。有一个专门的 Java 类来负责 Integer 的缓存。

IntegerCache 类

IntegerCache 是 Integer 类中一个私有的静态类。我们来看看这个类,有比较详细的文档,可以提供我们很多信息。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
/**
* Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between
* -128 and 127 (inclusive) as required by JLS.
*
* The cache is initialized on first usage. The size of the cache
* may be controlled by the {@code -XX:AutoBoxCacheMax=<size>} option.
* During VM initialization, java.lang.Integer.IntegerCache.high property
* may be set and saved in the private system properties in the
* sun.misc.VM class.
*/

private static class IntegerCache {
static final int low = -128;
static final int high;
static final Integer cache[];

static {
// high value may be configured by property
int h = 127;
String integerCacheHighPropValue =
sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
if (integerCacheHighPropValue != null) {
try {
int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
i = Math.max(i, 127);
// Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
} catch( NumberFormatException nfe) {
// If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
}
}
high = h;

cache = new Integer[(high - low) + 1];
int j = low;
for(int k = 0; k < cache.length; k++)
cache[k] = new Integer(j++);

// range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
assert IntegerCache.high >= 127;
}

private IntegerCache() {}
}

Javadoc 详细的说明这个类是用来实现缓存支持,并支持 -128 到 127 之间的自动装箱过程。最大值 127 可以通过 JVM 的启动参数 -XX:AutoBoxCacheMax=size 修改。 缓存通过一个 for 循环实现。从小到大的创建尽可能多的整数并存储在一个名为 cache 的整数数组中。这个缓存会在 Integer 类第一次被使用的时候被初始化出来。以后,就可以使用缓存中包含的实例对象,而不是创建一个新的实例(在自动装箱的情况下)。

实际上在 Java 5 中引入这个特性的时候,范围是固定的 -128 至 +127。后来在 Java 6 中,最大值映射到 java.lang.Integer.IntegerCache.high,可以使用 JVM 的启动参数设置最大值。这使我们可以根据应用程序的实际情况灵活地调整来提高性能。是什么原因选择这个 -128 到 127 这个范围呢?因为这个范围的整数值是使用最广泛的。 在程序中第一次使用 Integer 的时候也需要一定的额外时间来初始化这个缓存。

Java 语言规范中的缓存行为

在 Boxing Conversion 部分的Java语言规范(JLS)规定如下:
如果一个变量 p 的值属于:-128至127之间的整数(§3.10.1这个估计是版本号吧),true 和 false的布尔值 (§3.10.3),’u0000′ 至 ‘u007f’ 之间的字符(§3.10.4)中时,将 p 包装成 a 和 b 两个对象时,可以直接使用 a == b 判断 a 和 b 的值是否相等。

其他缓存的对象

这种缓存行为不仅适用于Integer对象。我们针对所有整数类型的类都有类似的缓存机制。
有 ByteCache 用于缓存 Byte 对象
有 ShortCache 用于缓存 Short 对象
有 LongCache 用于缓存 Long 对象
有 CharacterCache 用于缓存 Character 对象
Byte,Short,Long 有固定范围: -128 到 127。对于 Character, 范围是 0 到 127。除了 Integer 可以通过参数改变范围外,其它的都不行。

学以致用

建议声明包装类型的时候,使用valueOf()生成,而不是通过构造函数生成。这样使用整型池,不仅仅提高了系统性能,同时节约了内存空间。

ref:
http://blog.csdn.net/qq_27093465/article/details/52473649
http://javapapers.com/java/java-integer-cache/

问题

对一个字符串拼接有三种方法:加号,contact方法,StringBuffer或者StringBuilder的append方法,其中加号是最常用的.其他两种方式偶尔会出现在一些开源项目中,那么这三者有什么区别?
str += “c”; //加号拼接
str = str.concat(“c”); //concat方法连接
以上是两种不同的字符串拼接方式,循环5万次后再检查执行的时间,加号方式执行的时间是1438毫秒,而concat方法的执行时间是703毫秒,时间相差一倍,如果使用StringBuilder方式,执行时间会更少.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
public class Client {
public static final int MAX_LOOP = 50000;
public static void main(String[] args) {
doWithPlus();
doWithConcat();
doWithStringBuffer();

String str ="abc";
String str1 = str.concat("1");
String str2 = "abc1";
System.out.println(str1 == str2);
}

public static void doWithPlus(){
String str = "a";
long start = System.currentTimeMillis();
for(int i=0;i<MAX_LOOP;i++){
str += "c";
//str = new StringBuilder(prefix).append("c").toString();
}
long finish = System.currentTimeMillis();
System.out.println("doWithPlus:" + (finish - start) + "ms");
}

public static void doWithConcat(){
String str = "a";
long start = System.currentTimeMillis();
for(int i=0;i<MAX_LOOP;i++){
str = str.concat("c");
}
long finish = System.currentTimeMillis();
System.out.println("doWithConcat:" + (finish - start) + "ms");
}

public static void doWithStringBuffer(){
StringBuilder sb = new StringBuilder("a");
long start = System.currentTimeMillis();
for(int i=0;i<MAX_LOOP;i++){
sb.append("c");
}
String str = sb.toString();
long finish = System.currentTimeMillis();
System.out.println("doWithStringBuffer:" + (finish - start) + "ms");
}
}

/*
运行结果:
doWithPlus:1559ms
doWithConcat:748ms
doWithStringBuffer:2ms
false
*/

StringBuffer的append方法的执行时间是0毫秒.说明时间非常的短(毫秒不足以计时,可以使用纳秒进行计算).这个实验说明在字符串拼接的方式中,append方法最快,concat方法次之,加号最慢,这是为何呢?

三种方法区别

“+”方法拼接字符串

虽然编译器对字符串的加号做了优化,它会使用StringBuilder的append方法进行追加,按道理来说,其执行时间应该也是0毫秒,不过它最终是通过toString方法转换成String字符串的,例子中”+”拼接的代码与如下代码相同:

1
str = new StringBuilder(str).append("c").toString();

它与纯粹的使用StrignBuilder的append方法是不同的,意思每次循环都会创建一个StringBuilder对象,二是每次执行完毕都要调用toString方法将其转换为字符串——它的时间都耗费在这里了.

concat方法拼接字符串

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
public String concat(String str) {
int otherLen = str.length();
//如果追加的字符串长度为0,着返回字符串本身
if (otherLen == 0) {
return this;
}
int len = value.length;
char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen);
//追加的字符串转化成字符数组,添加到buf中
str.getChars(buf, len);
//复制字符数组,产生一个新的字符串
return new String(buf, true);
}

其整体看上去就是一个数组的拷贝,虽然在内存中的处理都是原子性操作,速度非常快,不过,注意看最后的return语句,每次的concat操作都会新创建一个String对象,这就是concat速度慢下来的真正原因,它创建了5万个String对象.

append方法拼接字符串

StringBuilder的append方法直接由父类AbstractStringBuilder实现,其代码如下

1
2
3
4
5
6
7
8
public AbstractStringBuilder append(String str) {
if (str == null) str = "null";//如果是null值,则把null作为字符串处理
int len = str.length();
ensureCapacityInternal(count + len);//加长,并作数组拷贝
str.getChars(0, len, value, count);
count += len;
return this;
}

整个append方法都在做字符组处理,加长,然后数组拷贝,这些都是基本数据处理,没有新建任何对象,所以速度也就最快了.
例子中是在最后通过StringBuffer的toString返回了一个字符串,也就是在5万次循环结束之后才生成了一个String对象.

总结

“+”非常符合我们的编码习惯,适合人类阅读,在大多数情况下都可以使用加号操作,只有在系统性能临界的时候才考虑使用concat或者apped方法.

而且很多时候,系统的80%的系能消耗是在20%的代码上,我们的精力应该更多的投入到算法和结构上.

ref:
http://www.cnblogs.com/DreamDrive/p/5660256.html

问题

随机数在太多的地方使用了,比如加密、混淆数据等,我们使用随机数是期望获得一个唯一的、不可仿造的数字,以避免产生相同的业务数据造成混乱。在Java项目中通常是通过Math.random方法和Random类来获得随机数的,我们来看一段代码:

1
2
3
4
5
6
7
8
public class Client {
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());
}
}
}

代码很简单,我们一般都是这样获得随机数的,运行此程序可知:三次打印的随机数都不相同,即使多次运行结果也不同,这也正是我们想要随机数的原因。
我们再来看下面的程序:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random(1000);
for (int i = 1; i < 4; i++) {
System.out.println("第" + i + "次:" + r.nextInt());
}
}
}

/*运行结果:
第1次:-1244746321
第2次:1060493871
第3次:-1826063944
*/

分析

计算机不同输出的随机数也不同,但是有一点是相同的:在同一台机器上,甭管运行多少次,所打印的随机数都是相同的,也就是说第一次运行,会打印出这三个随机数,第二次运行还是打印出这三个随机数,只要是在同一台硬件机器上,就永远都会打印出相同的随机数,似乎随机数不随机了,问题何在?

那是因为产生随机数的种子被固定了,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规则:

  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。

看完上面两个规则,我们再来看这个例子,会发现问题就出在有参构造上,Random类的默认种子(无参构造)是System.nanoTime()的返回值(JDK 1.5版本以前默认种子是System. currentTimeMillis()的返回值),注意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,也就是说不同的操作系统其纳秒值是不同的,而同一个操作系统纳秒值也会不同,随机数自然也就不同了。(顺便说下,System.nanoTime不能用于计算日期,那是因为“固定”的时间点是不确定的,纳秒值甚至可能是负值,这点与System. currentTimeMillis不同。)

new Random(1000)显式地设置了随机种子为1000,运行多次,虽然实例不同,但都会获得相同的三个随机数。所以,除非必要,否则不要设置随机种子。

源码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
/**
* Creates a new random number generator. This constructor sets
* the seed of the random number generator to a value very likely
* to be distinct from any other invocation of this constructor.
*/
public Random() {
this(seedUniquifier() ^ System.nanoTime());
}

/**
* Creates a new random number generator using a single {@code long} seed.
* The seed is the initial value of the internal state of the pseudorandom
* number generator which is maintained by method {@link #next}.
*
* <p>The invocation {@code new Random(seed)} is equivalent to:
* <pre> {@code
* Random rnd = new Random();
* rnd.setSeed(seed);}</pre>
*
* @param seed the initial seed
* @see #setSeed(long)
*/
public Random(long seed) {
if (getClass() == Random.class)
this.seed = new AtomicLong(initialScramble(seed));
else {
// subclass might have overriden setSeed
this.seed = new AtomicLong();
setSeed(seed);
}
}

拓展

顺便提一下,在Java中有两种方法可以获得不同的随机数:通过java.util.Random类获得随机数的原理和Math.random方法相同,Math.random()方法也是通过生成一个Random类的实例,然后委托nextDouble()方法的,两者是殊途同归,没有差别。
Math.random()源码如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
/**
* Returns a {@code double} value with a positive sign, greater
* than or equal to {@code 0.0} and less than {@code 1.0}.
* Returned values are chosen pseudorandomly with (approximately)
* uniform distribution from that range.
*
* <p>When this method is first called, it creates a single new
* pseudorandom-number generator, exactly as if by the expression
*
* <blockquote>{@code new java.util.Random()}</blockquote>
*
* This new pseudorandom-number generator is used thereafter for
* all calls to this method and is used nowhere else.
*
* <p>This method is properly synchronized to allow correct use by
* more than one thread. However, if many threads need to generate
* pseudorandom numbers at a great rate, it may reduce contention
* for each thread to have its own pseudorandom-number generator.
*
* @return a pseudorandom {@code double} greater than or equal
* to {@code 0.0} and less than {@code 1.0}.
* @see Random#nextDouble()
*/
public static double random() {
return RandomNumberGeneratorHolder.randomNumberGenerator.nextDouble();
}

private static final class RandomNumberGeneratorHolder {
static final Random randomNumberGenerator = new Random();
}

总结

注意 若非必要,不要设置随机数种子。
ref:
http://www.cnblogs.com/DreamDrive/p/5425094.html

基础这东西很重要,各个公司都很看重。基础这些东西无非几部分:逻辑思维,语言,操作系统,网络,数据结构和算法,再加上行业和领域的相关知识。这些都需要我们在平时积累和学习,今天这篇文章主要罗列一下Java语言中的一些技术点,内容会随着时间不断添加。

阅读全文 »

前面介绍了二叉查找树(Binary Search Tree),他对于大多数情况下的查找和插入在效率上来说是没有问题的,但是他在最差的情况下效率比较低。本文及后面文章介绍的平衡查找树的数据结构能够保证在最差的情况下也能达到lgN的效率,要实现这一目标我们需要保证树在插入完成之后始终保持平衡状态,这就是平衡查找树(Balanced Search Tree)。在一棵具有N 个节点的树中,我们希望该树的高度能够维持在lgN左右,这样我们就能保证只需要lgN次比较操作就可以查找到想要的值。不幸的是,每次插入元素之后维持树的平衡状态太昂贵。所以这里会介绍一些新的数据结构来保证在最坏的情况下插入和查找效率都能保证在对数的时间复杂度内完成。本文首先介绍2-3查找树(2-3 Search Tree),后面会在此基础上介绍红黑树和B树。

阅读全文 »