Java作為一門優(yōu)秀的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言,正在被越來越多的人使用。本文試圖列出作者在實際開發(fā)中碰到的一些Java語言的容易被人忽視的細節(jié),希望能給正在學(xué)習(xí)Java語言的人有所幫助。
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1，拓寬數(shù)值類型會造成精度丟失嗎？
??? Java語言的8種基本數(shù)據(jù)類型中7種都可以看作是數(shù)值類型，我們知道對于數(shù)值類型的轉(zhuǎn)換有一個規(guī)律：從窄范圍轉(zhuǎn)化成寬范圍能夠自動類型轉(zhuǎn)換，反之則必須強制轉(zhuǎn)換。請看下圖：
byte-->short-->int-->long-->float-->double
char-->int
我們把順箭頭方向的轉(zhuǎn)化叫做拓寬類型，逆箭頭方向的轉(zhuǎn)化叫做窄化類型。一般我們認為因為順箭頭方向的轉(zhuǎn)化不會有數(shù)據(jù)和精度的丟失，所以Java語言允許自動轉(zhuǎn)化，而逆箭頭方向的轉(zhuǎn)化可能會造成數(shù)據(jù)和精度的丟失，所以Java語言要求程序員在程序中明確這種轉(zhuǎn)化，也就是強制轉(zhuǎn)換。那么拓寬類型就一定不會造成數(shù)據(jù)和精度丟失嗎？請看下面代碼：
int i=2000000000;
int num=0;
for(float f=i;f<i+50;f++){
??? num++;
}
System.out.println(num);
請考察以上代碼輸出多少？
如果你回答50 ，那么請運行一下，結(jié)果會讓你大吃一驚！沒錯，輸出結(jié)果是0，難道這個循環(huán)根本就沒有執(zhí)行哪怕一次？確實如此，如果你還不死心，我?guī)憧匆粋€更詫異的現(xiàn)象，運行以下代碼，看輸出什么？
int i=2000000000;
float f1=i;
float f2=i+50;
System.out.println(f1==f2);
??? 哈哈，你快要不相信你的眼睛了，結(jié)果竟然是true;難道f1和f2是相等的嗎？是的，就是這樣，這也就能解釋為什么上一段代碼輸出的結(jié)果是0，而不是50了。那為什么會這樣呢？關(guān)鍵原因在于你將int值自動提升為float時發(fā)生了數(shù)據(jù)精度的丟失，i的初始值是2000000000，這個值非常接近Integer.MAX_VALUE，因此需要用31位來精確表示，而float只能提供24位數(shù)據(jù)的精度（另外8位是存儲位權(quán)，見IEEE745浮點數(shù)存儲規(guī)則）。所以在這種自動轉(zhuǎn)化的過程中，系統(tǒng)會將31位數(shù)據(jù)的前24位保留下來，而舍棄掉最右邊的7位，所以不管是2000000000還是2000000050，舍棄掉最右邊7位后得到的值是一樣的。這就是為什么f1==f2的原因了。
??? 類似的這種數(shù)值拓寬類型的過程中會造成精度丟失的還有兩種情況，那就是long轉(zhuǎn)化成float和long轉(zhuǎn)化成double，所以在使用的時候一定要小心。
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2，i=i+1和i+=1完全等價嗎？
??? 可能有很多程序員認為i+=1只是i=i+1的簡寫方式，其實不然，它們一個使用簡單賦值運算，一個使用復(fù)合賦值運算，而簡單賦值運算和復(fù)合賦值運算的最大差別就在于：復(fù)合賦值運算符會自動地將運算結(jié)果轉(zhuǎn)型為其左操作數(shù)的類型。看看以下的兩種寫法，你就知道它們的差別在哪兒了：
? (1) byte i=5;
????? i+=1;
? (2) byte i=5;
????? i=i+1;
??? 第一種寫法編譯沒問題，而第二種寫法卻編譯通不過。原因就在于，當使用復(fù)合賦值運算符進行操作時，即使右邊算出的結(jié)果是int類型，系統(tǒng)也會將其值轉(zhuǎn)化為左邊的byte類型，而使用簡單賦值運算時沒有這樣的優(yōu)待，系統(tǒng)會認為將i+1的值賦給i是將int類型賦給byte，所以要求強制轉(zhuǎn)換。理解了這一點后，我們再來看一個例子：
? byte b=120;
? b+=20;
? System.out.println("b="+b);
? 說到這里你應(yīng)該明白了，上例中輸出b的值不是140，而是-116。因為120+20的值已經(jīng)超出了一個byte表示的范圍，而當我們使用復(fù)合賦值運算時系統(tǒng)會自動作類型的轉(zhuǎn)化，將140強轉(zhuǎn)成byte，所以得到是-116。由此可見，在使用復(fù)合賦值運算符時還得小心，因為這種類型轉(zhuǎn)換是在不知不覺中進行的，所以得到的結(jié)果就有可能和你的預(yù)想不一樣。
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3，位移運算越界怎么處理
??? 考察下面的代碼輸出結(jié)果是多少?
??? int a=5;
??? System.out.println(a<<33);
??? 按照常理推測,把a左移33位應(yīng)該將a的所有有效位都移出去了，那剩下的都是零啊，所以輸出結(jié)果應(yīng)該是0才對啊，可是執(zhí)行后發(fā)現(xiàn)輸出結(jié)果是10，為什么呢？因為Java語言對位移運算作了優(yōu)化處理，Java語言對a<<b轉(zhuǎn)化為a<<(b%32)來處理，所以當要移位的位數(shù)b超過32時，實際上移位的位數(shù)是b%32的值，那么上面的代碼中a<<33相當于a<<1，所以輸出結(jié)果是10。
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4，判斷奇數(shù)
? 以下的方法判斷某個整數(shù)是否是奇數(shù)，考察是否正確：
?? public boolean isOdd(int n){
?????? return (n%2==1);
?? }
?? 很多人認為上面的代碼沒問題，但實際上這段代碼隱藏著一個非常大的BUG，當n的值是正整數(shù)時，以上的代碼能夠得到正確結(jié)果，但當n的值是負整數(shù)時，以上方法不能做出正確判斷。例如，當n=-3時，以上方法返回false。因為根據(jù)Java語言規(guī)范的定義，Java語言里的求余運算符（%）得到的結(jié)果與運算符左邊的值符號相同，所以，-3%2的結(jié)果是-1，而不是1。那么上面的方法正確的寫法應(yīng)該是：
?? public boolean isOdd(int n){
?????? return (n%2!=0);
?? }
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5，可以讓i!=i嗎？
在本題中，要求你聲明一個i值，使得以下程序輸出"No i!=i"：
//在此聲明i，并賦值。
if(i==i){
????? System.out.println("Yes i==i");
? }else{
????? System.out.println("No i!=i");
? }
?
??? 當你看到這個命題的時候一定會以為我瘋了，或者Java語言瘋了。這看起來是絕對不可能的，一個數(shù)怎么可能不等于它自己呢？或許就真的是Java語言瘋了，不信請將i做出以下聲明，再運行上面的代碼。
? double i=0.0/0.0;
??? 上面的代碼輸出"No i!=i"，為什么會這樣呢？關(guān)鍵在0.0/0.0這個值，在IEEE 754浮點算術(shù)規(guī)則里保留了一個特殊的值用來表示一個不是數(shù)字的數(shù)量。這個值就是NaN("Not a Number"的縮寫)，對于所有沒有良好定義的浮點計算都將得到這個值，比如：0.0/0.0；其實我們還可以直接使用Double.NaN來得到這個值。在IEEE 754規(guī)范里面規(guī)定NaN不等于任何值，包括它自己。所以就有了i！=i的代碼。
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6，2.0-1.1==0.9嗎?
?考察下面的代碼：
?double a=2.0，b=1.1，c=0.9；
?if(a-b==c){
?? System.out.println("YES!");
?}else{
?? System.out.println("NO!");
?}
以上代碼輸出的結(jié)果是多少呢？你認為是“YES！”嗎？那么，很遺憾的告訴你，不對，Java語言再一次欺騙了你，以上代碼會輸出“NO！”。為什么會這樣呢？其實這是由實型數(shù)據(jù)的存儲方式?jīng)Q定的。我們知道實型數(shù)據(jù)在內(nèi)存空間中是近似存儲的，所以2.0-1.1的結(jié)果不是0.9，而是0.88888888889。所以在做實型數(shù)據(jù)是否相等的判斷時要非常的謹慎。一般來說，我們不建議在代碼中直接判斷兩個實型數(shù)據(jù)是否相等，如果一定要比較是否相等的話我們也采用以下方式來判斷：
? if(Math.abs(a-b)<1e-5){
???? //相等
? }else{
??? //不相等
? }
上面的代碼判斷a與b之差的絕對值是否小于一個足夠小的數(shù)字，如果是，則認為a與b相等，否則，不相等。