作者：雷少
摘自：http://tech.sina.com.cn/s/s/2006-07-19/092742374.shtml


????????對于這個系列里的問題，每個學(xué)Java的人都應(yīng)該搞懂。當(dāng)然，如果只是學(xué)Java玩玩就無所謂了。如果你認(rèn)為自己已經(jīng)超越初學(xué)者了，卻不很懂這些問題，請將你自己重歸初學(xué)者行列。內(nèi)容均來自于CSDN的經(jīng)典老貼。

問題一：我聲明了什么！

String s = "Hello world!";

許多人都做過這樣的事情，但是，我們到底聲明了什么？

回答通常是：一個String，內(nèi)容是“Hello world!”。

這樣模糊的回答通常是概念不清的根源。如果要準(zhǔn)確的回答，一半的人大概會回答錯誤。

這個語句聲明的是一個指向?qū)ο蟮囊茫麨椤皊”，可以指向類型為String的任何對象，目前指向"Hello world!"這個String類型的對象。

這就是真正發(fā)生的事情。

我們并沒有聲明一個String對象，我們只是聲明了一個只能指向String對象的引用變量。

所以，如果在剛才那句語句后面，如果再運行一句：

String string = s;

我們是聲明了另外一個只能指向String對象的引用，名為string，并沒有第二個對象產(chǎn)生，string還是指向原來那個對象，也就是，和s指向同一個對象。


問題二："=="和equals方法究竟有什么區(qū)別？

• “==”操作符專門用來比較變量的值是否相等。

比較好理解的一點是：

int a=10;
int b=10;

則a==b將是true。

但不好理解的地方是：

String a=new String("foo");
String b=new String("foo");

則a==b將返回false。

根據(jù)前一帖說過，對象變量其實是一個引用，它們的值是指向?qū)ο笏诘膬?nèi)存地址，而不是對象本身。

a和b都使用了new操作符，意味著將在內(nèi)存中產(chǎn)生兩個內(nèi)容為"foo"的字符串，既然是“兩個”，它們自然位于不同的內(nèi)存地址。

a和b的值其實是兩個不同的內(nèi)存地址的值，所以使用"=="操作符，結(jié)果會是false。

誠然，a和b所指的對象，它們的內(nèi)容都是"foo"，應(yīng)該是“相等”，但是==操作符并不涉及到對象內(nèi)容的比較。

• 對象內(nèi)容的比較，正是equals方法做的事。

看一下Object對象的equals方法是如何實現(xiàn)的：

boolean equals(Object o)
{
??????? return this==o;
}

Object對象默認(rèn)使用了==操作符。

所以如果你自創(chuàng)的類沒有覆蓋equals方法，那你的類使用equals和使用==會得到同樣的結(jié)果。

同樣也可以看出，Object的equals方法沒有達(dá)到equals方法應(yīng)該達(dá)到的目標(biāo)：比較兩個對象內(nèi)容是否相等。

因為答案應(yīng)該由類的創(chuàng)建者決定，所以O(shè)bject把這個任務(wù)留給了類的創(chuàng)建者。

　　看一下一個極端的類：

Class Monster{
private String content;
...
boolean equals(Object another){ return true;}
}

覆蓋了equals方法。這個實現(xiàn)會導(dǎo)致無論Monster實例內(nèi)容如何，它們之間的比較永遠(yuǎn)返回true。

所以當(dāng)你是用equals方法判斷對象的內(nèi)容是否相等，請不要想當(dāng)然。

因為可能你認(rèn)為相等，而這個類的作者不這樣認(rèn)為，而類的equals方法的實現(xiàn)是由他掌握的。

如果你需要使用equals方法，或者使用任何基于散列碼的集合（HashSet,HashMap,HashTable），請察看一下java doc以確認(rèn)這個類的equals邏輯是如何實現(xiàn)的。

問題三：String到底變了沒有？

沒有。因為String被設(shè)計成不可變(immutable)類，所以它的所有對象都是不可變對象。

請看下列代碼：

String s = "Hello";
s = s + " world!";

s所指向的對象是否改變了呢？

從本系列第一篇的結(jié)論很容易導(dǎo)出這個結(jié)論。

我們來看看發(fā)生了什么事情。

在這段代碼中，s原先指向一個String對象，內(nèi)容是"Hello"，然后我們對s進行了+操作。

那么s所指向的那個對象是否發(fā)生了改變呢？

答案是沒有。

這時，s不指向原來那個對象了，而指向了另一個String對象，內(nèi)容為"Hello world!"，原來那個對象還存在于內(nèi)存之中，只是s這個引用變量不再指向它了。

通過上面的說明，我們很容易導(dǎo)出另一個結(jié)論，如果經(jīng)常對字符串進行各種各樣的修改，或者說，不可預(yù)見的修改，那么使用String來代表字符串的話會引起很大的內(nèi)存開銷。

因為String對象建立之后不能再改變，所以對于每一個不同的字符串，都需要一個String對象來表示。

這時，應(yīng)該考慮使用StringBuffer類，它允許修改，而不是每個不同的字符串都要生成一個新的對象。并且，這兩種類的對象轉(zhuǎn)換十分容易。

同時，我們還可以知道，如果要使用內(nèi)容相同的字符串，不必每次都new一個String。

例如我們要在構(gòu)造器中對一個名叫s的String引用變量進行初始化，把它設(shè)置為初始值，應(yīng)當(dāng)這樣做：

public class Demo {
private String s;
...
public Demo {
s = "Initial Value";
}
...
}

而非

s = new String("Initial Value");

后者每次都會調(diào)用構(gòu)造器，生成新對象，性能低下且內(nèi)存開銷大，并且沒有意義。

因為String對象不可改變，所以對于內(nèi)容相同的字符串，只要一個String對象來表示就可以了。

也就說，多次調(diào)用上面的構(gòu)造器創(chuàng)建多個對象，他們的String類型屬性s都指向同一個對象。

上面的結(jié)論還基于這樣一個事實：對于字符串常量，如果內(nèi)容相同，Java認(rèn)為它們代表同一個String對象。

而用關(guān)鍵字new調(diào)用構(gòu)造器，總是會創(chuàng)建一個新的對象，無論內(nèi)容是否相同。

至于為什么要把String類設(shè)計成不可變類，是它的用途決定的。

其實不只String，很多Java標(biāo)準(zhǔn)類庫中的類都是不可變的。

在開發(fā)一個系統(tǒng)的時候，我們有時候也需要設(shè)計不可變類，來傳遞一組相關(guān)的值，這也是面向?qū)ο笏枷氲捏w現(xiàn)。

不可變類有一些優(yōu)點，比如因為它的對象是只讀的，所以多線程并發(fā)訪問也不會有任何問題。

當(dāng)然也有一些缺點，比如每個不同的狀態(tài)都要一個對象來代表，可能會造成性能上的問題。

所以Java標(biāo)準(zhǔn)類庫還提供了一個可變版本，即StringBuffer。

問題四：final關(guān)鍵字到底修飾了什么？

final使得被修飾的變量"不變"。

但是由于對象型變量的本質(zhì)是“引用”，使得“不變”也有了兩種含義：

* 引用本身的不變

* 引用指向的對象不變

• 引用本身的不變：

final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");
final StringBuffer b=new StringBuffer("not immutable");
a=b;//編譯期錯誤

• 引用指向的對象不變：

final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");
a.append(" broken!"); //編譯通過

可見，final只對引用的“值”(也即它所指向的那個對象的內(nèi)存地址)有效。

它迫使引用只能指向初始指向的那個對象，改變它的指向會導(dǎo)致編譯期錯誤。

至于它所指向的對象的變化，final是不負(fù)責(zé)的。

這很類似==操作符：==操作符只負(fù)責(zé)引用的“值”相等，至于這個地址所指向的對象內(nèi)容是否相等，==操作符是不管的。

理解final問題有很重要的含義。

許多程序漏洞都基于此----final只能保證引用永遠(yuǎn)指向固定對象，不能保證那個對象的狀態(tài)不變。

在多線程的操作中,一個對象會被多個線程共享或修改。

一個線程對對象無意識的修改可能會導(dǎo)致另一個使用此對象的線程崩潰。

一個錯誤的解決方法就是在此對象新建的時候把它聲明為final，意圖使得它“永遠(yuǎn)不變”。

其實那是徒勞的。

問題五：到底要怎么樣初始化！

本問題討論變量的初始化，所以先來看一下Java中有哪些種類的變量。

1. 類的屬性，或者叫值域
2. 方法里的局部變量
3. 方法的參數(shù)

對于第一種變量，Java虛擬機會自動進行初始化。

如果給出了初始值，則初始化為該初始值。

如果沒有給出，則把它初始化為該類型變量的默認(rèn)初始值。

int類型變量默認(rèn)初始值為0
float類型變量默認(rèn)初始值為0.0f
double類型變量默認(rèn)初始值為0.0
boolean類型變量默認(rèn)初始值為false
char類型變量默認(rèn)初始值為0(ASCII碼)
long類型變量默認(rèn)初始值為0

所有對象引用類型變量默認(rèn)初始值為null，即不指向任何對象。

注意數(shù)組本身也是對象，所以沒有初始化的數(shù)組引用在自動初始化后其值也是null。

對于兩種不同的類屬性，static屬性與instance屬性，初始化的時機是不同的。

instance屬性在創(chuàng)建實例的時候初始化，static屬性在類加載，也就是第一次用到這個類的時候初始化。

對于后來的實例的創(chuàng)建，不再次進行初始化。

這個問題會在以后的系列中進行詳細(xì)討論。

對于第二種變量，必須明確地進行初始化。

如果再沒有初始化之前就試圖使用它，編譯器會抗議。

如果初始化的語句在try塊中或if塊中，也必須要讓它在第一次使用前一定能夠得到賦值。

也就是說，把初始化語句放在只有if塊的條件判斷語句中編譯器也會抗議。

因為執(zhí)行的時候可能不符合if后面的判斷條件，如此一來初始化語句就不會被執(zhí)行了，這就違反了局部變量使用前必須初始化的規(guī)定。

但如果在else塊中也有初始化語句，就可以通過編譯。

因為無論如何，總有至少一條初始化語句會被執(zhí)行，不會發(fā)生使用前未被初始化的事情。

對于try-catch也是一樣，如果只有在try塊里才有初始化語句，編譯不通過。

如果在catch或finally里也有，則可以通過編譯。

總之，要保證局部變量在使用之前一定被初始化了。

所以，一個好的做法是在聲明他們的時候就初始化他們，如果不知道要初始化成什么值好，就用上面的默認(rèn)值吧！

其實第三種變量和第二種本質(zhì)上是一樣的，都是方法中的局部變量。

只不過作為參數(shù)，肯定是被初始化過的，傳入的值就是初始值，所以不需要初始化。

問題六：instanceof是什么東東？

instanceof是Java的一個二元操作符，和==，>，<是同一類東東。

由于它是由字母組成的，所以也是Java的保留關(guān)鍵字。

它的作用是測試它左邊的對象是否是它右邊的類的實例，返回boolean類型的數(shù)據(jù)。

舉個例子：

String s = "I AM an Object!";
boolean isObject = s instanceof Object;

我們聲明了一個String對象引用，指向一個String對象，然后用instancof來測試它所指向的對象是否是Object類的一個實例，顯然，這是真的，所以返回true，也就是isObject的值為True。

instanceof有一些用處。比如我們寫了一個處理賬單的系統(tǒng)，其中有這樣三個類：

public class Bill {//省略細(xì)節(jié)}
public class PhoneBill extends Bill {//省略細(xì)節(jié)}
public class GasBill extends Bill {//省略細(xì)節(jié)}

在處理程序里有一個方法，接受一個Bill類型的對象，計算金額。

假設(shè)兩種賬單計算方法不同，而傳入的Bill對象可能是兩種中的任何一種，所以要用instanceof來判斷：

public double calculate(Bill bill) {
if (bill instanceof PhoneBill) {
//計算電話賬單
}
if (bill instanceof GasBill) {
//計算燃?xì)赓~單
}
...
}

這樣就可以用一個方法處理兩種子類。

然而，這種做法通常被認(rèn)為是沒有好好利用面向?qū)ο笾械亩鄳B(tài)性。

其實上面的功能要求用方法重載完全可以實現(xiàn)，這是面向?qū)ο笞兂蓱?yīng)有的做法，避免回到結(jié)構(gòu)化編程模式。只要提供兩個名字和返回值都相同，接受參數(shù)類型不同的方法就可以了：

public double calculate(PhoneBill bill) {
//計算電話賬單
}

public double calculate(GasBill bill) {
//計算燃?xì)赓~單
}

所以，使用instanceof在絕大多數(shù)情況下并不是推薦的做法，應(yīng)當(dāng)好好利用多態(tài)。

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馬嘉楠
jianan.ma@gmail.com