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千萬小心，99%的Java程式設計師會踩這些坑

2022-07-15 21:00:11

前言

作為Java程式設計師的你，不知道有沒有踩過一些基礎知識的坑。

有時候，某個bug查了半天，最後發現竟然是一個低階錯誤。

有時候，某些程式碼，這一批資料功能正常，但換了一批資料就出現異常了。

有時候，你可能會看著某行程式碼目瞪口呆，心裡想：這行程式碼為什麼會出錯？

今天跟大家一起聊聊99%的Java程式設計師踩過，或者即將踩的6個坑。

1. 用==號比較的坑

不知道你在專案中有沒有見過，有些同事對Integer型別的兩個引數使用==號比較是否相等？

反正我見過的，那麼這種用法對嗎？

我的回答是看具體場景，不能說一定對，或不對。

有些狀態列位，比如：orderStatus有：-1(未下單)，0（已下單），1（已支付），2（已完成），3（取消），5種狀態。

這時如果用==判斷是否相等：

Integer orderStatus1 = new Integer(1);
Integer orderStatus2 = new Integer(1);
System.out.println(orderStatus1 == orderStatus2);

返回結果會是true嗎？

答案：是false。

有些同學可能會反駁，Integer中不是有範圍是：-128-127的快取嗎？

為什麼是false？

先看看Integer的構造方法：

它其實並沒有用到快取。

那麼快取是在哪裡用的？

答案在valueOf方法中：

如果上面的判斷改成這樣：

String orderStatus1 = new String("1");
String orderStatus2 = new String("1");
System.out.println(Integer.valueOf(orderStatus1) == Integer.valueOf(orderStatus2));

返回結果會是true嗎？

答案：還真是true。

我們要養成良好編碼習慣，儘量少用==判斷兩個Integer型別資料是否相等，只有在上述非常特殊的場景下才相等。

而應該改成使用equals方法判斷：

Integer orderStatus1 = new Integer(1);
Integer orderStatus2 = new Integer(1);
System.out.println(orderStatus1.equals(orderStatus2));

執行結果為true。

2. Objects.equals的坑

假設現在有這樣一個需求：判斷當前登入的使用者，如果是我們指定的系統管理員，則傳送一封郵件。系統管理員沒有特殊的欄位標識，他的使用者id=888，在開發、測試、生產環境中該值都是一樣的。

這個需求真的太容易實現了：

UserInfo userInfo = CurrentUser.getUserInfo();

if(Objects.isNull(userInfo)) {
   log.info("請先登入");
   return;
}

if(Objects.equals(userInfo.getId(),888L)) {
   sendEmail(userInfo):
}

從當前登入使用者的上下文中獲取使用者資訊，判斷一下，如果使用者資訊為空，則直接返回。

如果獲取到的使用者資訊不為空，接下來判斷使用者id是否等於888。

  • 如果等於888，則傳送郵件。
  • 如果不等於888，則啥事也不幹。

當我們用id=888的系統管理員賬號登入之後，做了相關操作，滿懷期待的準備收郵件的時候，卻發現收了個寂寞。

後來，發現UserInfo類是這樣定義的：

@Data
public class UserInfo {
    private Integer id;
    private String name;
    private Integer age;
    private String address;
}

此時，有些小夥伴可能會說：沒看出什麼問題呀。

但我要說的是這個程式碼確實有問題。

什麼問題呢？

下面我們重點看看它的equals方法：

public static boolean equals(Object a, Object b) {
    return (a == b) || (a != null && a.equals(b));
}

equals方法的判斷邏輯如下：

  1. 該方法先判斷物件a和b的參照是否相等，如果相等則直接返回true。
  2. 如果參照不相等，則判斷a是否為空，如果a為空則返回false。
  3. 如果a不為空，呼叫物件的equals方法進一步判斷值是否相等。

這就要從Integer的equals方法說起來了。

它的equals方法具體程式碼如下：

public boolean equals(Object obj) {
    if (obj instanceof Integer) {
        return value == ((Integer)obj).intValue();
    }
    return false;
}

先判斷引數obj是否是Integer型別，如果不是，則直接返回false。如果是Integer型別，再進一步判斷int值是否相等。

而上面這個例子中b是long型別，所以Integer的equals方法直接返回了false。

也就是說，如果呼叫了Integer的equals方法，必須要求入參也是Integer型別，否則該方法會直接返回false。

除此之外，還有Byte、Short、Double、Float、Boolean和Character也有類似的equals方法判斷邏輯。

常見的坑有：

  1. Long型別和Integer型別比較，比如：使用者id的場景。
  2. Byte型別和Integer型別比較，比如：狀態判斷的場景。
  3. Double型別和Integer型別比較，比如：金額為0的判斷場景。

如果你想進一步瞭解Objects.equals方法的問題，可以看看我的另一篇文章《Objects.equals有坑》。

3. BigDecimal的坑

通常我們會把一些小數型別的欄位（比如：金額），定義成BigDecimal，而不是Double，避免丟失精度問題。

使用Double時可能會有這種場景：

double amount1 = 0.02;
double amount2 = 0.03;
System.out.println(amount2 - amount1);

正常情況下預計amount2 - amount1應該等於0.01

但是執行結果，卻為：

0.009999999999999998

實際結果小於預計結果。

Double型別的兩個引數相減會轉換成二進位制，因為Double有效位數為16位元這就會出現儲存小數位數不夠的情況，這種情況下就會出現誤差。

常識告訴我們使用BigDecimal能避免丟失精度。

但是使用BigDecimal能避免丟失精度嗎？

答案是否定的。

為什麼？

BigDecimal amount1 = new BigDecimal(0.02);
BigDecimal amount2 = new BigDecimal(0.03);
System.out.println(amount2.subtract(amount1));

這個例子中定義了兩個BigDecimal型別引數，使用建構函式初始化資料，然後列印兩個引數相減後的值。

結果：

0.0099999999999999984734433411404097569175064563751220703125

不科學呀，為啥還是丟失精度了？

Jdk中BigDecimal的構造方法上有這樣一段描述：

大致的意思是此建構函式的結果可能不可預測，可能會出現建立時為0.1，但實際是0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625的情況。

由此可見，使用BigDecimal建構函式初始化物件，也會丟失精度。

那麼，如何才能不丟失精度呢？

BigDecimal amount1 = new BigDecimal(Double.toString(0.02));
BigDecimal amount2 = new BigDecimal(Double.toString(0.03));
System.out.println(amount2.subtract(amount1));

我們可以使用Double.toString方法，對double型別的小數進行轉換，這樣能保證精度不丟失。

其實，還有更好的辦法：

BigDecimal amount1 = BigDecimal.valueOf(0.02);
BigDecimal amount2 = BigDecimal.valueOf(0.03);
System.out.println(amount2.subtract(amount1));

使用BigDecimal.valueOf方法初始化BigDecimal型別引數，也能保證精度不丟失。在新版的阿里巴巴開發手冊中，也推薦使用這種方式建立BigDecimal引數。

4. Java8 filter的坑

對於Java8中的Stream用法，大家肯定再熟悉不過了。

我們通過對集合的Stream操作，可以實現：遍歷集合、過濾資料、排序、判斷、轉換集合等等，N多功能。

這裡重點說說資料的過濾。

在沒有Java8之前，我們過濾資料一般是這樣做的：

public List<User> filterUser(List<User> userList) {
    if(CollectionUtils.isEmpty(userList)) {
        return Collections.emptyList();
    }
    
    List<User> resultList = Lists.newArrayList();
    for(User user: userList) {
        if(user.getId() > 1000 && user.getAge() > 18)   {
           resultList.add(user);
        }
    }
    return resultList;
}

通常需要另一個集合輔助完成這個功能。

但如果使用Java8的filter功能，程式碼會變得簡潔很多，例如：

public List<User> filterUser(List<User> userList) {
    if(CollectionUtils.isEmpty(userList)) {
        return Collections.emptyList();
    }
    
    return userList.stream()
    .filter(user -> user.getId() > 1000 && user.getAge() > 18)
    .collect(Collectors.toList());
}

程式碼簡化了很多，完美。

但如果你對過濾後的資料，做修改了：

List<User> userList = queryUser();
List<User> filterList = filterUser(userList);
for(User user: filterList) {
   user.setName(user.getName() + "測試");
}

for(User user: userList) {
   System.out.println(user.getName());
}

你當時可能只是想修改過濾後的資料，但實際上，你會把元素資料一同修改了。

意不意外，驚不驚喜？

其根本原因是：過濾後的集合中，儲存的是物件的參照，該參照只有一份資料。

也就是說，只要有一個地方，把該參照物件的成員變數的值，做修改了，其他地方也會同步修改。

如下圖所示：

5. 自動拆箱的坑

Java5之後，提供了自動裝箱和自動拆箱的功能。

自動裝箱是指：JDK會把基本型別，自動變成包裝型別。

比如：

Integer integer = 1;

等價於：

Integer integer = new Integer(1);

而自動拆箱是指：JDK會把包裝型別，自動轉換成基本型別。

例如：

Integer integer = new Integer(2);
int sum = integer + 5;

等價於：

Integer integer = new Integer(2);
int sum = integer.intValue() + 5;

但實際工作中，我們在使用自動拆箱時，往往忘記了判空，導致出現NullPointerException異常。

5.1 運算

很多時候，我們需要對傳入的資料進行計算，例如：

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(add(new Integer(1), new Integer(2)));
    }

    private static Integer add(Integer a, Integer b) {
        return a + b;
    }
}

如果傳入了null值：

System.out.println(add(null, new Integer(2)));

則會直接報錯。

5.2 傳參

有時候，我們定義的某個方法是基本型別，但實際上傳入了包裝類，比如：

public static void main(String[] args) {
    Integer a = new Integer(1);
    Integer b = null;
    System.out.println(add(a, b));
}

private static Integer add(int a, int b) {
    return a + b;
}

如果出現add方法報NullPointerException異常，你可能會懵逼，int型別怎麼會出現空指標異常呢？

其實，這個問題出在：Integer型別的引數，其實際傳入值為null，JDK欄位拆箱，呼叫了它的intValue方法導致的問題。

6. replace的坑

很多時候我們在使用字串時，想把字串比如：ATYSDFA*Y中的字元A替換成字元B，第一個想到的可能是使用replace方法。

如果想把所有的A都替換成B，很顯然可以用replaceAll方法，因為非常直觀，光從方法名就能猜出它的用途。

那麼問題來了：replace方法會替換所有匹配字元嗎？

jdk的官方給出了答案。

該方法會替換每一個匹配的字串。

既然replace和replaceAll都能替換所有匹配字元，那麼他們有啥區別呢？

replace有兩個過載的方法。

  • 其中一個方法的引數：char oldChar 和 char newChar，支援字元的替換。
source.replace('A', 'B')
  • 另一個方法的引數是：CharSequence target 和 CharSequence replacement，支援字串的替換。
source.replace("A", "B")

而replaceAll方法的引數是：String regex 和 String replacement，即基於正規表示式的替換。

例如對普通字串進行替換：

source.replaceAll("A", "B")

使用正則表達替換（將*替換成C）：

source.replaceAll("\\*", "C")

順便說一下，將*替換成C使用replace方法也可以實現：

source.replace("*", "C")

小夥們看到看到二者的區別了沒？使用replace方法無需對特殊字元進行跳脫。

不過，千萬注意，切勿使用如下寫法：

source.replace("\\*", "C")

這種寫法會導致字串無法替換。

還有個小問題，如果我只想替換第一個匹配的字串該怎麼辦?

這時可以使用replaceFirst方法：

source.replaceFirst("A", "B")

說實話，這裡內容都很基礎，但越基礎的東西，越容易大意失荊州，更容易踩坑。

最後，統計一下，這些坑一個都沒踩過的同學，麻煩舉個手。

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