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标题: 避坑手册 | JAVA编码中容易踩坑的十大陷阱 [打印本页]

作者: 美食家大橙子 时间: 2022-8-20 21:37
标题: 避坑手册 | JAVA编码中容易踩坑的十大陷阱

JAVA编码中存在一些容易被人忽视的陷阱，稍不留神可能就会跌落其中，给项目的稳定运行埋下隐患。此外，这些陷阱也是面试的时候面试官比较喜欢问的问题。
本文对这些陷阱进行了统一的整理，让你知道应该如何避免落入陷阱中，下面就一起来了解下吧。

循环中操作目标list

遍历List然后对list中符合条件的元素进行删除操作，这是项目里面非常常见的一个场景。
先看下两种典型的错误写法：
错误写法1：

for (User user : userList) {
if ("男".equals(user.getSex())) {
userList.remove(user);
}
}

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错误原因：
在循环或迭代时，会首先创建一个迭代实例，这个迭代实例的expectedModCount 赋值为集合的modCount。而每当迭代器使⽤ hashNext() / next() 遍历下⼀个元素之前，都会检测 modCount 变量与expectedModCount 值是否相等，相等的话就返回遍历；否则就抛出异常ConcurrentModificationException，终⽌遍历。
如果在循环中添加或删除元素，是直接调用集合的add()，remove()方法，导致了modCount增加或减少，但这些方法不会修改迭代实例中的expectedModCount，导致在迭代实例中expectedModCount与 modCount的值不相等，抛出ConcurrentModificationException异常。

错误写法2：

for (int i = 0; i < userList.size(); i++>) {
if ("男".equals(user.getSex())) {
userList.remove(i);
}
}

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错误原因：
删除元素之后，元素下标发生前移，但是指针是不变的，再处理下一个的时候，就可能会有部分元素被漏掉没有处理。

那正确的方式应该如何处理呢？接着往下看。
正确写法1：

// 使用迭代器来实现
Iterator iterator = userList.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
if ("男".equals(user.getSex())) {
iterator.remove();
}
}

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补充说明：
与前面的错误写法1相对比，同样都是基于迭代器的逻辑，为什么这种写法就对了呢？
这是因为迭代器中的remove()，add()方法，会在调用集合的remove()，add()方法后，将expectedModCount重新赋值为modCount，所以在迭代器中增加、删除元素是可以正常运行的。

正确写法2：

// 使用Lambda表达式实现
userList.removeIf(user -> "男".equals(user.getSex());

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正确写法3：

// 使用removeAll实现
List<User> maleUsers = new ArrayList<>();
for (User user : userList) {
if ("男".equals(user.getSex())) {
maleUsers.add(user);
}
}
userList.removeAll(maleUsers);

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将对象作为参数传递并重新赋值

看个例子：

这里涉及到JAVA中一个值传递和引用传递的概念。
对于一个引用类型而言，参数传递的时候，本质上是将一个引用对象对应内存地址传递过去，参数对象与实际对象指向同一个内存块。对于示例代码中的changeUser()方法，将入参重新赋值了一个新的对象，本质上其实是将user1对应指向的内存地址信息更改了，对于原始的user而言，并没有被改变。

而对于chageAge()方法而言，对user2的操作，本质上是对user2所指向的具体内存对象进行操作，也即user对应的内存对象数据，所以这种情况下，变更是会生效的。

所以呢，编码的时候，要注意不能在方法里面对入参进行重新赋值，可以采用返回值的方式返回个新的结果对象，然后进行赋值操作。
字母L的使用

先看一个例子：

同样相同的三个数字的相乘，L标识的位置不同，得到的结果也不一样，那到底哪个是对的呢？
很明显这个一个JAVA隐式类型转换的问题。

第一个结果显然是不对的，因为三个int值相乘之后结果明显超出int长度范围，所以截断了。
第二个结果，前面两个int相乘，在与第三个long型运算，结果会自动转换为long型，但是根据运算顺序，前面2个int值运算的中间结果也是int类型，且长度超出范围被截断了，截断后的结果与最后一位long进行的运算，所以第二个结果也是错的。
第三个结果是对的，因为long型放在前面，所以前两位运算的时候就先转为long型，再与第三个int运算后，结果依旧是long型，不会出现溢出的情况。

TIPS:
int运算转long的时候，最好将第一个运算的数字标识为L（long）型，避免中途数据溢出。

再看个例子：

public static void main(String[] args) {
System.out.println(2 * 2l);
}

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第一眼看完，想一下答案应该是几？是42吗？
其实结果是4，为什么？因为第二个2后面的是个字母l。虽然这种写法对于程序而言没有问题，但是很容易让开发人员混淆，造成认知上的错误。

TIPS:
long数字标识的时候，使用大写字母L来表示。

流/资源的释放

打开的流或者连接，在用完之后需要可靠的退出。但是有一种循环中打开流的场景，需要特别注意，笔者在多年的代码review经历中发现，基本每个项目都会存在循环中打开的流没有全部可靠释放的问题。

上面的示例代码中，虽然最后finally里面也有执行流的关闭操作，但是try分支中，inputStream是在一个for循环里面被多次创建了，而最终finally分支中仅关闭了最后一个，之前的流都处于未关闭状态，造成资源的泄漏。
日期格式转换的并发场景

很多的项目中都使用SimpleDateFormat来做日期的格式化操作，但是要注意SimpleDataFormat是非线程安全的，所以使用的时候需要注意。
但是实际使用的时候，如果每次需要格式化的时候，都去new SimpleDateFormat()对象，这个成本开销有点大，会对整体的性能造成一定的影响。
所以使用的时候可以采取一些措施，保证线程安全的同时也兼顾其处理性能：

事务失效场景

JAVA开发中，经常会使用Spring的@Transactional注解来指定事务回滚的相关策略，但是有时候会发现@Transactional并没有生效，下面介绍下可能的几种情况。

finally分支的数据处理

finally分支一般伴随着try...catch语句一起使用，用来当所有操作退出前执行一些收尾处理逻辑，比如资源释放、连接关闭等等。但是如果使用不当，也会造成我们的业务逻辑不按预期执行，所以使用的时候要注意。

finally分支中对返回值重新修改
先看下如下代码写法，在try...catch分支中都有return操作，然后再finally中进行返回值修改，最终返回结果并不会被finally中的逻辑修改：

因为如果存在 finally 代码块，try...catch中的return语句不会立马返回调用者，而是记录下返回值的副本，待 finally代码块执行完毕之后再向调用者返回其值，然后即使在finally中修改了返回值，也不会返回修改后的值。
再看另一种常见的写法：

与上面的差异点在于，try...catch分支里面并没有return语句，而是finally外面统一执行返回操作，这种情况下就可以生效。其实也很好理解，try...catch...finally这个语句块里面没有return操作，所以也就不会有暂存return副本的逻辑了。
finally分支中直接return
在finally分支里面存在return语句是一个很不好的实践。一般的IDEA中也会智能提示finally里面存return分支。

finally里面如果存在return分支，则finally里面的返回值会覆盖掉try...catch逻辑中处理后计划返回的结果，也即导致try...catch部分的逻辑失效，容易引起业务逻辑上的问题。
finally分支中抛出异常
一般的编码规范中，都会要求finally分支里面的处理逻辑要增加catch保护，防止其抛出异常。
原因说明：

相对而言，finally里面执行的都是一些资源释放类的操作，而try...catch部分则是业务维度的核心逻辑，人们更关心的是catch部分发生的业务层面的异常，如果finally里面抛出异常，会导致catch中原本应该要往外抛的异常被丢弃，可能会影响上层逻辑的后续处理。

全局变量中的集合类

全局类型的集合类，使用的时候需要注意两个关键点：

注意下并发场景的线程安全性；
注意下数据的最大范围、是否有数据淘汰机制，避免内存无限制增加，导致内存溢出。

参考下redis之类的依赖内存的缓存中间件，都有一个绕不开的兜底策略，即数据淘汰机制。对于业务类编码实现的时候，如果使用Map等容器类来实现全局缓存的时候，应该要结合实际部署情况，确定内存中允许的最大数据条数，并提供超出指定容量时的处理策略。比如我们可以基于LinkedHashMap来定制一个基于LRU策略的缓存Map，来保证内存数据量不会无限制增长。

public class FixedLengthLinkedHashMap<K, V> extends LinkedHashMap<K, V> {
private static final long serialVersionUID = 1287190405215174569L;
private int maxEntries;
public FixedLengthLinkedHashMap(int maxEntries, boolean accessOrder) {
super(16, 0.75f, accessOrder);
this.maxEntries = maxEntries;
}
/**
* 自定义数据淘汰触发条件，在每次put操作的时候会调用此方法来判断下
*/
protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K, V> eldest) {
return size() > maxEntries;
}
}

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浮点数据计算

看一段很简单的代码：

public static void main(String[] args) {
System.out.println(0.1 + 0.2);
}

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上面的执行后，输出结果应该是多少？很明显应该是0.3呀！然而实际上，运行之后，输出结果为：

0.30000000000000004

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这是因为浮点数是不精确的，因为浮点数是存在小数点位的，而十进制的0.1换算为二进制是一个无限循环小数，所以实际上存储的其实是一个近似0.1的值、而不是精确的0.1。
也正是这个原因，一般实现中，判断两个float是否相等时，往往不用==，而是判断两个浮点数之差绝对值是否小于一个很小的数。
对于一些需要精确计算的场景，显然是不能使用浮点数来运算的，比如一些银行金融领域涉及金钱数额相关的场景，是绝对不允许使用float或者double进行运算，而是推荐使用BigDecimal来替代。
使用Object作为HashMap的key

大家都知道在JAVA中，HashMap的key是不可以重复的，相同的key对应值会进行覆盖。但是，如果使用自定义对象作为HashMap的key，就要小心了，因为如果操作不当，很容易造成内存泄漏的问题。
如果一定要使用，确保此Object一定是覆写了hashCode()和equals()方法，并且保证覆写的equals和hashCode方法中一定不能有频繁易变更的字段参与计算。
结语

好啦，关于JAVA中常见的十大陷阱，这里就给大家分享到这里。希望大家在实际编码的时候可以注意提防，避免踩坑。
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