轉角遇到愛_1，你不知道的Java 閒聊

閒聊

一時無聊，在簡書開一個文集，專門記錄一些技術上的偏門知識，少用但有用的知識。也不知道該取什麼名字，就叫轉角遇到愛吧。

有豐富開發經驗的人一定都有體會，真正在項目開發中，實現功能的時間其實並不長，大量的時間是浪費在瞭解決一些稀奇古怪的問題上，有很多冷門、少見的技術我們不知道，知道後才發現這麼神奇，就拿Android開發來說，你用300行代碼實現一個效果，可能一個神奇的屬性就搞定了。而這些冷門的知識我們不常用，用過一次之後很快又忘記了，下次遇到同樣的問題又要Google很久。這就是我決定寫這個系列的原因，把一些冷門的知識彙集起來，方便自己和大家查詢。

1、魔鬼死循環

boolean flag = false;
for (int i = Integer.MIN_VALUE; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {
    flag = !flag;
}
System.out.println(flag);

大多數人第一反應就是：flag初始爲false，執行奇數次就是true，偶數次就是false，所以問題就是for循環執行奇數次還是偶數次。

如果你是這麼想的，那你就上當了，這段代碼的執行結果是死循環。因爲Integer.MAX_VALUE + 1 = Integer.MIN_VALUE。Java中Integer類型值域範圍一旦超過就會回頭，變成最小值，是不是恍然大悟。

System.out.println(Integer.MIN_VALUE);
System.out.println(Integer.MAX_VALUE + 1);

// 執行結果
-2147483648
-2147483648

2、Java7.0的try-with-resources

在 Java7之前，可以使用 finally 塊來確保資源被關閉，不管 try 語句正常地完成或是發生意外。

BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path));
try {
    return br.readLine();
} finally {
    if (br != null) br.close();
}

Java7之後，使用try-with-resources語句，當try退出時，會自動調用res.close()方法。不管代碼塊如何退出，只要之前已經被創建出來，它們都會被關閉。那什麼樣的資源會被關閉呢？任何實現了 java.lang.AutoCloseable的對象, 包括所有實現了 java.io.Closeable的對象, 都可以用作一個資源。

try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path))) {
    return br.readLine();
}

可以在一個 try-with-resources 語句中聲明一個或多個資源。資源的 close 方法調用順序與它們的創建順序相反。

try (
  File file = new File("");
  FileReader fr = new FileReader(file);
  BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
) {
    // do someting
}

3、數字下劃線分割

我們在顯示大數金額時，通常會用逗號分隔符，便於清晰讀出數值。Java7之後，對於數字也支持下劃線分割。

long one_million = 1_000_000_000;
System.out.println(one_million);

// 輸出結果
1000000000

4、Math.abs()絕對值

你猜下面的代碼打印結果是什麼？

int i = Math.abs(Integer.MIN_VALUE);  
System.out.println(i)

結果還是Integer.MIN_VALUE，喫驚吧！

Math.abs()並不是一定會給你返回正數，原因很簡單，就是Integer的值域問題，Integer的最大值是2147483647，最小值是-2147483648，絕對值就是2147483648，還記得前面的那個魔鬼死循環嗎？
Integer.MAX_VALUE + 1 = Integer.MIN_VALUE;就是這麼無語。

5、ArrayList擴容

正常創建一個ArrayList你會這麼寫：

ArrayList a = new ArrayList();

對應ArrayList的無參構造函數：

public ArrayList() {
    super();
    this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}

這裏有一個細節，ArrayList 底層採用 Object 類型的數組實現，當使用無參構造方法時，ArrayList 底層會生成一個長度爲 10 的 Object 類型數組，當向 ArrayList 添加對象時，計數加 1，並計算容量是否適當，當存儲的元素個數超過容量時，就會新建一個數組，新數組的長度是原來的1.5倍，然後把原來數組的內容拷貝大新數組。

注意，這個複製操作是非常傷性能的，如果 ArrayList 很大，執行數百次擴容，那麼就會進行更多次數的新數組分配操作，以及更多次數的舊數組回收操作。於是你就會發現性能越來越差，但是又不知道爲什麼。

正因爲如此，所以纔有了第二個構造函數，傳入一個指定值，作爲初始數組的大小。

public ArrayList(int initialCapacity) {
    super();
    if (initialCapacity < 0)
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity);
    this.elementData = new Object[initialCapacity];
}

比如，你預期你的ArrayList至少會保存100個對象，那麼你就使用第二個構造函數，傳入100。這樣，前100次添加都不會有數組的拷貝操作。

ArrayList a = new ArrayList(100);

總結：如果你能預期ArrayList會保存大量的數據，那麼請使用第二個構造函數，傳入一個合適的值作爲初始容量，儘可能避免大量的性能消耗。

6、單例模式

說起單例模式，相信大多數人都能徒手寫出來，畢竟是最簡單的設計模式，所以我主要講一下4種單例寫法的遞進關係。

1、基礎形式
這是最簡單的形式，申明靜態實例的時候直接創建對象。

public class Singleton {
 
    private static Singleton instance = new Singleton();
 
    private Singleton(){}
 
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

這中寫法的缺點很明顯，在初始化類的時候就創建了對象，如果我們沒有用到這個單例，那就是一種浪費。所以我們需要改進。

2、懶惰形式
比起基礎形式，這種形式的好處就是可以在需要的時候初始化實例。

public class Singleton {
 
    private Singleton(){}
 
    private static Singleton instance = null;
 
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

雖然解決了延遲初始化的問題，但是還有個明顯的問題就是線程不安全，所以還需要繼續優化。

3、方法鎖形式
在方法上使用synchronized關鍵字就可以處理多個線程同時訪問的問題。每個類實例對應一個線程鎖, synchronized 修飾的方法必須獲得調用該方法的類實例的鎖方能執行, 否則所屬線程阻塞。方法一旦執行, 就獨佔該鎖，直到從該方法返回時纔將鎖釋放。此後被阻塞的線程方能獲得該鎖, 重新進入可執行狀態。

public class Singleton {
 
    private Singleton(){}
 
    private static Singleton instance = null;
 
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

4、Class鎖形式
上面的寫法雖然是線程安全的，但是每次調用 getInstance() 方法都需要進行線程鎖定判斷，在多線程高併發訪問環境中，將會導致系統性能下降。事實上，不僅效率很低，99%情況下不需要線程鎖定判斷。這個時候，我們可以通過雙重校驗鎖的方式進行處理。換句話說，利用雙重校驗鎖，第一次檢查是否實例已經創建，如果還沒創建，再進行同步的方式創建單例對象。

public class Singleton {
 
    private Singleton(){}
 
    private static Singleton instance = null;
 
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized(Singleton.class){
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton();
                }
            }    
        }
        return instance;
    }
}