夜光：Java成神之路（四）擅长的语言

夜光序言：

女孩问:“你喜欢我吗？”
“不喜欢”男孩不假思索的回答
“哦”女孩失落地低下头，眼泪快要掉下来
“傻瓜，我不喜欢你，我爱你”男孩宠溺的摸摸女孩的头

正文：

以道御术 / 以术识道

6. throw 和 throws 的区别

throw：

1）throw 语句用在方法体内，表示抛出异常，由方法体内的语句处理。

2）throw 是具体向外抛出异常的动作，所以它抛出的是一个异常实例，执行 throw 一定是抛出了某种异常。

throws：

1）throws 语句是用在方法声明后面，表示如果抛出异常，由该方法的调用者来进行异常的处理。

2）throws 主要是声明这个方法会抛出某种类型的异常，让它的使用者要知道需要捕获的异常的类型。

3）throws 表示出现异常的一种可能性，并不一定会发生这种异常

7. final、finally、finalize 的区别？

1）final：用于声明属性，方法和类，分别表示属性不可变，方法不可覆盖，被其修饰的类不可继承。

2）finally：异常处理语句结构的一部分，表示总是执行。

3）finalize：Object 类的一个方法，在垃圾回收器执行的时候会调用被回收对象的此方法，可以覆盖此方法提供垃圾收集时的其他资源回收，例如关闭文件等。

该方法更像是一个对象生命周期的临终方法，当该方法被系统调用则代表该对象即将“死亡”

但是需要注意的是，我们主动行为上去调用该方法并不会导致该对象“死亡”，这是一个被动的方法（其实就是回调方法），不需要我们调用

五、JavaSE 常用 API

1. Math.round(11.5)等于多少？Math.round(- 11.5) 又等于多少?

Math.round(11.5)的返回值是 12，Math.round(-11.5)的返回值是-11。

四舍五入的原理是在参数上加 0.5然后进行取整。

2. switch 是否能作用在 byte 上，是否能作用在 long 上，是否能作用在 String上?

Java5 以前 switch(expr)中，expr 只能是 byte、short、char、int。从 Java 5 开始，Java 中引入了枚举类型，

expr 也可以是 enum 类型。

从 Java 7 开始，expr 还可以是字符串（String），但是长整型（long）在目前所有的版本中都是不可以的

3. 数组有没有 length() 方法？String 有没有 length() 方法？

数组没有 length()方法，而是有 length 的属性。

String 有 length()方法。

JavaScript 中，获得字符串的长度是通过 length 属性得到的，这一点容易和 Java 混淆。

4. String 、StringBuilder 、StringBuffer 的区别？

Java 平台提供了两种类型的字符串：String 和 StringBuffer/StringBuilder，它们都可以储存和操作字符串，区别如下

1）String 是只读字符串，也就意味着 String 引用的字符串内容是不能被改变的。

初学者可能会有这样的误解：

1. String str = “abc”；

2. str = “bcd”;

如上，字符串 str 明明是可以改变的啊其实不然，str 仅仅是一个引用对象，它指向一个字符串对象“abc”。

第二行代码的含义是让 str 重新指向了一个新的字符串“bcd”对象，而“abc”对象并没有任何改变，只不过该对象已经成为一个不可及对象罢了。

2）StringBuffer/StringBuilder 表示的字符串对象可以直接进行修改。

3）StringBuilder 是 Java5 中引入的，它和 StringBuffer 的方法完全相同，区别在于它是在单线程环境下使用的，

因为它的所有方法都没有被 synchronized 修饰，因此它的效率理论上也比 StringBuffer 要高。

5. 什么情况下用“+”运算符进行字符串连接比调用 StringBuffer/StringBuilder 对象的 append 方法连接字符串性能更好？

字符串是 Java 程序中最常用的数据结构之一。

在 Java 中 String 类已经重载了"+"。

也就是说，字符串可以直接使用"+"进行连接，如下面代码所示：

1．String s = "abc" + "ddd";

但这样做真的好吗？当然，这个问题不能简单地回答 yes or no。

要根据具体情况来定。

在 Java 中提供了一个StringBuilder 类（这个类只在 J2SE5 及以上版本提供，以前的版本使用 StringBuffer 类），这个类也可以起到"+"的作用。

那么我们应该用哪个呢？

下面让我们先看看如下的代码：

1. package string;
2.
3. public class TestSimplePlus
4. {
5. public static void main(String[] args)
6. {
7. String s = "abc";
8. String ss = "ok" + s + "xyz" + 5;
9. System.out.println(ss);
10. }
11. }

上面的代码将会输出正确的结果。从表面上看，对字符串和整型使用"+"号并没有什么区别，但事实真的如此吗？

下面让我们来看看这段代码的本质。

我们首先使用反编译工具（如 jdk 带的 javap、或 jad）将 TestSimplePlus 反编译成 Java Byte Code，其中的奥秘就一目了然了。在本文将使用 jad 来反编译，命令如下：
jad -o -a -s d.java TestSimplePlus.class

反编译后的代码如下：


1. package string;
2.
3. import java.io.PrintStream;
4.
5. public class TestSimplePlus
6. {
7. public TestSimplePlus()
8. {
9. // 0 0:aload_0
10. // 1 1:invokespecial #8 <Method void Object()>
11. // 2 4:return
12. }
13.
14. public static void main(String args[])
15. {
16. String s = "abc";
17. // 0 0:ldc1 #16 <String "abc">
18. // 1 2:astore_1
19. String ss = (new StringBuilder("ok")).append(s).append("xyz").append(5).toString();
20. // 2 3:new #18 <Class StringBuilder>
21. // 3 6:dup
22. // 4 7:ldc1 #20 <String "ok">
23. // 5 9:invokespecial #22 <Method void StringBuilder(String)>
24. // 6 12:aload_1
25. // 7 13:invokevirtual #25 <Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
26. // 8 16:ldc1 #29 <String "xyz">
27. // 9 18:invokevirtual #25 <Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
28. // 10 21:iconst_5
29. // 11 22:invokevirtual #31 <Method StringBuilder StringBuilder.append(int)>
30. // 12 25:invokevirtual #34 <Method String StringBuilder.toString()>
31. // 13 28:astore_2
32. System.out.println(ss);
33. // 14 29:getstatic #38 <Field PrintStream System.out>
34. // 15 32:aload_2
35. // 16 33:invokevirtual #44 <Method void PrintStream.println(String)>
36. // 17 36:return
37. }
38. }

读者可能看到上面的 Java 字节码感到迷糊，不过大家不必担心。

本文的目的并不是讲解 Java Byte Code，因此，并不用了解具体的字节码的含义。

使用 jad 反编译的好处之一就是可以同时生成字节码和源代码。

这样可以进行对照研究。

从上面的代码很容易看出，虽然在源程序中使用了"+"，但在编译时仍然将"+"转换成 StringBuilder。因此，我们可以得出结论，在 Java 中 无论使用何种方式进行字符串连接，实际上都使用的是 StringBuilder。

那么是不是可以根据这个结论推出使用"+"和 StringBuilder 的效果是一样的呢？

这个要从两个方面的解释。

如果从运行结果来解释，那么"+"和 StringBuilder 是完全等效的。但如果从运行效率和资源消耗方面看，那它们将存在很大的区别。

当然，如果连接字符串行表达式很简单（如上面的顺序结构），那么"+"和 StringBuilder 基本是一样的，但如果结构比较复杂，如使用循环来连接字符串，那么产生的 Java Byte Code 就会有很大的区别。

先让我们看看如下的代码：

1. package string;
2.
3. import java.util.*;
4.
5. public class TestComplexPlus
6. {
7. public static void main(String[] args)
8. {
9. String s = "";
10. Random rand = new Random();
11. for (int i = 0; i < 10; i++)
12. {
13. s = s + rand.nextInt(1000) + " ";
14. }
15. System.out.println(s);
16. }
17. }

上面的代码返编译后的 Java Byte Code 如下：

1. package string;
2.
3. import java.io.PrintStream;
4. import java.util.Random;
5.
6. public class TestComplexPlus
7. {
8.
9. public TestComplexPlus()
10. {
11. // 0 0:aload_0
12. // 1 1:invokespecial #8 <Method void Object()>
13. // 2 4:return
14. }
15.
16. public static void main(String args[])
17. {
18. String s = "";
19. // 0 0:ldc1 #16 <String "">
20. // 1 2:astore_1
21. Random rand = new Random();
22. // 2 3:new #18 <Class Random>
23. // 3 6:dup
24. // 4 7:invokespecial #20 <Method void Random()>
25. // 5 10:astore_2
26. for(int i = 0; i < 10; i++)
27. //* 6 11:iconst_0
28. //* 7 12:istore_3
29. //* 8 13:goto 49
30. s = (new StringBuilder(String.valueOf(s))).append(rand.nextInt(1000)).append(" ").t
oString();
31. // 9 16:new #21 <Class StringBuilder>
32. // 10 19:dup
33. // 11 20:aload_1
34. // 12 21:invokestatic #23 <Method String String.valueOf(Object)>
35. // 13 24:invokespecial #29 <Method void StringBuilder(String)>
36. // 14 27:aload_2
37. // 15 28:sipush 1000
38. // 16 31:invokevirtual #32 <Method int Random.nextInt(int)>
39. // 17 34:invokevirtual #36 <Method StringBuilder StringBuilder.append(int)>
40. // 18 37:ldc1 #40 <String " ">
41. // 19 39:invokevirtual #42 <Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
42. // 20 42:invokevirtual #45 <Method String StringBuilder.toString()>
43. // 21 45:astore_1
44.
45. // 22 46:iinc 3 1
46. // 23 49:iload_3
47. // 24 50:bipush 10
48. // 25 52:icmplt 16
49. System.out.println(s);
50. // 26 55:getstatic #49 <Field PrintStream System.out>
51. // 27 58:aload_1
52. // 28 59:invokevirtual #55 <Method void PrintStream.println(String)>
53. // 29 62:return
54. }
55. }

大家可以看到，虽然编译器将"+"转换成了 StringBuilder，但创建 StringBuilder 对象的位置却在 for 语句内部。

这就意味着每执行一次循环，就会创建一个 StringBuilder 对象（对于本例来说，是创建了 10 个 StringBuilder对象），虽然 Java 有垃圾回收器，但这个回收器的工作时间是不定的。

如果不断产生这样的垃圾，那么仍然会占用大量的资源。解决这个问题的方法就是在程序中直接使用 StringBuilder 来连接字符串，代码如下：

1. package string;
2.
3. import java.util.*;
4.
5. public class TestStringBuilder
6. {
7. public static void main(String[] args)
8. {
9. String s = "";
10. Random rand = new Random();
11. StringBuilder result = new StringBuilder();
12. for (int i = 0; i < 10; i++)
13. {
14. result.append(rand.nextInt(1000));
15. result.append(" ");
16. }
17. System.out.println(result.toString());
18. }
19. }

上面代码反编译后的结果如下：

1. package string;
2.
3. import java.io.PrintStream;
4. import java.util.Random;
5.
6. public class TestStringBuilder
7. {
8.
9. public TestStringBuilder()
10. {
11. // 0 0:aload_0
12. // 1 1:invokespecial #8 <Method void Object()>
13. // 2 4:return
14. }
15.
16. public static void main(String args[])
17. {
18. String s = "";
19. // 0 0:ldc1 #16 <String "">
20. // 1 2:astore_1
21. Random rand = new Random();
22. // 2 3:new #18 <Class Random>
23. // 3 6:dup
24. // 4 7:invokespecial #20 <Method void Random()>
25. // 5 10:astore_2
26. StringBuilder result = new StringBuilder();
27. // 6 11:new #21 <Class StringBuilder>
28. // 7 14:dup
29. // 8 15:invokespecial #23 <Method void StringBuilder()>
30. // 9 18:astore_3
31. for(int i = 0; i < 10; i++)
32. //* 10 19:iconst_0
33. //* 11 20:istore 4
34. //* 12 22:goto 47
35. {
36. result.append(rand.nextInt(1000));
37. // 13 25:aload_3
38. // 14 26:aload_2
39. // 15 27:sipush 1000
40. // 16 30:invokevirtual #24 <Method int Random.nextInt(int)>
41. // 17 33:invokevirtual #28 <Method StringBuilder StringBuilder.append(int)>
42. // 18 36:pop
43. result.append(" ");
44. // 19 37:aload_3
45. // 20 38:ldc1 #32 <String " ">
46. // 21 40:invokevirtual #34 <Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
47. // 22 43:pop
48. }
49.
50. // 23 44:iinc 4 1
51. // 24 47:iload 4
52. // 25 49:bipush 10
53. // 26 51:icmplt 25
54. System.out.println(result.toString());
55. // 27 54:getstatic #37 <Field PrintStream System.out>
56. // 28 57:aload_3
57. // 29 58:invokevirtual #43 <Method String StringBuilder.toString()>
58. // 30 61:invokevirtual #47 <Method void PrintStream.println(String)>
59. // 31 64:return
60. }
61. }

从上面的反编译结果可以看出，创建 StringBuilder 的代码被放在了 for 语句外。

虽然这样处理在源程序中看起来复杂，但却换来了更高的效率，同时消耗的资源也更少了。

在使用 StringBuilder 时要注意，尽量不要"+"和 StringBuilder 混着用，否则会创建更多的 StringBuilder 对象，如下面代码所：

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
result.append(rand.nextInt(1000));
result.append(" ");
}

改成如下形式：

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
result.append(rand.nextInt(1000) + " ");
}

则反编译后的结果如下：

for(int i = 0; i < 10; i++)
//* 10 19:iconst_0
//* 11 20:istore 4
//* 12 22:goto 65
{
result.append((new StringBuilder(String.valueOf(rand.nextInt(1000)))).append(" ").toString());
// 13 25:aload_3
// 14 26:new #21 <Class StringBuilder>
// 15 29:dup

从上面的代码可以看出，Java 编译器将"+"编译成了 StringBuilder，这样 for 语句每循环一次，又创建了一个StringBuilder 对象。

如果将上面的代码在 JDK1.4 下编译，必须将 StringBuilder 改为 StringBuffer，而 JDK1.4 将"+"转换为 StringBuffer（因为 JDK1.4 并没有提供 StringBuilder 类）。

StringBuffer 和 StringBuilder 的功能基本一样，只是 StringBuffer 是线程安全的，而 StringBuilder 不是线程安全的。

因此，StringBuilder 的效率会更高。

6. 请说出下面程序的输出

1. class StringEqualTest {
2. public static void main(String[] args) {
3. String s1 = "Programming";
4. String s2 = new String("Programming");
5. String s3 = "Program";
6. String s4 = "ming";
7. String s5 = "Program" + "ming";
8. String s6 = s3 + s4;
9. System.out.println(s1 == s2); //false
10. System.out.println(s1 == s5); //true
11. System.out.println(s1 == s6); //false
12. System.out.println(s1 == s6.intern()); //true
13. System.out.println(s2 == s2.intern()); //false
14. }
15. }

补充：解答上面的需要知道如下两个知识点：

1. String 对象的 intern（）方法会得到字符串对象在常量池中对应的版本的引用（如果常量池中有一个字符串与String 对象的 equals 结果是 true）

如果常量池中没有对应的字符串，则该字符串将被添加到常量池中，然后返回常量池中字符串的引用；

2. 字符串的+操作其本质是创建了 StringBuilder 对象进行 append 操作

然后将拼接后的 StringBuilder 对象用 toString 方法处理成 String 对象

这一点可以用 javap -c StringEqualTest.class 命令获得 class 文件对应的 JVM 字节码指令就可以看出来。