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每个Java初学者都必须懂的四个问题

问题一:我声明了什么!


String s = "Hello world!";

许多人都做过这样的事情,但是,我们到底声明了什么?回答通常是:一个String,内容是“Hello world!”。这样模糊的回答通常是概念不清的根源。如果要准确的回答,一半的人大概会回答错误。

这个语句声明的是一个指向对象的引用,名为“s”,可以指向类型为String的任何对象,目前指向"Hello world!"这个String类型的对象。这就是真正发生的事情。我们并没有声明一个String对象,我们只是声明了一个只能指向String对象的引用变量。所以,如果在刚才那句语句后面,如果再运行一句:


String string = s;

我们是声明了另外一个只能指向String对象的引用,名为string,并没有第二个对象产生,string还是指向原来那个对象,也就是,和s指向同一个对象。

问题二:final关键字到底修饰了什么?

final使得被修饰的变量"不变",但是由于对象型变量的本质是“引用”,使得“不变”也有了两种含义:引用本身的不变,和引用指向的对象不变。

引用本身的不变:


final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");
final StringBuffer b=new StringBuffer("not immutable");
a=b;//编译期错误

引用指向的对象不变:


final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");
a.append(" broken!"); //编译通过

可见,final只对引用的“值”(也即它所指向的那个对象的内存地址)有效,它迫使引用只能指向初始指向的那个对象,改变它的指向会导致编译期错误。至于它所指向的对象的变化,final是不负责的。这很类似==操作符:==操作符只负责引用的“值”相等,至于这个地址所指向的对象内容是否相等,==操作符是不管的。

理解final问题有很重要的含义。许多程序漏洞都基于此----final只能保证引用永远指向固定对象,不能保证那个对象的状态不变。在多线程的操作中,一个对象会被多个线程共享或修改,一个线程对对象无意识的修改可能会导致另一个使用此对象的线程崩溃。一个错误的解决方法就是在此对象新建的时候把它声明为final,意图使得它“永远不变”。其实那是徒劳的。

问题三:"=="和equals方法究竟有什么区别?

==操作符专门用来比较变量的值是否相等。比较好理解的一点是:


int a=10;
int b=10;
则a==b将是true。
但不好理解的地方是:
String a=new String("foo");
String b=new String("foo");
则a==b将返回false。

根据前一帖说过,对象变量其实是一个引用,它们的值是指向对象所在的内存地址,而不是对象本身。a和b都使用了new操作符,意味着将在内存中产生两个内容为"foo"的字符串,既然是“两个”,它们自然位于不同的内存地址。a和b的值其实是两个不同的内存地址的值,所以使用"=="操作符,结果会是false。诚然,a和b所指的对象,它们的内容都是"foo",应该是“相等”,但是==操作符并不涉及到对象内容的比较。

对象内容的比较,正是equals方法做的事。

看一下Object对象的equals方法是如何实现的:


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

Object对象默认使用了==操作符。所以如果你自创的类没有覆盖equals方法,那你的类使用equals和使用==会得到同样的结果。同样也可以看出,Object的equals方法没有达到equals方法应该达到的目标:比较两个对象内容是否相等。因为答案应该由类的创建者决定,所以Object把这个任务留给了类的创建者。

看一下一个极端的类:


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

覆盖了equals方法。这个实现会导致无论Monster实例内容如何,它们之间的比较永远返回true。

所以当你是用equals方法判断对象的内容是否相等,请不要想当然。因为可能你认为相等,而这个类的作者不这样认为,而类的equals方法的实现是由他掌握的。如果你需要使用equals方法,或者使用任何基于散列码的集合(HashSet,HashMap,HashTable),请察看一下java doc以确认这个类的equals逻辑是如何实现的。

问题四:到底要怎么样初始化!

本问题讨论变量的初始化,所以先来看一下Java中有哪些种类的变量。

1. 类的属性,或者叫值域

2. 方法里的局部变量

3. 方法的参数

对于第一种变量,Java虚拟机会自动进行初始化。如果给出了初始值,则初始化为该初始值。

如果没有给出,则把它初始化为该类型变量的默认初始值。

int类型变量默认初始值为0

float类型变量默认初始值为0.0f

double类型变量默认初始值为0.0

boolean类型变量默认初始值为false

char类型变量默认初始值为0(ASCII码)

long类型变量默认初始值为0

所有对象引用类型变量默认初始值为null,即不指向任何对象。注意数组本身也是对象,所以没有初始化的数组引用在自动初始化后其值也是null。

对于两种不同的类属性,static属性与instance属性,初始化的时机是不同的。instance属性在创建实例的时候初始化,static属性在类加载,也就是第一次用到这个类的时候初始化,对于后来的实例的创建,不再次进行初始化。这个问题会在以后的系列中进行详细讨论。

对于第二种变量,必须明确地进行初始化。如果再没有初始化之前就试图使用它,编译器会抗议。如果初始化的语句在try块中或if块中,也必须要让它在第一次使用前一定能够得到赋值。也就是说,把初始化语句放在只有if块的条件判断语句中编译器也会抗议,因为执行的时候可能不符合if后面的判断条件,如此一来初始化语句就不会被执行了,这就违反了局部变量使用前必须初始化的规定。但如果在else块中也有初始化语句,就可以通过编译,因为无论如何,总有至少一条初始化语句会被执行,不会发生使用前未被初始化的事情。对于try-catch也是一样,如果只有在try块里才有初始化语句,编译部通过。如果在catch或finally里也有,则可以通过编译。总之,要保证局部变量在使用之前一定被初始化了。所以,一个好的做法是在声明他们的时候就初始化他们,如果不知道要出事化成什么值好,就用上面的默认值吧!

其实第三种变量和第二种本质上是一样的,都是方法中的局部变量。只不过作为参数,肯定是被初始化过的,传入的值就是初始值,所以不需要初始化。