• 面试官:集合使用时应该注意哪些问题?我:应该注意该注意的问题!


    写在开头

    面试官:“小伙子,java的集合学过吗?”
    我:“肯定学过呀!”,这时候的我自信满满,手撕集合八股文嘛,早已背的滚瓜烂熟了呀。
    面试官:“那你来讲讲集合使用时,应该注意哪些问题吧”
    我:“额,这,我想想哈。”,什么!这面试官不按套路出牌,上来就问注意事项,打我一个措手不及啊。
    我:“嗯 ~,我觉得应该注意该注意的问题!”
    面试官:“下一位!”

    集合使用注意事项

    经过了十几篇博客的总结,java集合部分的知识点,大致上就学完了,当然,Collection与Map拥有着大量的子集,我们无法通过短短的五六万字就可以全部讲解完,后续会持续性的完善,现阶段呢,我们就先讲那么多哈。
    今天,我们结合《阿里巴巴 Java 开发手册》,来对集合日常开发使用过程中的注意事项进行总结,大致可以分为以下几点。

    集合判空

    判空是集合在使用时必须要做的操作,我们得保证我们所创建的,或者所调用的别人创建的集合对象可用(不为null,不为空),才能进行下一步业务逻辑的开发。
    那么,如何进行判空处理呢?我们这里以ArrayList为例,去列举一下它的判空处理方式。

    【代码示例1】

    public class Test {
    public static void main(String[] args) {
    ArrayList list = new ArrayList<>();
    list.add(1);
    list.add(2);
    list.add(3);
    //方式一,list != null && !list.isEmpty()
    if (list != null && !list.isEmpty()) {
    for (Integer integer : list) {
    System.out.println("方式1:"+list);
    }
    } else {
    System.out.println("ArrayList读取异常!");
    }
    //方式二,list != null && list.size() > 0
    if (list != null && list.size() > 0) {
    for (Integer integer : list) {
    System.out.println("方式2:"+list);
    }
    } else {
    System.out.println("ArrayList读取异常!");
    }
    //方式三,org.apache.commons.collections包下的 CollectionUtils工具类
    if (CollectionUtils.isNotEmpty(list)) {
    for (Integer integer : list) {
    System.out.println("方式2:"+list);
    }
    } else {
    System.out.println("ArrayList读取异常!");
    }
    }
    }

    我们在这里列举了3种判空方式,那这3种方式之间又有何区别呢?让俺来分析一波。

    第一点: 我们要知道null与空的区别,这是两个概念,很多初学者会混淆,为null表示这个list还没有分配内存,也就在堆中不存在,而空表示list的初始化工作已经完成,只不过里面没有任何元素。
    我们在判空的时候需要注意,!=null 要放在&&逻辑与的前面判断,因为,我们首先要保证list的初始化完成,才能去判断集合元素的是否存在,否则会报nullException。
    第二点: list.isEmpty() 与 list.size() == 0功能实现上一致,但在《阿里巴巴 Java 开发手册》中指出:

    判断所有集合内部的元素是否为空,使用 isEmpty() 方法,而不是 size()==0 的方式

    这是因为 isEmpty() 方法的可读性更好,并且时间复杂度为 O(1)。绝大部分我们使用的集合的 size() 方法的时间复杂度也是 O(1),不过,也有很多复杂度不是 O(1) 的,比如 java.util.concurrent 包下的某些集合(ConcurrentLinkedQueue、ConcurrentHashMap)。
    以ConcurrentHashMap为例,我们可以看一下它底层关于size()与isEmpty()的实现

    【源码解析1】

    public int size() {
    long n = sumCount();
    return ((n < 0L) ? 0 :
    (n > (long)Integer.MAX_VALUE) ? Integer.MAX_VALUE :
    (int)n);
    }
    final long sumCount() {
    CounterCell[] as = counterCells; CounterCell a;
    long sum = baseCount;
    if (as != null) {
    for (int i = 0; i < as.length; ++i) {
    if ((a = as[i]) != null)
    sum += a.value;
    }
    }
    return sum;
    }
    public boolean isEmpty() {
    return sumCount() <= 0L; // ignore transient negative values
    }

    集合去重

    很多场景下,我们都要求数据的唯一性,也就是不可重复,所以集合的去重本领我们也要掌握,在《阿里巴巴 Java 开发手册》中这样说道:

    可以利用 Set 元素唯一的特性,可以快速对一个集合进行去重操作,避免使用 List 的 contains()
    进行遍历去重或者判断包含操作。

    这是为什么呢?我们依旧需要透过源码去分析问题,分别选择HashSet和ArrayList,其实两者的差别主要体现在对contains()的实现上。

    【HashSet去重核心】

    private transient HashMap map;
    public boolean contains(Object o) {
    return map.containsKey(o);
    }

    HashSet 的 contains() 方法底部依赖的 HashMap 的 containsKey() 方法,时间复杂度接近于 O(1)(没哈希冲突下)。

    【ArrayList去重核心】

    public boolean contains(Object o) {
    return indexOf(o) >= 0;
    }
    public int indexOf(Object o) {
    if (o == null) {
    for (int i = 0; i < size; i++)
    if (elementData[i]==null)
    return i;
    } else {
    for (int i = 0; i < size; i++)
    if (o.equals(elementData[i]))
    return i;
    }
    return -1;
    }

    而对于ArrayList来说,它的contains是通过遍历元素实现,时间复杂度O(n),两者一比,高下立现!

    集合遍历

    集合元素的遍历,可以说是只要用集合,就无法避免的,之前写了一篇关于HashMap的遍历,还有一篇关于java中迭代器的文章,推荐大家去看看。
    《HashMap的7种遍历方式》
    《java中的迭代器实现原理》

    不过对于集合遍历,在手册中有个额外的规约

    不要在 foreach 循环里进行元素的 remove/add 操作。remove 元素请使用 Iterator 方式,如果并发操作,需要对Iterator 对象加锁。

    强行修改,会导致Iterator遍历出错,报ConcurrentModificationException异常。

    集合转数组

    对于集合转为数组的场景,《阿里巴巴 Java 开发手册》也给了要求,如下:

    使用集合转数组的方法,必须使用集合的 toArray(T[] array),传入的是类型完全一致、长度为 0 的空数组。

    【代码示例2】

    String [] s= new String[]{
    "I Love", "JavaBuild"
    };
    List list = Arrays.asList(s);
    Collections.reverse(list);
    //没有指定类型的话会报错
    s=list.toArray(new String[0]);

    注意:new String[0]就是起一个模板的作用,指定了返回数组的类型,0 是为了节省空间,因为它只是为了说明返回的类型。

    集合转Map

    集合除了会转为数组外,还可能会转为Map,所以,我们在转Map的时候,《阿里巴巴 Java 开发手册》也给了约束。

    在使用 java.util.stream.Collectors 类的 toMap() 方法转为 Map 集合时,一定要注意当 value 为
    null 时会抛 NPE 异常。

    class Person {
    private String name;
    private String phoneNumber;
    // getters and setters
    }
    //test main()
    List bookList = new ArrayList<>();
    bookList.add(new Person("1","JavaBuild"));
    bookList.add(new Person("2",null));
    // 空指针异常
    bookList.stream().collect(Collectors.toMap(Person::getName, Person::getPhoneNumber));

    这是为啥呢,我们跟入toMap中发现,内部调用了Map的merge()方法,跟入这个方法后,我们会发现

    【源码解析】

    default V merge(K key, V value,
    BiFunctionsuper V, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {
    Objects.requireNonNull(remappingFunction);
    Objects.requireNonNull(value);
    V oldValue = get(key);
    V newValue = (oldValue == null) ? value :
    remappingFunction.apply(oldValue, value);
    if(newValue == null) {
    remove(key);
    } else {
    put(key, newValue);
    }
    return newValue;
    }

    这源码里首先执行了 Objects.requireNonNull(remappingFunction);这一句代码,用来判断value值非空,并且做了抛出NPE处理。

    总结

    以上就是结合开发手册和自己平时开发经验,写的六点注意事项,希望所有小伙伴都能够在日后的开发工作中,保持良好的开发规范与习惯,强烈建议每个人必看《阿里巴巴 Java 开发手册》,这是很多互联网企业,新员工入职必看书籍,虽然里面有些内容,个人感觉有点矫枉过正,但90%以上的约定都非常必要!

    结尾彩蛋

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/JavaBuild/p/18051111