對(duì)于這個(gè)系列里的問(wèn)題，每個(gè)學(xué)Java的人都應(yīng)該搞懂。當(dāng)然，如果只是學(xué)Java玩玩就無(wú)所謂了。如果你認(rèn)為自己已經(jīng)超越初學(xué)者了，卻不很懂這些問(wèn)題，請(qǐng)將你自己重歸初學(xué)者行列。
問(wèn)題一：我聲明了什么！
String s = "Hello world!";
許多人都做過(guò)這樣的事情，但是，我們到底聲明了什么？回答通常是：一個(gè)String，內(nèi)容是“Hello world!”。這樣模糊的回答通常是概念不清的根源。如果要準(zhǔn)確的回答，一半的人大概會(huì)回答錯(cuò)誤。
這個(gè)語(yǔ)句聲明的是一個(gè)指向?qū)ο蟮囊茫麨椤?/span>s”，可以指向類(lèi)型為String的任何對(duì)象，目前指向"Hello world!"這個(gè)String類(lèi)型的對(duì)象。這就是真正發(fā)生的事情。我們并沒(méi)有聲明一個(gè)String對(duì)象，我們只是聲明了一個(gè)只能指向String對(duì)象的引用變量。所以，如果在剛才那句語(yǔ)句后面，如果再運(yùn)行一句：
String string = s;
我們是聲明了另外一個(gè)只能指向String對(duì)象的引用，名為string，并沒(méi)有第二個(gè)對(duì)象產(chǎn)生，string還是指向原來(lái)那個(gè)對(duì)象，也就是，和s指向同一個(gè)對(duì)象。
問(wèn)題二："=="和equals方法究竟有什么區(qū)別？
==操作符專(zhuān)門(mén)用來(lái)比較變量的值是否相等。比較好理解的一點(diǎn)是：
int a=10;
int b=10;
則a==b將是true。
但不好理解的地方是：
String a=new String("foo");
String b=new String("foo");
則a==b將返回false。
根據(jù)前一帖說(shuō)過(guò)，對(duì)象變量其實(shí)是一個(gè)引用，它們的值是指向?qū)ο笏诘膬?nèi)存地址，而不是對(duì)象本身。a和b都使用了new操作符，意味著將在內(nèi)存中產(chǎn)生兩個(gè)內(nèi)容為"foo"的字符串，既然是“兩個(gè)”，它們自然位于不同的內(nèi)存地址。a和b的值其實(shí)是兩個(gè)不同的內(nèi)存地址的值，所以使用"=="操作符，結(jié)果會(huì)是false。誠(chéng)然，a和b所指的對(duì)象，它們的內(nèi)容都是"foo"，應(yīng)該是“相等”，但是==操作符并不涉及到對(duì)象內(nèi)容的比較。
對(duì)象內(nèi)容的比較，正是equals方法做的事。
看一下Object對(duì)象的equals方法是如何實(shí)現(xiàn)的：
boolean equals(Object o){
return this==o;
}
Object對(duì)象默認(rèn)使用了==操作符。所以如果你自創(chuàng)的類(lèi)沒(méi)有覆蓋equals方法，那你的類(lèi)使用equals和使用==會(huì)得到同樣的結(jié)果。同樣也可以看出，Object的equals方法沒(méi)有達(dá)到equals方法應(yīng)該達(dá)到的目標(biāo)：比較兩個(gè)對(duì)象內(nèi)容是否相等。因?yàn)榇鸢笐?yīng)該由類(lèi)的創(chuàng)建者決定，所以Object把這個(gè)任務(wù)留給了類(lèi)的創(chuàng)建者。
看一下一個(gè)極端的類(lèi)：
Class Monster{
private String content;
...
boolean equals(Object another){ return true;}
}
我覆蓋了equals方法。這個(gè)實(shí)現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致無(wú)論Monster實(shí)例內(nèi)容如何，它們之間的比較永遠(yuǎn)返回true。
所以當(dāng)你是用equals方法判斷對(duì)象的內(nèi)容是否相等，請(qǐng)不要想當(dāng)然。因?yàn)榭赡苣阏J(rèn)為相等，而這個(gè)類(lèi)的作者不這樣認(rèn)為，而類(lèi)的equals方法的實(shí)現(xiàn)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碼的集合（HashSet,HashMap,HashTable），請(qǐng)察看一下java doc以確認(rèn)這個(gè)類(lèi)的equals邏輯是如何實(shí)現(xiàn)的。
問(wèn)題三：String到底變了沒(méi)有？
沒(méi)有。因?yàn)?/span>String被設(shè)計(jì)成不可變(immutable)類(lèi)，所以它的所有對(duì)象都是不可變對(duì)象。請(qǐng)看下列代碼：
String s = "Hello";
s = s + " world!";
s所指向的對(duì)象是否改變了呢？從本系列第一篇的結(jié)論很容易導(dǎo)出這個(gè)結(jié)論。我們來(lái)看看發(fā)生了什么事情。在這段代碼中，s原先指向一個(gè)String對(duì)象，內(nèi)容是"Hello"，然后我們對(duì)s進(jìn)行了+操作，那么s所指向的那個(gè)對(duì)象是否發(fā)生了改變呢？答案是沒(méi)有。這時(shí)，s不指向原來(lái)那個(gè)對(duì)象了，而指向了另一個(gè)String對(duì)象，內(nèi)容為"Hello world!"，原來(lái)那個(gè)對(duì)象還存在于內(nèi)存之中，只是s這個(gè)引用變量不再指向它了。
通過(guò)上面的說(shuō)明，我們很容易導(dǎo)出另一個(gè)結(jié)論，如果經(jīng)常對(duì)字符串進(jìn)行各種各樣的修改，或者說(shuō)，不可預(yù)見(jiàn)的修改，那么使用String來(lái)代表字符串的話會(huì)引起很大的內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)。因?yàn)?/span>String對(duì)象建立之后不能再改變，所以對(duì)于每一個(gè)不同的字符串，都需要一個(gè)String對(duì)象來(lái)表示。這時(shí)，應(yīng)該考慮使用StringBuffer類(lèi)，它允許修改，而不是每個(gè)不同的字符串都要生成一個(gè)新的對(duì)象。并且，這兩種類(lèi)的對(duì)象轉(zhuǎn)換十分容易。
同時(shí)，我們還可以知道，如果要使用內(nèi)容相同的字符串，不必每次都new一個(gè)String。例如我們要在構(gòu)造器中對(duì)一個(gè)名叫s的String引用變量進(jìn)行初始化，把它設(shè)置為初始值，應(yīng)當(dāng)這樣做：
public class Demo {
private String s;
...
public Demo {
s = "Initial Value";
}
...
}
而非
s = new String("Initial Value");
后者每次都會(huì)調(diào)用構(gòu)造器，生成新對(duì)象，性能低下且內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)大，并且沒(méi)有意義，因?yàn)?/span>String對(duì)象不可改變，所以對(duì)于內(nèi)容相同的字符串，只要一個(gè)String對(duì)象來(lái)表示就可以了。也就說(shuō)，多次調(diào)用上面的構(gòu)造器創(chuàng)建多個(gè)對(duì)象，他們的String類(lèi)型屬性s都指向同一個(gè)對(duì)象。
上面的結(jié)論還基于這樣一個(gè)事實(shí)：對(duì)于字符串常量，如果內(nèi)容相同，Java認(rèn)為它們代表同一個(gè)String對(duì)象。而用關(guān)鍵字new調(diào)用構(gòu)造器，總是會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象，無(wú)論內(nèi)容是否相同。
至于為什么要把String類(lèi)設(shè)計(jì)成不可變類(lèi)，是它的用途決定的。其實(shí)不只String，很多Java標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)庫(kù)中的類(lèi)都是不可變的。在開(kāi)發(fā)一個(gè)系統(tǒng)的時(shí)候，我們有時(shí)候也需要設(shè)計(jì)不可變類(lèi)，來(lái)傳遞一組相關(guān)的值，這也是面向?qū)ο笏枷氲捏w現(xiàn)。不可變類(lèi)有一些優(yōu)點(diǎn)，比如因?yàn)樗膶?duì)象是只讀的，所以多線程并發(fā)訪問(wèn)也不會(huì)有任何問(wèn)題。當(dāng)然也有一些缺點(diǎn)，比如每個(gè)不同的狀態(tài)都要一個(gè)對(duì)象來(lái)代表，可能會(huì)造成性能上的問(wèn)題。所以Java標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)庫(kù)還提供了一個(gè)可變版本，即StringBuffer。
問(wèn)題四：final關(guān)鍵字到底修飾了什么？
final使得被修飾的變量"不變"，但是由于對(duì)象型變量的本質(zhì)是“引用”，使得“不變”也有了兩種含義：引用本身的不變，和引用指向的對(duì)象不變。
引用本身的不變：
final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");
final StringBuffer b=new StringBuffer("not immutable");
a=b;//編譯期錯(cuò)誤
引用指向的對(duì)象不變：
final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");
a.append(" broken!"); //編譯通過(guò)
可見(jiàn)，final只對(duì)引用的“值”(也即它所指向的那個(gè)對(duì)象的內(nèi)存地址)有效，它迫使引用只能指向初始指向的那個(gè)對(duì)象，改變它的指向會(huì)導(dǎo)致編譯期錯(cuò)誤。至于它所指向的對(duì)象的變化，final是不負(fù)責(zé)的。這很類(lèi)似==操作符：==操作符只負(fù)責(zé)引用的“值”相等，至于這個(gè)地址所指向的對(duì)象內(nèi)容是否相等，==操作符是不管的。
理解final問(wèn)題有很重要的含義。許多程序漏洞都基于此----final只能保證引用永遠(yuǎn)指向固定對(duì)象，不能保證那個(gè)對(duì)象的狀態(tài)不變。在多線程的操作中,一個(gè)對(duì)象會(huì)被多個(gè)線程共享或修改，一個(gè)線程對(duì)對(duì)象無(wú)意識(shí)的修改可能會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)使用此對(duì)象的線程崩潰。一個(gè)錯(cuò)誤的解決方法就是在此對(duì)象新建的時(shí)候把它聲明為final，意圖使得它“永遠(yuǎn)不變”。其實(shí)那是徒勞的。
問(wèn)題五：到底要怎么樣初始化！
本問(wèn)題討論變量的初始化，所以先來(lái)看一下Java中有哪些種類(lèi)的變量。
1. 類(lèi)的屬性，或者叫值域
2. 方法里的局部變量
3. 方法的參數(shù)
對(duì)于第一種變量，Java虛擬機(jī)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行初始化。如果給出了初始值，則初始化為該初始值。如果沒(méi)有給出，則把它初始化為該類(lèi)型變量的默認(rèn)初始值。
int類(lèi)型變量默認(rèn)初始值為0
float類(lèi)型變量默認(rèn)初始值為0.0f
double類(lèi)型變量默認(rèn)初始值為0.0
boolean類(lèi)型變量默認(rèn)初始值為false
char類(lèi)型變量默認(rèn)初始值為0(ASCII碼)
long類(lèi)型變量默認(rèn)初始值為0
所有對(duì)象引用類(lèi)型變量默認(rèn)初始值為null，即不指向任何對(duì)象。注意數(shù)組本身也是對(duì)象，所以沒(méi)有初始化的數(shù)組引用在自動(dòng)初始化后其值也是null。
對(duì)于兩種不同的類(lèi)屬性，static屬性與instance屬性，初始化的時(shí)機(jī)是不同的。instance屬性在創(chuàng)建實(shí)例的時(shí)候初始化，static屬性在類(lèi)加載，也就是第一次用到這個(gè)類(lèi)的時(shí)候初始化，對(duì)于后來(lái)的實(shí)例的創(chuàng)建，不再次進(jìn)行初始化。這個(gè)問(wèn)題會(huì)在以后的系列中進(jìn)行詳細(xì)討論。
對(duì)于第二種變量，必須明確地進(jìn)行初始化。如果再?zèng)]有初始化之前就試圖使用它，編譯器會(huì)抗議。如果初始化的語(yǔ)句在try塊中或if塊中，也必須要讓它在第一次使用前一定能夠得到賦值。也就是說(shuō)，把初始化語(yǔ)句放在只有if塊的條件判斷語(yǔ)句中編譯器也會(huì)抗議，因?yàn)閳?zhí)行的時(shí)候可能不符合if后面的判斷條件，如此一來(lái)初始化語(yǔ)句就不會(huì)被執(zhí)行了，這就違反了局部變量使用前必須初始化的規(guī)定。但如果在else塊中也有初始化語(yǔ)句，就可以通過(guò)編譯，因?yàn)闊o(wú)論如何，總有至少一條初始化語(yǔ)句會(huì)被執(zhí)行，不會(huì)發(fā)生使用前未被初始化的事情。對(duì)于try-catch也是一樣，如果只有在try塊里才有初始化語(yǔ)句，編譯部通過(guò)。如果在catch或finally里也有，則可以通過(guò)編譯。總之，要保證局部變量在使用之前一定被初始化了。所以，一個(gè)好的做法是在聲明他們的時(shí)候就初始化他們，如果不知道要出事化成什么值好，就用上面的默認(rèn)值吧！
其實(shí)第三種變量和第二種本質(zhì)上是一樣的，都是方法中的局部變量。只不過(guò)作為參數(shù)，肯定是被初始化過(guò)的，傳入的值就是初始值，所以不需要初始化。
問(wèn)題六：instanceof是什么東東？
instanceof是Java的一個(gè)二元操作符，和==，> ， <是同一類(lèi)東東。由于它是由字母組成的，所以也是Java的保留關(guān)鍵字。它的作用是測(cè)試它左邊的對(duì)象是否是它右邊的類(lèi)的實(shí)例，返回boolean類(lèi)型的數(shù)據(jù)。舉個(gè)例子：
String s = "I AM an Object!";
boolean isObject = s instanceof Object;
我們聲明了一個(gè)String對(duì)象引用，指向一個(gè)String對(duì)象，然后用instancof來(lái)測(cè)試它所指向的對(duì)象是否是Object類(lèi)的一個(gè)實(shí)例，顯然，這是真的，所以返回true，也就是isObject的值為True。
instanceof有一些用處。比如我們寫(xiě)了一個(gè)處理賬單的系統(tǒng)，其中有這樣三個(gè)類(lèi)：
public class Bill {//省略細(xì)節(jié)}
public class PhoneBill extends Bill {//省略細(xì)節(jié)}
public class GasBill extends Bill {//省略細(xì)節(jié)}
在處理程序里有一個(gè)方法，接受一個(gè)Bill類(lèi)型的對(duì)象，計(jì)算金額。假設(shè)兩種賬單計(jì)算方法不同，而傳入的Bill對(duì)象可能是兩種中的任何一種，所以要用instanceof來(lái)判斷：
public double calculate(Bill bill) {
if (bill instanceof PhoneBill) {
//計(jì)算電話賬單
}
if (bill instanceof GasBill) {
//計(jì)算燃?xì)赓~單
}
...
}
這樣就可以用一個(gè)方法處理兩種子類(lèi)。 然而，這種做法通常被認(rèn)為是沒(méi)有好好利用面向?qū)ο笾械亩鄳B(tài)性。其實(shí)上面的功能要求用方法重載完全可以實(shí)現(xiàn)，這是面向?qū)ο笞兂蓱?yīng)有的做法，避免回到結(jié)構(gòu)化編程模式。只要提供兩個(gè)名字和返回值都相同，接受參數(shù)類(lèi)型不同的方法就可以了：
public double calculate(PhoneBill bill) {
//計(jì)算電話賬單
}
public double calculate(GasBill bill) {
//計(jì)算燃?xì)赓~單
}
所以，使用instanceof在絕大多數(shù)情況下并不是推薦的做法，應(yīng)當(dāng)好好利用多態(tài)。