Java编程思想拾遗（2） 基本数据类型

晚山
313 阅读6分钟

基本变量

所有new出来的对象存储在堆中，而对于小而简单的变量，用new往往不是很有效，不如创建一个并非是引用的“自动”变量，这个变量直接存储“值”，并置于堆栈中。

基本类型具有的包装器类，使得可以在堆中创建一个对象，用来表示对应的基本类型。

数组

Java确保数组会被初始化（零值或者null），而且不能在它的范围之外被访问，否则抛出运行时异常。比如当创建一个数组对象时，实际上就是创建了一个引用数组，每个引用初始为null，编译器也能为基本数据类型的数组所占的内存全部清零。

无论使用哪种类型的数组，数组标识符其实只是一个引用，指向在堆中创建的一个真实对象，这个数组对象用以保存指向其他对象的引用，对象数组和基本类型数组在使用上几乎是相同的，唯一的区别就是对象数组保存的是引用，基本类型数组直接保存基本类型的值。只读成员length是数组对象唯一一个可以访问的字段，表示此数组对象可以存储多少元素，注意不是实际保存的元素个数。

多维数组本质上是嵌套数组，高维元素维护低微数组，低微数组的个数和内存自行分配管理

在Java中，数组是一种效率最高的存储和随机访问对象引用序列的方式。数组就是一个简单的线性序列，这使得元素访问非常快速，但是为这种速度所付出的代价是数组对象的大小被固定，并且在其生命周期中不可改变。

随着自动包装机制的出现，容器已经可以与数组几乎一样方便地用于基本类型中了，数组硕果仅存的优点就是效率，然而如果要解决更一般化的问题，数组就可能会受到过多的限制，因此在这些情形下你还是会使用容器。

字符串

String对象是不可变的，String类中每一个看起来会修改String值的方法，实际上都是创建了一个全新的String对象，以包含修改后的字符串内容，而最初的String对象则纹丝不动。

每当把String对象作为方法的参数时，都会复制一份引用，而该引用所指的对象一直待在单一的物理位置上，从未动过。局部引用的生命周期只在方法内，参数是为方法提供信息的，而不是想让该方法改变自己的。

如果需要在for循环拼装String，请务必手动使用StringBuilder，否则会有冗余的StringBuilder对象在for循环中被产生。StringBuffer是线程安全的实现。

正则表达式

  • 除了\n和\t这种操作系统级，单\是不合法的，\\才能进入Java的正则解析控制域，代表转义，能转哪些由Java定，正向转还是逆向转都可能，比如\\d代表数字，\\+代表普通字符+，\\\\代表普通反斜杠字符(前两个解析后两个)
  • 竖直线分隔表示"或"，比如"abc".matches("((abc)|(def))+")
  • [abc]表示包含a、b、c的任意一个字符，[^abc]表示除了a、b、c的任意一个字符
  • matcher.find()是可以循环调用的，每一次find从目标字符串匹配出一次表达式并无视其它无关字符，而目标字符串可能可以匹配多次表达式，以表达式而不是目标字符串为中心；matches()则需要完全匹配。组的层次在这之下
  • 组序号以左括号为准，A(B(C))D中，组0是ABCD，组1是BC，组2是C
  • ?:匹配但不捕获，比如(?:abc|def|ig)，可以匹配abc或def或ig但group不计入

文本替换，appendReplacement(StringBuffer sbuf，String replacement）执行渐进式替换，不像replaceFirst和replaceAll用固定字符串替换，这个允许自定义编程生成replacement。

String s = ”abd eaa“;
StringBuffer sbuf = new StringBuffer();
Patter p = Pattern.compile("[aeious]");
Matcher m = p.matcher(s):
while(m.find()) {
    m.appendReplacement(sbuf, m.group().toUpperCase());
}
m.appendTail(sbuf);

枚举

在你创建enum时，这些enum都继承自Enum类，编译器会自动添加一些有用的特性。例如，它会创建toString()方法以便你可以很方便地显示某个enum实例的名字，编译器还会创建ordinary()方法用来表示某个特定enum常量的声明顺序，以及static values()方法用来按照enum常量的声明顺序，产生由这些常量值构成的数组。

下面的内容对于目前稍微有点超纲，因为笔者是在后面写完再过来的...

public abstract class Enum<E extends Enum<E>>

enum Explore { HERE, THERE }

// compile auto generate
final class Explore extends java.lang.Enum {
    // that's why we use Explore.HERE
    public static final Explore HERE;
    public static final Explore THERE;
    public static final Explore[] values();
    public static Explore valueOf(java.lang.String);
    static {};
}

可以通过Class对象获取所有enum实例，非枚举类调用则会报错。

enum Search { HITHER, YON }

public class UpcastEnum {
    public static void main(String[] args) {
        Search[] vals = Search.values();
        Enum e = Search.HITHER; // Upcast
        // e.values(); // No values() in Enum
        for(Enum en : e.getClass().getEnumConstants()) {
            System.out.println(en); // output: HITHER YON
        }
    }
}

所以enum无法继承其他类，但实现接口多重继承还是没问题的。

 enum CartoonCharater implements Generator<CartoonCharater> {
     SPLAPPY, SPANKY, PUNCHY, SILLY, BOUNCY, NUTTY, BOB;
     
     private Random rand = new Random(47);
     
     public CartoonCharater next() {
         return values()[rand.nextInt(values().length)];
     }
 }
 
 public class EnumImplementation {
     public static <T> void printNext(Generator<T> rg) {
         System.out.print(rg.next() + ". ");
     }
     public staic void main(String[] args) {
         CartoonCharater cc = CartoonCharater.BOB;
         for(int i = 0; i< 10; i++) {
             printNext(cc);
         }
     }
 }

Java允许程序员为enum实例编写方法，从而为每个enum实例赋予各自不同的行为，要实现常量相关的方法，你需要为enum定义一个或多个abstract方法，然后为每个enum实例实现该抽象方法。可以理解为枚举类为父类，枚举实例覆盖或实现父类方法。(笔者之前忘了这个特性，是通过在枚举中添加一个Function成员字段实现类似的效果，不过相对而言还是用继承更合适)

public enum ConstantSpecificMethod {
    DATE_TIME {
        String getinfo() {
            return DateFormat.getDateInstance().format(new Date));
        }
    }
    
    abstract String getInfo();
    
    public static void main(String[] args) {
        for(ConstantSpecificMethod csm: values()) {
            System.out.println(csm.getInfo()):
        }
    }
}

Java引入了EnumSet，其内部使用long存储了Enum的ordinary()，一个成员占据一个bit。此外还提供了EnumMap，其内部使用数组实现，数组下标即为Enum的ordinary()。

注解

注解可以用来生成描述符文件，甚至或是新的类定义，并且有助于减轻编写样板代码的负担，每当你创建描述符性质的类或接口时，一旦其中包含了重复性的工作，那就可以考虑使用注解来简化与自动化该过程。

注解把元数据与源代码文件结合在一起，并利用Annotation API（AnnotatedElement反射接口，依托于Class对象所以并没有太多神秘色彩）为自己的注解构造处理工具，而不是保存在外部文档中，注解是真正的语言级的概念，一旦构造出来，就享有编译期的类型检查保护，程序员也拥有对源代码以及字节码检查强大的检查与操作能力。

注解的定义看起来很像接口的定义，事实上，和其他任何Java接口一样，注解也将会编译成class文件。注解的元素看起来就像是接口的方法，唯一的区别是你可以为其制定默认值。

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