讀過JDK源碼的同學(xué)，尤其是讀過Collection框架的同學(xué)，肯定遇到過下面這種代碼：
第一次讀到這樣的代碼，你可能跟我一樣感到困惑，為什么不直接寫成 "newCapacity < minCapacity"，而是更麻煩的"newCapacity – minCapacity < 0"呢？
不過，當(dāng)看到那個(gè)注釋"overflow-conscious code"之后，你或許明白了一點(diǎn)點(diǎn)，這是為了解決數(shù)值溢出問題。
那么"newCapacity < minCapacity"中究竟有什么樣的溢出問題？"newCapacity – minCapacity < 0"是怎么解決"newCapacity < minCapacity"中的溢出問題的？究竟是newCapacity和minCapacity中的哪個(gè)變量溢出？還是兩個(gè)變量都溢出？對(duì)于這些問題，你都能給出清晰的回答嗎？如果不能，歡迎繼續(xù)閱讀！
本文以下面這段代碼為例，幫助大家徹底弄明白a<b與a-b<0有何區(qū)別的問題。在后面的分析中，我們假設(shè)入?yún)和b都大于0，沒有溢出；calc1和calc2是兩個(gè)計(jì)算函數(shù)，會(huì)返回一個(gè)比原來更大的數(shù)值，而且可能溢出（例如乘以2、向左移位等）。
首先，上面代碼的入?yún)和b一開始都大于0。a經(jīng)過calc1()之后，一定變大而且可能溢出；b經(jīng)過calc2()也必然比原來的b大，也可能溢出。想通過"a-b<0"或"a<b"返回兩者中較小的一個(gè)。
顯然，a和b不溢出時(shí)，a-b<0與a<b等價(jià)，沒啥好分析的。是a溢出或b溢出導(dǎo)致了a-b<0與a<b之間的不同。所以我們的分析思路應(yīng)該是，討論分別在"a，b都不溢出"、"a溢出，b不溢出"、"a不溢出，b溢出"及"a，b都溢出"這4種情況下，"a<b"與"a-b<0"的結(jié)果如何，這些結(jié)果分別與預(yù)期結(jié)果是否相同，這樣就能把問題分析清楚了。所以，我們用分類討論的方法來分析問題，如下圖（ps. 分類討論方法是一種強(qiáng)大的分析手段，任何讓人感到復(fù)雜的、沒有頭緒的問題都可以用它解決）。
分解出4種情況之后，問題就變得簡(jiǎn)單明了多了，很容易得到a<b與a-b<0的實(shí)際結(jié)果，是true還是false。另外，期望結(jié)果應(yīng)該是數(shù)學(xué)上的，不考慮溢出問題。我們經(jīng)過分析，得到這4種情況下，a<b與a-b<0的實(shí)際結(jié)果與期望結(jié)果的對(duì)比，匯總?cè)缦拢?/p>
在上圖的分析中，我們沒有給出具體數(shù)值，只用了模糊的字眼"很大"、"很小"之類的，應(yīng)該不影響理解。如果你喜歡刨根問底，可以用這段程序分析一下，看看上面的總結(jié)對(duì)不對(duì)。
從上面分析可以看出，a-b<0這樣的寫法不是萬能的，并不能解決全部溢出問題，它在某些溢出情況下的依然錯(cuò)誤。而JDK之所以采用這種寫法，是因?yàn)閍和b的數(shù)值比較接近，而且都是大數(shù)，在這個(gè)時(shí)候，a和b中有一個(gè)變量先溢出，另一個(gè)數(shù)往往很大了（快要溢出），用a-b<0的寫法剛好得到正確結(jié)果。JDK采用的這種a-b<0寫法，一般出現(xiàn)在各種空間分配方法中，例如ensureCapacity。而分配空間的時(shí)候，新分配的空間大小數(shù)值雖然比上一次的大，但是也比老的值差不了多少，巧妙的用上了上述綠色區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了在數(shù)值溢出的情況下，依然正確的特性，非常神奇。
