在理論上, 理論和實(shí)踐是沒有差異的; 但在實(shí)踐中, 是有的。
In theory, there is no difference between theory and practice. But in practice, there is.
——Snepscheut
為了方便閱讀,把本系列帖子的目錄整理如下:
1 對(duì)算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不熟悉
為什么我先拿“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法”說事捏?這玩意是寫程序最最基本的東東。不管你使用 Java 還是其它的什么語言,都離不開它。而且這玩意是跨語言的,學(xué)好之后不管在哪門語言中都能用得上。
既然“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法”這么重要,為什么很多 Java 新手卻很不熟悉捏?我琢磨了一下,估計(jì)有兩種可能。有些人雖然是計(jì)算機(jī)系畢業(yè)的,但是當(dāng)初壓根沒好好學(xué)過這門課程,到工作時(shí)早都還給老師了;還有一些人是中途轉(zhuǎn)行干編程,轉(zhuǎn)行后又沒有好好地打基礎(chǔ)(都指望速成)。
下面列出幾個(gè)很基本的問題,如果你每一個(gè)問題都搞得很清楚,那說明你過了這關(guān),可以去看看下一個(gè)帖子了。否則的話,你趕緊去找本算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的書惡補(bǔ)一下吧。
什么時(shí)候該用數(shù)組型容器、什么時(shí)候該用鏈表型容器?
什么是散列函數(shù)?HashMap 的實(shí)現(xiàn)原理是什么?
什么是遞歸?如果你以前從來沒寫過遞歸函數(shù),嘗試著寫一個(gè)(比如用遞歸函數(shù)進(jìn)行目錄樹遍歷)。
什么是算法復(fù)雜度?
你是否理解空間換時(shí)間的思想?
寫一個(gè)針對(duì)整數(shù)數(shù)組的冒泡排序函數(shù),看看你要修改幾次才能跑通。
寫一個(gè)針對(duì)整數(shù)數(shù)組的二分查找函數(shù),看看你要修改幾次才能跑通。
按理說 Java 是一個(gè)很 OO 的語言,Java 社區(qū)也一向是充滿了“對(duì)象”的氛圍。但俺在面試 Java 程序員時(shí),卻屢屢碰到令人大跌眼鏡的事情。俺碰到不止一個(gè)求職者,連什么是“多態(tài)”都講不清楚。很多人號(hào)稱用過設(shè)計(jì)模式,但一半以上都僅限于單鍵模式和抽象工廠模式。當(dāng)我深入問他/她抽象工廠模式到底有什么好處時(shí),很多人語焉不詳。
為什么很多 Java 程序員會(huì)缺乏面向?qū)ο蠡竟Γ窟@得怪那些 Java 框架?,F(xiàn)在 Java 的各種框架太發(fā)達(dá)、太傻瓜化了,導(dǎo)致很多程序員只需要按部就班、照著框架進(jìn)行代碼填空,基本已經(jīng)喪失了 OOA 和 OOD 的能力。我手下有些個(gè) Java 程序員,對(duì) Spring、Hibernate 等框架了如指掌;但如果給他一個(gè)簡(jiǎn)單需求,讓他寫一個(gè)脫離 Web 框架的獨(dú)立 Application,他就不知所措了。這樣的開發(fā)人員,將來只能成為所謂的“軟件藍(lán)領(lǐng)”,崗位很難得到提升。
同上一個(gè)帖子一樣,我這次也提如下幾個(gè)問題:
★基于接口的繼承和基于實(shí)現(xiàn)的繼承各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
★繼承(包括 extend 和 implement)有什么【缺點(diǎn)】?
★多態(tài)(polymorphism)有什么【缺點(diǎn)】?
★為什么 Java 可以多繼承 interface,而不可以多繼承 class?
★假如讓你寫一個(gè)小游戲(比如人機(jī)對(duì)戰(zhàn)的五子棋),你會(huì)如何設(shè)計(jì)類結(jié)構(gòu)?
★類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),如何考慮可擴(kuò)展性?
如果上述這些問題你都能夠搞得比較清楚,說明你的 OO 基礎(chǔ)還過得去。否則的話,我建議你一邊找些 OOAD 和設(shè)計(jì)模式的書看看,同時(shí)自己動(dòng)手寫些簡(jiǎn)單的小程序(不依賴那些框架),把學(xué)到的模式理論結(jié)合到實(shí)踐中。通過這種方式來提高自己 OOAD 的能力,效果會(huì)比較好。
目錄
★隨意地命名
★習(xí)慣于代碼的 copy & paste
★Magic Number 滿天飛
★代碼耦合度太大
★被 GC 寵壞
上次聊了“缺乏面向?qū)ο蠡竟Α?,今天來說說編程習(xí)慣的問題。今天說的這些壞習(xí)慣大部分都是跨語言的(C++、Python 新手也有),而且大部分都需要靠平時(shí)不斷地努力才能慢慢改掉。
★隨意地命名
有些新手寫程序,當(dāng)需要定義某個(gè)變量名(也可能是函數(shù)名、類名、包名等)時(shí),隨意地一敲鍵盤,名字就起好了......若干星期后,碰到某 bug,再來看自己寫的代碼時(shí),心中暗自嘀咕:“這代碼是我寫的嗎?咋都看不懂捏?”
所以我常跟新來的菜鳥說,命名不規(guī)范害死人?。¤b于該問題相當(dāng)普遍,我整理了幾種典型的作為反面教材,具體如下:使用單字母命名變量;使用一些沒太大意義的變量名(例如 s1、s2、s3);對(duì)同一個(gè)業(yè)務(wù)概念使用不同的術(shù)語/縮寫(容易讓讀代碼的人神經(jīng)分裂);使用拼音命名(如果你團(tuán)隊(duì)中有港臺(tái)人士或者老外,就慘了)。
★習(xí)慣于代碼的 copy & paste
這是一個(gè)很普遍的問題。很多新手寫代碼的時(shí)候,如果發(fā)現(xiàn)要寫的某個(gè)函數(shù)和前幾天寫的某個(gè)函數(shù)差不多,就把原來的那個(gè)函數(shù)貼過來,然后稍微改幾下,心中還暗喜:“又快速搞定了一個(gè)功能”......
同學(xué),如果你也喜歡這么干,可要注意了。這種做法是代碼臭味(借用《重構(gòu) - 改善既有代碼的設(shè)計(jì)》的提法)的主要來源,導(dǎo)致代碼可維護(hù)性大大下降。當(dāng)你將來需要增加功能或修改 bug 的時(shí)候,要同時(shí)改動(dòng)多個(gè)地方,而那時(shí)你估計(jì)已經(jīng)想不起來這砣代碼有幾個(gè)克隆了。
★Magic Number 滿天飛
如果你沒有聽說過“Magic Number”,先看“這里”了解一下。
為了說明Magic Number的問題,咱找個(gè)例子來說事兒:假設(shè)有個(gè)業(yè)務(wù)邏輯中需要進(jìn)行10秒的超時(shí)等待,你會(huì)怎么寫這個(gè)sleep語句?我估計(jì)大部分人不外乎下面三種寫法:
1、直接寫上 sleep(101000); 了事
2、定義一個(gè)常量 TIMEOUT_XXX = 101000; 然后 sleep(TIMEOUT_XXX);
3、在配制文件中加入一個(gè)超時(shí)項(xiàng),然后程序讀取配制文件獲得超時(shí)值,然后調(diào)用 sleep。(此處提到的“配置文件”是廣義的,泛指各種可用于存儲(chǔ)配置信息的機(jī)制,如:xml 文件、ini 文件、數(shù)據(jù)庫 ...)
如果你的做法類似于寫法1,你多半喜歡隨手硬編碼。硬編碼不光缺乏可讀性,而且具有和“代碼拷貝粘貼”類似的代碼臭味(可能會(huì)存在多個(gè) Magic Number 克?。?,不利于日后維護(hù)。
至于寫法2,比寫法1稍好(至少可讀性好了)。但是,將來一旦發(fā)生需求變更,要求在【運(yùn)行時(shí)】調(diào)整超時(shí)間隔(甚至要求讓用戶來配制超時(shí)間隔),則寫法2的缺點(diǎn)立馬暴露無遺。
★代碼耦合度太大
每當(dāng)說到 MVC 或者設(shè)計(jì)模式,幾乎每個(gè) Java 開發(fā)人員都能說得頭頭是道?但是說歸說,真正寫代碼的時(shí)候,鮮有人寫出的代碼是層次清楚的。至于說到代碼耦合分別由哪些情況引起?什么是正交的設(shè)計(jì)?(關(guān)于耦合與正交設(shè)計(jì),我后面會(huì)專門討論一下)能完全搞明白的人就更少了。
所以很多 Java 新手的代碼耦合度大也就不足為奇了。我曾經(jīng)抽查過試用期員工的代碼,各種業(yè)務(wù)邏輯糾纏在一起,代碼臭味都要熏死人。想重構(gòu)都無從下手,只好讓他推倒重寫。
★被 GC 寵壞
由于 Java 在語言層面提供了內(nèi)存的垃圾回收機(jī)制,程序員只管申請(qǐng)內(nèi)存,不需要再關(guān)心釋放的問題。因此很多新手養(yǎng)成了壞習(xí)慣,對(duì)于其它資源(比如數(shù)據(jù)庫連接)也只申請(qǐng)不釋放(有些人甚至天真地以為 JVM 會(huì)幫你搞定資源回收)。
還有些人雖然知道資源需要釋放,但是常常忘記(比如寫了打開數(shù)據(jù)庫連接和相關(guān)代碼,【即將】寫關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接時(shí),突然有人叫你去吃中飯,回來后就把這茬給忘了)。
這個(gè)壞習(xí)慣會(huì)導(dǎo)致資源的泄露,而資源泄露往往比內(nèi)存泄露更要命。如果你寫的程序是長時(shí)間運(yùn)行的(比如運(yùn)行在 Web Server 上),時(shí)間長了會(huì)由于資源耗盡而導(dǎo)致整個(gè)進(jìn)程出問題。
目錄
★空的 catch 語句塊
★沒有使用 finally
★籠統(tǒng)的 catch 語句塊
★使用函數(shù)返回值進(jìn)行錯(cuò)誤處理
★不清楚“Checked Exception”和“Runtime Exception”的區(qū)別
上一個(gè)帖子討論了“編程習(xí)慣的問題”,今天來聊聊關(guān)于異常處理的話題。
★空的 catch 語句塊
犯這種錯(cuò)誤的人比較少,一般發(fā)生在剛學(xué)會(huì) Java 或者剛參加工作不久的人身上。
所謂“空 catch 語句塊”就是在 catch 語句塊中沒有對(duì)異常作任何處理(比如記錯(cuò)誤日志),導(dǎo)致異常信息被丟棄/忽略。一旦程序不能正確運(yùn)行,由于查不到任何 log 信息,只好從頭看代碼,靠肉眼找 bug。
★沒有使用 finally
很多人在 catch 語句之后不使用 finally 語句。由于在 try 語句中可能會(huì)涉及資源的申請(qǐng)和釋放。如果在資源申請(qǐng)之后、資源釋放之前拋出異常,就會(huì)發(fā)生資源泄露。
?。ㄙY源泄露的嚴(yán)重性,上一個(gè)帖子已經(jīng)聊過了)
★籠統(tǒng)的 catch 語句塊
有些人為了省事,只在自己模塊的最外層代碼包一個(gè) try 語句塊,然后 catch(Exception)。不管捕獲到什么異常,都作統(tǒng)一 log 了事。這種做法比“空 catch 語句塊”稍好,但由于不能對(duì)具體的異常進(jìn)行具體處理,對(duì)一些可恢復(fù)的異常(下面會(huì)提到),喪失了恢復(fù)的機(jī)會(huì)。而且也可能導(dǎo)致上述提到的資源泄露的問題。
★使用函數(shù)返回值進(jìn)行錯(cuò)誤處理
有些人放著 Java 的異常機(jī)制不用,而用函數(shù)返回值來表示成功/失敗(比如:返回 true 表示成功、false 表示失?。?,簡(jiǎn)直是“捧著金碗要飯”。個(gè)人感覺,從 C 轉(zhuǎn)到 Java 的人比較容易有此毛病。這種做法會(huì)導(dǎo)致如下幾個(gè)問題:
- 返回值一般用整數(shù)值或布爾值表示,傳遞的信息過于簡(jiǎn)陋;
- 一旦調(diào)用者忽略了錯(cuò)誤返回碼,就會(huì)導(dǎo)致和“空 catch 語句塊”類似的問題;
- 對(duì)同一個(gè)函數(shù)的多處調(diào)用,都需要對(duì)返回值進(jìn)行重復(fù)判斷,導(dǎo)致代碼冗余(代碼冗余的壞處,上一個(gè)帖子也已經(jīng)聊過了)。
★不清楚“Checked Exception”和“Runtime Exception”的區(qū)別
這個(gè)現(xiàn)象比較普遍,俺發(fā)現(xiàn)很多2年以上 Java 工作經(jīng)驗(yàn)的人尚未完全搞明白兩者的區(qū)別。看來這個(gè)問題得詳細(xì)說一下。
當(dāng)初Java的設(shè)計(jì)者有意區(qū)分這兩種異常,是別有深意的。其中“Checked Exception”用于表示可恢復(fù)的異常(也就是你必須檢查的異常);而“Runtime Exception”表示不可恢復(fù)的異常(也就是運(yùn)行時(shí)異常,主要是程序 bug 和致命錯(cuò)誤,你【不需要】檢查)。不過這種做法引來了很多爭(zhēng)議(包括很多 Java 大牛),鑒于本帖子主要針對(duì)新手,以后再專門來聊這個(gè)爭(zhēng)議的話題。
為了便于理解,下面我舉一個(gè)例子來說明。假設(shè)你要寫一個(gè) Download 函數(shù),根據(jù)傳入的 URL(String 參數(shù))返回對(duì)應(yīng)網(wǎng)頁的內(nèi)容文本。這時(shí)候有兩種情況你需要處理:
- 如果傳入的 URL 參數(shù)是 null,這表明該函數(shù)的調(diào)用者出 bug 了,而程序本身的 bug 是很難在運(yùn)行時(shí)自我恢復(fù)的。這時(shí)候 Download 函數(shù)必須拋出 Runtime Exception。并且 Download 函數(shù)的調(diào)用者【不應(yīng)該】嘗試去處理這個(gè)異常,必須讓它【盡早】暴露出來(比如讓 JVM 自己終止運(yùn)行)。
- 如果傳入的 URL 參數(shù)非 null,但是它包含的字符串不是一個(gè)合法的URL格式(可能由于用戶輸入錯(cuò)誤導(dǎo)致)。這時(shí)候 Download 函數(shù)必須拋出 Checked Exception。并且 Download 函數(shù)的調(diào)用者必須捕獲該異常并進(jìn)行相應(yīng)的處理(比如提示用戶重新輸入 URL)。
上面就是幾種常見的Java異常處理的誤用。下一個(gè)帖子我們來聊一下“對(duì)虛擬機(jī)(JVM)了解不足”。
目錄
★關(guān)于基本類型和引用類型
★關(guān)于垃圾回收(Garbage Collection)
★關(guān)于字符串
★關(guān)于范型(Generic Programming)
★關(guān)于多線程
上次的帖子討論了Java異常機(jī)制的幾種誤用,今天咱們來說說 JVM(以及 Java 編譯器)相關(guān)的話題。為啥要聊 JVM 捏?因?yàn)橛泻芏?Java 程序員,由于對(duì) JVM 缺乏了解,在碰到某些技術(shù)問題時(shí)無從下手;另外,由于缺乏對(duì) JVM 的了解,可能導(dǎo)致寫出來的代碼性能巨差或者有嚴(yán)重的 Bug。所以俺在之前的帖子“學(xué)習(xí)技術(shù)的三部曲:WHAT、HOW、WHY”中,強(qiáng)調(diào)了掌握內(nèi)部機(jī)制的重要性。對(duì)于一個(gè) Java 程序員來說,你不一定要非常清楚 JVM 的細(xì)節(jié),但是對(duì)于一些關(guān)鍵的運(yùn)作機(jī)制,還是要掌握大致的概念。
按照本系列的慣例,俺會(huì)問幾個(gè)和 JVM 相關(guān)的問題,你如果對(duì)這些問題不是很明白,那得考慮花點(diǎn)時(shí)間去了解一下了。另外,鑒于有網(wǎng)友批評(píng)“本系列”帖子:光診斷毛病,不開出藥方。(說得很形象,也很中肯)俺會(huì)針對(duì)下面提出的問題,寫一些帖子來解答。
★關(guān)于基本類型和引用類型
很多新手不理解Java的基本類型和引用類型在本質(zhì)上有什么區(qū)別。請(qǐng)看如下的問題:
◇這兩種類型在內(nèi)存存儲(chǔ)上有什么區(qū)別?
◇這兩種類型在性能上有什么區(qū)別?
◇這兩種類型對(duì)于 GC 有什么區(qū)別?
關(guān)于前兩個(gè)問題,請(qǐng)看之前的帖子“Java性能優(yōu)化[1]:基本類型 vs 引用類型”。
★關(guān)于垃圾回收(Garbage Collection)
很多新手不理解 GC 的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。請(qǐng)看如下的問題:
◇GC 是如何判斷哪些對(duì)象已經(jīng)失效?
◇GC 對(duì)性能會(huì)有哪些影響?
◇如何通過 JVM 的參數(shù)調(diào)優(yōu) GC 的性能?
關(guān)于 GC 的問題,可以參見之前的帖子“Java性能優(yōu)化[3]:關(guān)于垃圾回收(GC)”。
★關(guān)于字符串
對(duì)于 Java 提供的 String 和 StringBuilder,想必很多人都知道:String 用于常量字符串,StringBuilder 用于可變字符串。那 Java 當(dāng)初為什么要這樣設(shè)計(jì)捏?為啥不用一個(gè)類來統(tǒng)一搞定捏?
★關(guān)于范型(Generic Programming)
從 JDK 1.5開始,Java 引入了一個(gè)重量級(jí)的語法:范型。不過捏,很多新手僅僅知道范型的皮毛,而對(duì)于很多本質(zhì)的東東,不甚了解。
◇GP 是在編譯時(shí)實(shí)現(xiàn)的還是在運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)的?為什么要這么實(shí)現(xiàn)?
◇GP 的類型擦除機(jī)制是咋回事?有啥優(yōu)點(diǎn)/缺點(diǎn)?
◇使用范型容器(相對(duì)于傳統(tǒng)容器)在性能上有啥影響?為什么?
★關(guān)于多線程
另外,多線程也是大部分 Java 新手的短板。所以俺最后再來提幾個(gè)關(guān)于多線程的問題。
◇synchronized 關(guān)鍵字是怎么起作用滴?
◇synchronized 的顆粒度(或者說作用域)如何?是針對(duì)某個(gè)類還是針對(duì)某個(gè)類對(duì)象實(shí)例?
◇synchronized 對(duì)性能有沒有影響?為什么?
◇volatile 關(guān)鍵字又是派啥用滴?啥時(shí)候需要用這個(gè)關(guān)鍵字捏?