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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!
来源:cnblogs  作者:JavaBuild  时间:2024/3/4 9:16:17  对本文有异议

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】

  1. public class Test {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
  4. list.add(1);
  5. list.add(2);
  6. list.add(3);
  7. //方式一,list != null && !list.isEmpty()
  8. if (list != null && !list.isEmpty()) {
  9. for (Integer integer : list) {
  10. System.out.println("方式1:"+list);
  11. }
  12. } else {
  13. System.out.println("ArrayList读取异常!");
  14. }
  15. //方式二,list != null && list.size() > 0
  16. if (list != null && list.size() > 0) {
  17. for (Integer integer : list) {
  18. System.out.println("方式2:"+list);
  19. }
  20. } else {
  21. System.out.println("ArrayList读取异常!");
  22. }
  23. //方式三,org.apache.commons.collections包下的 CollectionUtils工具类
  24. if (CollectionUtils.isNotEmpty(list)) {
  25. for (Integer integer : list) {
  26. System.out.println("方式2:"+list);
  27. }
  28. } else {
  29. System.out.println("ArrayList读取异常!");
  30. }
  31. }
  32. }

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】

  1. public int size() {
  2. long n = sumCount();
  3. return ((n < 0L) ? 0 :
  4. (n > (long)Integer.MAX_VALUE) ? Integer.MAX_VALUE :
  5. (int)n);
  6. }
  7. final long sumCount() {
  8. CounterCell[] as = counterCells; CounterCell a;
  9. long sum = baseCount;
  10. if (as != null) {
  11. for (int i = 0; i < as.length; ++i) {
  12. if ((a = as[i]) != null)
  13. sum += a.value;
  14. }
  15. }
  16. return sum;
  17. }
  18. public boolean isEmpty() {
  19. return sumCount() <= 0L; // ignore transient negative values
  20. }

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】

  1. private transient HashMap<E,Object> map;
  2. public boolean contains(Object o) {
  3. return map.containsKey(o);
  4. }

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】

  1. public boolean contains(Object o) {
  2. return indexOf(o) >= 0;
  3. }
  4. public int indexOf(Object o) {
  5. if (o == null) {
  6. for (int i = 0; i < size; i++)
  7. if (elementData[i]==null)
  8. return i;
  9. } else {
  10. for (int i = 0; i < size; i++)
  11. if (o.equals(elementData[i]))
  12. return i;
  13. }
  14. return -1;
  15. }

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】

  1. String [] s= new String[]{
  2. "I Love", "JavaBuild"
  3. };
  4. List<String> list = Arrays.asList(s);
  5. Collections.reverse(list);
  6. //没有指定类型的话会报错
  7. 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。

  1. class Person {
  2. private String name;
  3. private String phoneNumber;
  4. // getters and setters
  5. }
  6. //test main()
  7. List<Person> bookList = new ArrayList<>();
  8. bookList.add(new Person("1","JavaBuild"));
  9. bookList.add(new Person("2",null));
  10. // 空指针异常
  11. 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】

  1. default V merge(K key, V value,
  2. BiFunction<? super V, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {
  3. Objects.requireNonNull(remappingFunction);
  4. Objects.requireNonNull(value);
  5. V oldValue = get(key);
  6. V newValue = (oldValue == null) ? value :
  7. remappingFunction.apply(oldValue, value);
  8. if(newValue == null) {
  9. remove(key);
  10. } else {
  11. put(key, newValue);
  12. }
  13. return newValue;
  14. }

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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原文链接:https://www.cnblogs.com/JavaBuild/p/18051111

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