jdk50新特性介紹

1、jdk5 0新特性介紹jdk5.0新特性介紹2010-04-02 10：51Java 5.0發(fā)布了，許多人都將開始使用這個(gè)JDK版本的一些新增特性。從增強(qiáng)的for循環(huán)到諸如泛型(generic)之類更復(fù)雜的特性，都將很快出現(xiàn)在您所編寫的代碼中。我們剛剛完成了一個(gè)基于Java 5.0的大型任務(wù)，而本文就是要介紹我們使用這些新特性的體驗(yàn)。本文不是一篇入門性的文章，而是對(duì)這些特性以及它們所產(chǎn)生的影響的深入介紹，同時(shí)還給出了一些在項(xiàng)目中更有效地使用這些特性的技巧。簡介在JDK 1.5的beta階段，我們?yōu)锽EA的Java IDE開發(fā)了一個(gè)Java 5編譯器。因?yàn)槲覀儗?shí)現(xiàn)了許多新特性，所以人們開始以新的

2、方式利用它們；有些用法很聰明，而有些用法明顯應(yīng)該被列入禁用清單。編譯器本身使用了新的語言特性，所以我們也獲得了使用這些特性維護(hù)代碼的直接體驗(yàn)。本文將介紹其中的許多特性和使用它們的體驗(yàn)。我們假定您已經(jīng)熟悉了這些新特性，所以不再全面介紹每個(gè)特性，而是談?wù)撘恍┯腥さ?、但很可能不太明顯的內(nèi)容和用法。這些技巧出自我們的實(shí)際體驗(yàn)，并大致按照語言特性進(jìn)行了分類。我們將從最簡單的特性開始，逐步過渡到高級(jí)特性。泛型所包含的內(nèi)容特別豐富，因此占了本文一半的篇幅。增強(qiáng)的for循環(huán)為了迭代集合和數(shù)組，增強(qiáng)的for循環(huán)提供了一個(gè)簡單、兼容的語法。有兩點(diǎn)值得一提：Init表達(dá)式在循環(huán)中，初始化表達(dá)式只計(jì)算一次。這意味著您

3、通常可以移除一個(gè)變量聲明。在這個(gè)例子中，我們必須創(chuàng)建一個(gè)整型數(shù)組來保存computeNumbers()的結(jié)果，以防止每一次循環(huán)都重新計(jì)算該方法。您可以看到，下面的代碼要比上面的代碼整潔一些，并且沒有泄露變量numbers：未增強(qiáng)的For：int sum=0；Integer numbers=computeNumbers()；for(int i=0；i numbers.length；i+)sum+=numbersi；增強(qiáng)后的For：int sum=0；for(int number：computeNumbers()sum+=number；局限性有時(shí)需要在迭代期間訪問迭代器或下標(biāo)，看起來增強(qiáng)的for循

4、環(huán)應(yīng)該允許該操作，但事實(shí)上不是這樣，請(qǐng)看下面的例子：for(int i=0；i numbers.length；i+)if(i！=0)System.out.print(,)；System.out.print(numbersi)；我們希望將數(shù)組中的值打印為一個(gè)用逗號(hào)分隔的清單。我們需要知道目前是否是第一項(xiàng)，以便確定是否應(yīng)該打印逗號(hào)。使用增強(qiáng)的for循環(huán)是無法獲知這種信息的。我們需要自己保留一個(gè)下標(biāo)或一個(gè)布爾值來指示是否經(jīng)過了第一項(xiàng)。這是另一個(gè)例子：for(Iterator integer it=n.iterator()；it.hasNext()；)if(it.next()0)it.remove()

5、；在此例中，我們想從整數(shù)集合中刪除負(fù)數(shù)項(xiàng)。為此，需要對(duì)迭代器調(diào)用一個(gè)方法，但是當(dāng)使用增強(qiáng)的for循環(huán)時(shí)，迭代器對(duì)我們來說是看不到的。因此，我們只能使用Java 5之前版本的迭代方法。順便說一下，這里需要注意的是，由于Iterator是泛型，所以其聲明是Iterator Integer。許多人都忘記了這一點(diǎn)而使用了Iterator的原始格式。注釋注釋處理是一個(gè)很大的話題。因?yàn)楸疚闹魂P(guān)注核心的語言特性，所以我們不打算涵蓋它所有的可能形式和陷阱。我們將討論內(nèi)置的注釋(SuppressWarnings，Deprecated和Override)以及一般注釋處理的局限性。Suppress Warnings

6、該注釋關(guān)閉了類或方法級(jí)別的編譯器警告。有時(shí)候您比編譯器更清楚地知道，代碼必須使用一個(gè)被否決的方法或執(zhí)行一些無法靜態(tài)確定是否類型安全的動(dòng)作，而使用：SuppressWarnings(deprecation)public static void selfDestruct()Thread.currentThread().stop()；這可能是內(nèi)置注釋最有用的地方。遺憾的是，1.5.0_04的javac不支持它。但是1.6支持它，并且Sun正在努力將其向后移植到1.5中。Eclipse 3.1中支持該注釋，其他IDE也可能支持它。這允許您把代碼徹底地從警告中解脫出來。如果在編譯時(shí)出現(xiàn)警告，可以確定是您

7、剛剛把它添加進(jìn)來-以幫助查看那些可能不安全的代碼。隨著泛型的添加，它使用起來將更趁手。Deprecated遺憾的是，Deprecated沒那么有用。它本來旨在替換deprecated javadoc標(biāo)簽，但是由于它不包含任何字段，所以也就沒有方法來建議deprecated類或方法的用戶應(yīng)該使用什么做為替代品。大多數(shù)用法都同時(shí)需要javadoc標(biāo)簽和這個(gè)注釋。Override Override表示，它所注釋的方法應(yīng)該重寫超類中具有相同簽名的方法：Override public int hashCode().看上面的例子，如果沒有在hashCode中將C大寫，在編譯時(shí)不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，但是在運(yùn)行時(shí)將無

8、法像期望的那樣調(diào)用該方法。通過添加Override標(biāo)簽，編譯器會(huì)提示它是否真正地執(zhí)行了重寫。在超類發(fā)生改變的情況中，這也很有幫助。如果向該方法中添加一個(gè)新參數(shù)，而且方法本身也被重命名了，那么子類將突然不能編譯，因?yàn)樗辉僦貙懗惖娜魏螙|西。其它注釋注釋在其他場景中非常有用。當(dāng)不是直接修改行為而是增強(qiáng)行為時(shí)，特別是在添加樣板代碼的情況下，注釋在諸如EJB和Web services這樣的框架中運(yùn)行得非常好。注釋不能用做預(yù)處理器。Sun的設(shè)計(jì)特別預(yù)防了完全因?yàn)樽⑨尪薷念惖淖止?jié)碼。這樣可以正確地理解該語言的成果，而且IDE之類的工具也可以執(zhí)行深入的代碼分析和重構(gòu)之類的功能。注釋不是銀彈。第一次遇到的

9、時(shí)候，人們試圖嘗試各種技巧。請(qǐng)看下面這個(gè)從別人那里獲得的建議：public class FooProperty private int bar；其思想是為私有字段bar自動(dòng)創(chuàng)建getter和setter方法。遺憾的是，這個(gè)想法有兩個(gè)失敗之處：1)它不能運(yùn)行，2)它使代碼難以閱讀和處理。它是無法實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)榍懊嬉呀?jīng)提到了，Sun特別阻止了對(duì)出現(xiàn)注釋的類進(jìn)行修改。即使是可能的，它也不是一個(gè)好主意，因?yàn)樗勾a可讀性差。第一次看到這段代碼的人會(huì)不知道該注釋創(chuàng)建了方法。此外，如果將來您需要在這些方法內(nèi)部執(zhí)行一些操作，注釋也是沒用的?？傊?，不要試圖用注釋去做那些常規(guī)代碼可以完成的事情。枚舉enum非常像

10、public static final int聲明，后者作為枚舉值已經(jīng)使用了很多年。對(duì)int所做的最大也是最明顯的改進(jìn)是類型安全-您不能錯(cuò)誤地用枚舉的一種類型代替另一種類型，這一點(diǎn)和int不同，所有的int對(duì)編譯器來說都是一樣的。除去極少數(shù)例外的情況，通常都應(yīng)該用enum實(shí)例替換全部的枚舉風(fēng)格的int結(jié)構(gòu)。枚舉提供了一些附加的特性。EnumMap和EnumSet這兩個(gè)實(shí)用類是專門為枚舉優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)集合實(shí)現(xiàn)。如果知道集合只包含枚舉類型，那么應(yīng)該使用這些專門的集合來代替HashMap或HashSet。大部分情況下，可以使用enum對(duì)代碼中的所有public static final int做插入替換

11、。它們是可比的，并且可以靜態(tài)導(dǎo)入，所以對(duì)它們的引用看起來是等同的，即使是對(duì)于內(nèi)部類(或內(nèi)部枚舉類型)。注意，比較枚舉類型的時(shí)候，聲明它們的指令表明了它們的順序值。隱藏的靜態(tài)方法兩個(gè)靜態(tài)方法出現(xiàn)在所有枚舉類型聲明中。因?yàn)樗鼈兪敲杜e子類上的靜態(tài)方法，而不是Enum本身的方法，所以它們在java.lang.Enum的javadoc中沒有出現(xiàn)。第一個(gè)是values()，返回一個(gè)枚舉類型所有可能值的數(shù)組。第二個(gè)是valueOf()，為提供的字符串返回一個(gè)枚舉類型，該枚舉類型必須精確地匹配源代碼聲明。方法關(guān)于枚舉類型，我們最喜歡的一個(gè)方面是它可以有方法。過去您可能需要編寫一些代碼，對(duì)public stat

12、ic final int進(jìn)行轉(zhuǎn)換，把它從數(shù)據(jù)庫類型轉(zhuǎn)換為JDBC URL。而現(xiàn)在則可以讓枚舉類型本身帶一個(gè)整理代碼的方法。下面就是一個(gè)例子，包括DatabaseType枚舉類型的抽象方法以及每個(gè)枚舉實(shí)例中提供的實(shí)現(xiàn)：public enum DatabaseTypeORACLEpublic String getJdbcUrl().,MYSQLpublic String getJdbcUrl().；public abstract String getJdbcUrl()；現(xiàn)在枚舉類型可以直接提供它的實(shí)用方法。例如：DatabaseType dbType=.；String jdbcURL=dbType

13、.getJdbcUrl()；要獲取URL，必須預(yù)先知道該實(shí)用方法在哪里?？勺儏?shù)(Vararg)正確地使用可變參數(shù)確實(shí)可以清理一些垃圾代碼。典型的例子是一個(gè)帶有可變的String參數(shù)個(gè)數(shù)的log方法：Log.log(String code)Log.log(String code,String arg)Log.log(String code,String arg1,String arg2)Log.log(String code,String args)當(dāng)討論可變參數(shù)時(shí)，比較有趣的是，如果用新的可變參數(shù)替換前四個(gè)例子，將是兼容的：Log.log(String code,String.args)所有

14、的可變參數(shù)都是源兼容的-那就是說，如果重新編譯log()方法的所有調(diào)用程序，可以直接替換全部的四個(gè)方法。然而，如果需要向后的二進(jìn)制兼容性，那么就需要舍去前三個(gè)方法。只有最后那個(gè)帶一個(gè)字符串?dāng)?shù)組參數(shù)的方法等效于可變參數(shù)版本，因此可以被可變參數(shù)版本替換。類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換如果希望調(diào)用程序了解應(yīng)該使用哪種類型的參數(shù)，那么應(yīng)該避免用可變參數(shù)進(jìn)行類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。看下面這個(gè)例子，第一項(xiàng)希望是String，第二項(xiàng)希望是Exception：Log.log(Object.objects)String message=(String)objects0；if(objects.length 1)Exception e=(Ex

15、ception)objects1；/Do something with the exception方法簽名應(yīng)該如下所示，相應(yīng)的可變參數(shù)分別使用String和Exception聲明：Log.log(String message,Exception e,Object.objects).不要使用可變參數(shù)破壞類型系統(tǒng)。需要強(qiáng)類型化時(shí)才可以使用它。對(duì)于這個(gè)規(guī)則，PrintStream.printf()是一個(gè)有趣的例外：它提供類型信息作為自己的第一個(gè)參數(shù)，以便稍后可以接受那些類型。協(xié)變返回協(xié)變返回的基本用法是用于在已知一個(gè)實(shí)現(xiàn)的返回類型比API更具體的時(shí)候避免進(jìn)行類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。在下面這個(gè)例子中，有一個(gè)返回

16、Animal對(duì)象的Zoo接口。我們的實(shí)現(xiàn)返回一個(gè)AnimalImpl對(duì)象，但是在JDK 1.5之前，要返回一個(gè)Animal對(duì)象就必須聲明。：public interface Zoopublic Animal getAnimal()；public class ZooImpl implements Zoopublic Animal getAnimal()return new AnimalImpl()；協(xié)變返回的使用替換了三個(gè)反模式：直接字段訪問。為了規(guī)避API限制，一些實(shí)現(xiàn)把子類直接暴露為字段：ZooImpl._animal另一種形式是，在知道實(shí)現(xiàn)的實(shí)際上是特定的子類的情況下，在調(diào)用程序中執(zhí)行向下

17、轉(zhuǎn)換：(AnimalImpl)ZooImpl.getAnimal().implMethod()；我看到的最后一種形式是一個(gè)具體的方法，該方法用來避免由一個(gè)完全不同的簽名所引發(fā)的問題：ZooImpl._getAnimal()；這三種模式都有它們的問題和局限性。要么是不夠整潔，要么就是暴露了不必要的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。協(xié)變協(xié)變返回模式就比較整潔、安全并且易于維護(hù)，它也不需要類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換或特定的方法或字段：public AnimalImpl getAnimal()return new AnimalImpl()；使用結(jié)果：ZooImpl.getAnimal().implMethod()；使用泛型我們將從兩個(gè)角度

18、來了解泛型：使用泛型和構(gòu)造泛型。我們不討論List、Set和Map的顯而易見的用法。知道泛型集合是強(qiáng)大的并且應(yīng)該經(jīng)常使用就足夠了。我們將討論泛型方法的使用以及編譯器推斷類型的方法。通常這些都不會(huì)出問題，但是當(dāng)出問題時(shí)，錯(cuò)誤信息會(huì)非常令人費(fèi)解，所以需要了解如何修復(fù)這些問題。泛型方法除了泛型類型，Java 5還引入了泛型方法。在這個(gè)來自java.util.Collections的例子中，構(gòu)造了一個(gè)單元素列表。新的List的元素類型是根據(jù)傳入方法的對(duì)象的類型來推斷的：static TList TCollections.singletonList(T o)示例用法：public List Intege

19、r getListOfOne()return Collections.singletonList(1)；在示例用法中，我們傳入了一個(gè)int。所以方法的返回類型就是List Integer。編譯器把T推斷為Integer。這和泛型類型是不同的，因?yàn)槟ǔ２恍枰@式地指定類型參數(shù)。這也顯示了自動(dòng)裝箱和泛型的相互作用。類型參數(shù)必須是引用類型：這就是為什么我們得到的是List Integer而不是List int。不帶參數(shù)的泛型方法emptyList()方法與泛型一起引入，作為java.util.Collections中EMPTY_LIST字段的類型安全置換：static TList TCollect

20、ions.emptyList()示例用法：public List Integer getNoIntegers()return Collections.emptyList()；與先前的例子不同，這個(gè)方法沒有參數(shù)，那么編譯器如何推斷T的類型呢?基本上，它將嘗試使用一次參數(shù)。如果沒有起作用，它再次嘗試使用返回或賦值類型。在本例中，返回的是List Integer，所以T被推斷為Integer。如果在返回語句或賦值語句之外的位置調(diào)用泛型方法會(huì)怎么樣呢?那么編譯器將無法執(zhí)行類型推斷的第二次傳送。在下面這個(gè)例子中，emptyList()是從條件運(yùn)算符內(nèi)部調(diào)用的：public List Integer ge

21、tNoIntegers()return x?Collections.emptyList()：null；因?yàn)榫幾g器看不到返回上下文，也不能推斷T，所以它放棄并采用Object。您將看到一個(gè)錯(cuò)誤消息，比如：無法將List Object轉(zhuǎn)換為List Integer。為了修復(fù)這個(gè)錯(cuò)誤，應(yīng)顯式地向方法調(diào)用傳遞類型參數(shù)。這樣，編譯器就不會(huì)試圖推斷類型參數(shù)，就可以獲得正確的結(jié)果：return x?Collections.Integer emptyList()：null；這種情況經(jīng)常發(fā)生的另一個(gè)地方是在方法調(diào)用中。如果一個(gè)方法帶一個(gè)List String參數(shù)，并且需要為那個(gè)參數(shù)調(diào)用這個(gè)傳遞的emptyLis

22、t()，那么也需要使用這個(gè)語法。集合之外這里有三個(gè)泛型類型的例子，它們不是集合，而是以一種新穎的方式使用泛型。這三個(gè)例子都來自標(biāo)準(zhǔn)的Java庫：Class TClass在類的類型上被參數(shù)化了。這就使無需類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換而構(gòu)造一個(gè)newInstance成為可能。Comparable TComparable被實(shí)際的比較類型參數(shù)化。這就在compareTo()調(diào)用時(shí)提供了更強(qiáng)的類型化。例如，String實(shí)現(xiàn)Comparable String。對(duì)除String之外的任何東西調(diào)用compareTo()，都會(huì)在編譯時(shí)失敗。Enum Eextends Enum EEnum被枚舉類型參數(shù)化。一個(gè)名為Color的枚

23、舉類型將擴(kuò)展Enum Color。getDeclaringClass()方法返回枚舉類型的類對(duì)象，在這個(gè)例子中就是一個(gè)Color對(duì)象。它與getClass()不同，后者可能返回一個(gè)無名類。通配符泛型最復(fù)雜的部分是對(duì)通配符的理解。我們將討論三種類型的通配符以及它們的用途。首先讓我們了解一下數(shù)組是如何工作的?？梢詮囊粋€(gè)Integer為一個(gè)Number賦值。如果嘗試把一個(gè)Float寫到Number中，那么可以編譯，但在運(yùn)行時(shí)會(huì)失敗，出現(xiàn)一個(gè)ArrayStoreException：Integer ia=new Integer5；Number na=ia；na0=0.5；/compiles,but fa

24、ils at runtime如果試圖把該例直接轉(zhuǎn)換成泛型，那么會(huì)在編譯時(shí)失敗，因?yàn)橘x值是不被允許的：List Integer iList=new ArrayList Integer()；List Number nList=iList；/not allowed nList.add(0.5)；如果使用泛型，只要代碼在編譯時(shí)沒有出現(xiàn)警告，就不會(huì)遇到運(yùn)行時(shí)ClassCastException。上限通配符我們想要的是一個(gè)確切元素類型未知的列表，這一點(diǎn)與數(shù)組是不同的。List Number是一個(gè)列表，其元素類型是具體類型Number。List?extends Number是一個(gè)確切元素類型未知的列表。它是

25、Number或其子類型。上限如果我們更新初始的例子，并賦值給List?extends Number，那么現(xiàn)在賦值就會(huì)成功了：List Integer iList=new ArrayList Integer()；List?extends Number nList=iList；Number n=nList.get(0)；nList.add(0.5)；/Not allowed我們可以從列表中得到Number，因?yàn)闊o論列表的確切元素類型是什么(Float、Integer或Number)，我們都可以把它賦值給Number。我們?nèi)匀徊荒馨迅↑c(diǎn)類型插入列表中。這會(huì)在編譯時(shí)失敗，因?yàn)槲覀儾荒茏C明這是安全的。如

26、果我們想要向列表中添加浮點(diǎn)類型，它將破壞iList的初始類型安全-它只存儲(chǔ)Integer。通配符給了我們比數(shù)組更多的表達(dá)能力。為什么使用通配符在下面這個(gè)例子中，通配符用于向API的用戶隱藏類型信息。在內(nèi)部，Set被存儲(chǔ)為CustomerImpl。而API的用戶只知道他們正在獲取一個(gè)Set，從中可以讀取Customer。此處通配符是必需的，因?yàn)闊o法從Set CustomerImpl向Set Customer賦值：public class CustomerFactoryprivate Set CustomerImpl _customers；public Set?extends Customer g

27、etCustomers()return _customers；通配符和協(xié)變返回通配符的另一種常見用法是和協(xié)變返回一起使用。與賦值相同的規(guī)則可以應(yīng)用到協(xié)變返回上。如果希望在重寫的方法中返回一個(gè)更具體的泛型類型，聲明的方法必須使用通配符：public interface NumberGeneratorpublic List?extends Number generate()；public class FibonacciGenerator extends NumberGeneratorpublic List Integer generate().如果要使用數(shù)組，接口可以返回Number，而實(shí)現(xiàn)可以返

28、回Integer。下限我們所談的主要是關(guān)于上限通配符的。還有一個(gè)下限通配符。List?super Number是一個(gè)確切元素類型未知的列表，但是可能是Mnumber，或者Number的超類型。所以它可能是一個(gè)List Number或一個(gè)List Object。下限通配符遠(yuǎn)沒有上限通配符那樣常見，但是當(dāng)需要它們的時(shí)候，它們就是必需的。下限與上限List?extends Number readList=new ArrayList Integer()；Number n=readList.get(0)；List?super Number writeList=new ArrayList Object()

29、；writeList.add(new Integer(5)；第一個(gè)是可以從中讀數(shù)的列表。第二個(gè)是可以向其寫數(shù)的列表。無界通配符最后，List?列表的內(nèi)容可以是任何類型，而且它與List?extends Object幾乎相同。可以隨時(shí)讀取Object，但是不能向列表中寫入內(nèi)容。公共API中的通配符總之，正如前面所說，通配符在向調(diào)用程序隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)方面是非常重要的，但即使下限通配符看起來是提供只讀訪問，由于remove(int position)之類的非泛型方法，它們也并非如此。如果您想要一個(gè)真正不變的集合，可以使用java.util.Collection上的方法，比如unmodifiableLi

30、st()。編寫API的時(shí)候要記得通配符。通常，在傳遞泛型類型時(shí)，應(yīng)該嘗試使用通配符。它使更多的調(diào)用程序可以訪問API。通過接收List?extends Number而不是List Number，下面的方法可以由許多不同類型的列表調(diào)用：void removeNegatives(List?extends Number list)；構(gòu)造泛型類型現(xiàn)在我們將討論構(gòu)造自己的泛型類型。我們將展示一些例子，其中通過使用泛型可以提高類型安全性，我們還將討論一些實(shí)現(xiàn)泛型類型時(shí)的常見問題。集合風(fēng)格(Collection-like)的函數(shù)第一個(gè)泛型類的例子是一個(gè)集合風(fēng)格的例子。Pair有兩個(gè)類型參數(shù)，而且字段是類型的

31、實(shí)例：public final class Pair A,Bpublic final Afirst；public final Bsecond；public Pair(A first,B second)this.first=first；this.second=second；這使從方法返回兩個(gè)項(xiàng)而無需為每個(gè)兩種類型的組合編寫專用的類成為可能。另一種方法是返回Object，而這樣是類型不安全或者不整潔的。在下面的用法中，我們從方法返回一個(gè)File和一個(gè)Boolean。方法的客戶端可以直接使用字段而無需類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換：public Pair get(String path)/create status

32、return new Pair ()；Pair result=get(.)；boolean writeable=result.second；集合之外在下面這個(gè)例子中，泛型被用于附加的編譯時(shí)安全性。通過把DBFactory類參數(shù)化為所創(chuàng)建的Peer類型，您實(shí)際上是在強(qiáng)制Factory子類返回一個(gè)Peer的特定子類型：public abstract class DBFactory Textends DBPeerprotected abstract TcreateEmptyPeer()；public List Tget(String constraint)List Tpeers=new ArrayList T()