背景
阿里云上有個阿里巴巴編碼規(guī)范認(rèn)證,我估算一下時間成本很低,多個認(rèn)證也沒什么壞處,就花了1分錢報了個名。這個認(rèn)證報名后就可以下載鏈接下的編碼規(guī)范,然后參加個考試應(yīng)該就OK了。?
共48頁的規(guī)范實際上每讀一遍都是要花一些時間的,因為每讀一遍就會發(fā)現(xiàn)上面有些東西我不信。我需要去證明。過去證明過的因為JDK版本升級迭代有可能需要繼續(xù)證明。下面是其中的一些證明過程。
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案例1
規(guī)范原文
【強制】不要在foreach循環(huán)里進行元素的remove/add操作。remove元素請使用Iterator方式,如果并發(fā)操作需要對Iterator對象加鎖。
正例:
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("1");
list.add("2");
Iterator<String>?iteraot = list.interator();
while(iterator.hasNext()){
????String item =?iterator.next();
? ??if(刪除元素的條件) {
? ? ? ? ??iterator.remove();
? ??}
}
反例:
for(String item : list) {
??????if("1".equals(item))?{
? ? ? ? ? ? ?list.remove(item);
? ? ? }
}
說明:以上代碼的執(zhí)行結(jié)果肯定會出乎大家的意料,那么試一下把"1"換成"2",會是同樣的結(jié)果嗎?
證明
1.先按照反例例文運行測試(test1)
list里兩個元素,remove掉一個,剩下1個。這應(yīng)該是符合大多數(shù)人預(yù)期的。
2.按照說明把"1"換成"2"運行測試(test2)
這里沒有按照預(yù)期remove掉"2",而是拋出了并發(fā)修改異常。點擊到異常的地方
3.根據(jù)異常提示。找到拋出異常代碼的地方查看是哪個方法拋出異常:
4.對源碼做一個解析:
拋出并發(fā)修改異常的條件是modCount!=expectedModCount。
5.根據(jù)這個條件,我做一個推測:在一個操作里把這兩者的值改的不一樣了,因為這里調(diào)用了remove修改方法。我自然就推測是remove方法做的修改,來看remove方法的源碼:
6.果然,源碼中將modCount++,但是expectedModCount并沒有修改。證明了推測。運行完remove后需要判斷for(String
item : list) ,這時候調(diào)用了迭代器的next方法。這樣我理解了上面test2里為什么會拋出異常。那么再來思考下test1為什么不拋出異常呢?
7.我們來debug一下test1的情況1
運行完remove方法后,可看到這時候modCount!=expectedModCount,但是這時候只執(zhí)行了hasNext(),判斷了cursor !=
size,這時候不會執(zhí)行next方法,所以不會產(chǎn)生異常。而下面再用到list時迭代器是新的迭代器,會把modCount=expectedModCount;
結(jié)論
如果list在for循環(huán)里調(diào)用remove方法是會拋出并發(fā)修改異常的,但是如果只修改了第1個就返回的情況是個例外,因為這時候不會調(diào)用next方法判斷modCount和expectedModCount是否相等。
使用代碼規(guī)范推薦的迭代器,底層remove方法會將modCount和expectedModCount一起修改,所以單線程不會有并發(fā)問題,作為類的成員變量,多線程情況下被修改就不確定了。
思考題
下面代碼的執(zhí)行結(jié)果是多少?
案例2
規(guī)范原文
【強制】在JDK7版本及以上,Comparotor實現(xiàn)類要滿足如下三個條件,不然Arrays.sort、Collections.sort會拋IllegalArgumentException異常。
說明:三個條件如下
1)x、y的比較結(jié)果和y、x的比較結(jié)果相反。
2)x>y, y>z,則x>z。
3)x=y,則x,z比較結(jié)果和y,z比較結(jié)果相同。
反例:下例中沒有處理相等的情況,交換兩個對象判斷結(jié)果并不互反,不符合第一個條件,在實際使用中可能會出現(xiàn)異常。
new?Comparotor<Student>()?{
????@Override
????public?int compare(Student o1, Student o2)?{
????????? ?return?o1.getId()>o2.getId()?1:-1;
????}
}
證明
1.我們先來看看反例在實際使用中會拋出什么異常。
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2.測試發(fā)現(xiàn)不論是Collections.sort還是Arrays.sort都拋出錯誤說必須實現(xiàn)Comparable接口而不是Comparator接口。而Comparable接口是不需要滿足規(guī)范里所說的自反性、傳遞性和對稱性的。
那為什么規(guī)范里會這么說呢?
3.我查了Collections類的源碼,確實有幾個方法用到了Comparator類。包括反轉(zhuǎn)、二分查找、最大值、最小值和幾個sort等。后面的原來sort是可以后面接Comparator參數(shù)的。
4. 然而我用源碼的兩個參數(shù)形式傳入后,運行了幾個例子并沒有拋出非法參數(shù)異常。于是我又在源碼中找線索。
Collections.sort底層用了Arrays.sort,Arrays.sort底層用了TimSort,TimSort有兩處會拋出這個異常,看源碼是在二分查找merge結(jié)果的時候。
5.使用這個sort果然是發(fā)生了非法參數(shù)異常。
6.具體為什么會發(fā)生異常,我打了斷點,使用debug跟了一下TimSort源碼,大體是有部分排序使用了if(x<y) else
判斷,又一些方法里使用了if(x<=y)來判斷。這兩個結(jié)果對于等于的情況是沖突的。這時候會發(fā)生異常。
總結(jié)
實現(xiàn)Comparator的compare方法要滿足自反性、對稱性、傳遞性。
案例3
規(guī)范原文
分析
1.從上面總結(jié)來看線程安全的Map的key和value都不能為null。線程不安全的可以為null。大家都知道m(xù)ap的key要進行hash。對null進行hash不會空指針嗎?
帶著這個疑問,打開HashMap的源碼看到hash方法有對null做判斷,如果null則hash值為0。所以不會NPE
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2.TreeMap的put方法沒有對key做任何的判斷,然后會調(diào)用compare方法,這里會拋出NPE
3.那么對于key如果不做特殊處理,肯定是要拋出NPE的,應(yīng)該沒有什么疑問了。為什么有的value為空也會NPE呢?
從上面源碼可知道ConcurrentHashMap就是這么處理的,算是強制。
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4.而Hashtable也是強制。
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5.為什么線程安全的容器要設(shè)計成key和value不能為null呢?在網(wǎng)上找到了類設(shè)計者Lea的原話,主要表達(dá)的意思是因為map需要實現(xiàn)containsKey和containsValue方法。這個方法對于null的情況實際上是用get(XX)來實現(xiàn)的,如果為null就不好區(qū)分到底是因為不存在還是值就是null。
6.而線程不安全的就是按單線程處理,下面是TreeMap里containsValue的處理,如果為輸入為null,并且有個對象值為null就是true了。
總結(jié)
四種常用map中線程安全的Map的key和value都不能為null。線程不安全的value都可以為null。TreeMap的key不能為null。
案例4
規(guī)范原文?
【強制】多線程并行處理定時任務(wù)時,Timer?運行多個?TimeTask?時,只要其中之一沒有捕獲
拋出的異常,其它任務(wù)便會自動終止運行,如果在處理定時任務(wù)時使用ScheduledExecutorService?則沒有這個問題。?
證明
1.先讓Timer?運行多個?TimeTask,讓其中之一沒有捕獲 拋出的異常
這段代碼的意思是在10秒內(nèi)運行兩個定時任務(wù),其中一個定時任何每10ms做前后打印。另外一個拋出異常,結(jié)果拋出異常后兩個都停止了。
2.從Timer源代碼可知,本質(zhì)上多個任務(wù)通過一個隊列來維護。處理的時候整個過程整體try catch。那么一個出異常整個過程都停止了。
3.再驗證使用ScheduledExecutorService的情況, 可看到拋出異常的線程運行了一次之后就停止了,另外一個線程一直繼續(xù)運行。
4. 從源碼可知如果一個工作線程出現(xiàn)了問題會直接從工作隊列里移除,不影響其他的。
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總結(jié)
ScheduledExecutorService相比Timer能避免多個任務(wù)之間的出現(xiàn)問題時的副作用。
案例5
規(guī)范原文
【強制】使用工具類Arrays.asList()把數(shù)組轉(zhuǎn)換成集合時,不能使用其修改集合相關(guān)的方 法,它的 add/remove/clear 方法會拋出
UnsupportedOperationException 異常。說明:asList 的返回對象是一個 Arrays
內(nèi)部類,并沒有實現(xiàn)集合的修改方法。Arrays.asList 體現(xiàn)的是適 配器模式,只是轉(zhuǎn)換接口,后臺的數(shù)據(jù)仍是數(shù)組。
String[] str = new String[] { "yang", "hao" };
List list = Arrays.asList(str);第一種情況:list.add("yangguanbao");
運行時異常。第二種情況:str[0] = "changed"; 也會隨之修改,反之亦然。
證明
1.Arrays.asList()把數(shù)組轉(zhuǎn)換成集合后添加元素,測試運行,果然拋出異常
跟蹤源碼可知道雖然asList生成的是ArrayList,但它并不是java.util.ArrayList,而是Arrays里自定義的。這個類不支持這些更新操作。
總結(jié)
小心集合類中返回一個子集或者轉(zhuǎn)換類型的操作,可能返回的是內(nèi)部定義的類,不是我們平時用的類,這些類中對一些操作做了限制。
思考題
下面測試類體現(xiàn)了規(guī)范的哪一條?
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