Java语言的26个细节01

Java作为一门优秀的面向对象的程序设计语言,正在被越来越多的人使用。本文试图列出作者在实际开发中碰到的一些Java语言的容易被人忽视的细节,希望能给正在学习Java语言的人有所帮助。
1，位移运算越界怎么处理
    考察下面的代码输出结果是多少?
    int a=5;
    System.out.println(a<<33);
按照常理推测,把a左移33位应该将a的所有有效位都移出去了，那剩下的都是零啊，所以输出结果应该是0才对啊，可是执行后发现输出结果是10，为什么呢？因为Java语言对位移运算作了优化处理，Java语言对a<<b转化为a<<(b%32)来处理，所以当要移位的位数b超过32时，实际上移位的位数是b%32的值，那么上面的代码中a<<33相当于a<<1，所以输出结果是10。
在java语言中，位移操作共分三种，左位移（<<），右位移（>>）和无符号右位移（>>>）。如果将位移运算表示为公式的话，即n operator s。其中，operator表示上述的三种位移操作之一；n和s表示操作数，必须是可以转化成int类型的，否则出现运行时错误。n是原始数值，s表示位移距离。该公式的含义是n按照operator运算符含义位移s位。位移的距离使用掩码32（类似于子网掩码），即位移距离总是在0~31之间，超出这个范围的位移距离（包括负数）会被转化在这个范围里。也就是说真正的位移距离是n%32，所以唐老师的位移距离33实际上是1。n<<s的结果（无论是否溢出）总是等价于n与2的n%32次幂的乘积。在唐老师的例子里面，位移距离是33%32即1，2的1次幂是2，5与2的乘积是10.所以最终结果是10。对于右位移操作n<<s的结果（无论是否溢出）总是等价于n与2的n%32次幂的商。（以上内容参考java规范15.9）

2，可以让i!=i吗？
当你看到这个命题的时候一定会以为我疯了，或者Java语言疯了。这看起来是绝对不可能的，一个数怎么可能不等于它自己呢？或许就真的是Java语言疯了，不信看下面的代码输出什么？
  double i=0.0/0.0;
  if(i==i){
      System.out.println("Yes i==i");
  }else{
      System.out.println("No i!=i");
  }
上面的代码输出"No i!=i"，为什么会这样呢？关键在0.0/0.0这个值，在IEEE 754浮点算术规则里保留了一个特殊的值用来表示一个不是数字的数量。这个值就是NaN("Not a Number"的缩写)，对于所有没有良好定义的浮点计算都将得到这个值，比如：0.0/0.0；其实我们还可以直接使用Double.NaN来得到这个值。在IEEE 754规范里面规定NaN不等于任何值，包括它自己。所以就有了i！=i的代码。

3，怎样的equals才安全？
    我们都知道在Java规范里定义了equals方法覆盖的5大原则：reflexive（反身性），symmetric（对称性），transitive（传递性），consistent（一致性），non-null（非空性）。那么考察下面的代码：
public class Student{
    private String name;
    private int age;
    public Student(String name,int age){
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
    public boolean equals(Object obj){
        if(obj instanceof Student){
            Student s=(Student)obj;
            if(s.name.equals(this.name) && s.age==this.age){
                return true;
            }
        }
        return super.equals(obj);
    }
}
你认为上面的代码equals方法的覆盖安全吗？表面看起来好像没什么问题，这样写也确实满足了以上的五大原则。但其实这样的覆盖并不很安全，假如Student类还有一个子类CollegeStudent,如果我拿一个Student对象和一个CollegeStudent对象equals,只要这两个对象有相同的name和age，它们就会被认为相等，但实际上它们是两个不同类型的对象啊。问题就出在instanceof这个运算符上，因为这个运算符是向下兼容的，也就是说一个CollegeStudent对象也被认为是一个Student的实例。怎样去解决这个问题呢？那就只有不用instanceof运算符，而使用对象的getClass()方法来判断两个对象是否属于同一种类型，例如，将上面的equals()方法修改为：
   public boolean equals(Object obj){
        if(obj.getClass()==Student.class){
            Student s=(Student)obj;
            if(s.name.equals(this.name) && s.age==this.age){
                return true;
            }
        }
        return super.equals(obj);
    }
  这样才能保证obj对象一定是Student的实例，而不会是Student的任何子类的实例。