Java精华积累：初学者都应该搞懂的问题

如果你认为自己已经超越初学者了，却不很懂这些问题，请将你自己重归初学者行列。

问题一：下面声明了什么！

String s = "Hello world!";

许多人都做过这样的事情，但是，我们到底声明了什么？回答通常是：一个String，内容是“Hello world!”。这样模糊的回答通常是概念不清的根源。如果要准确的回答，一半的人大概会回答错误。

这个语句声明的是一个指向对象的引用，名为“s”，可以指向类型为String的任 何对象，目前指向"Hello world!"这个String类型的对象。这就是真正发生的事情。我们并没有声明一个String对象，我们只是声明了一个只能指向String对象的 引用变量。所以，如果在刚才那句语句后面，如果再运行一句：

String string = s;

我们是声明了另外一个只能指向String对象的引用，名为string，并没有第二个对象产生，string还是指向原来那个对象，也就是，和s指向同一个对象。

问题二："=="和equals方法究竟有什么区别？

==操作符专门用来比较变量的值是否相等。比较好理解的一点是：

int a=10;

int b=10;

则a==b将是true。

但不好理解的地方是：

String a=new String("foo");

String b=new String("foo");

则a==b将返回false。

根据前一帖说过，对象变量其实是一个引用，它们的值是指向对象所在的内存地址，而不 是对象本身。a和b都使用了new操作符，意味着将在内存中产生两个内容为"foo"的字符串，既然是“两个”，它们自然位于不同的内存地址。a和b的值 其实是两个不同的内存地址的值，所以使用"=="操作符，结果会是false。诚然，a和b所指的对象，它们的内容都是"foo"，应该是“相等”，但是 ==操作符并不涉及到对象内容的比较。

对象内容的比较，正是equals方法做的事。

看一下Object对象的equals方法是如何实现的：

<ccid_nobr> </ccid_nobr>

<ccid_code>boolean equals(Object o){
return this==o;
}</ccid_code>

Object对象默认使用了==操作符。所以如果你自创的类没有覆盖equals方法，那你 的类使用equals和使用==会得到同样的结果。同样也可以看出，Object的equals方法没有达到equals方法应该达到的目标：比较两个对 象内容是否相等。因为答案应该由类的创建者决定，所以Object把这个任务留给了类的创建者。

看一下一个极端的类：

<ccid_nobr> </ccid_nobr>

<ccid_code>Class Monster{
private String content;
...
boolean equals(Object another){ return true;}
}</ccid_code>

我覆盖了equals方法。这个实现会导致无论Monster实例内容如何，它们之间的比较永远返回true。

所以当你是用equals方法判断对象的内容是否相等，请不要想当然。因为可能你认 为相等，而这个类的作者不这样认为，而类的equals方法的实现是由他掌握的。如果你需要使用equals方法，或者使用任何基于散列码的集合 （HashSet,HashMap,HashTable），请察看一下java doc以确认这个类的equals逻辑是如何实现的。

问题三：String到底变了没有？

没有。因为String被设计成不可变(immutable)类，所以它的所有对象都是不可变对象。请看下列代码：

String s = "Hello";

s = s + " world!";

s所指向的对象是否改变了呢？从本系列第一篇的结论很容易导出这个结论。我们来看看 发生了什么事情。在这段代码中，s原先指向一个String对象，内容是"Hello"，然后我们对s进行了+操作，那么s所指向的那个对象是否发生了改 变呢？答案是没有。这时，s不指向原来那个对象了，而指向了另一个String对象，内容为"Hello world!"，原来那个对象还存在于内存之中，只是s这个引用变量不再指向它了。

通过上面的说明，我们很容易导出另一个结论，如果经常对字符串进行各种各样的修 改，或者说，不可预见的修改，那么使用String来代表字符串的话会引起很大的内存开销。因为String对象建立之后不能再改变，所以对于每一个不同 的字符串，都需要一个String对象来表示。这时，应该考虑使用StringBuffer类，它允许修改，而不是每个不同的字符串都要生成一个新的对 象。并且，这两种类的对象转换十分容易。

同时，我们还可以知道，如果要使用内容相同的字符串，不必每次都new一个String。例如我们要在构造器中对一个名叫s的String引用变量进行初始化，把它设置为初始值，应当这样做：

<ccid_nobr> </ccid_nobr>

<ccid_code>public class Demo {
private String s;
...
public Demo {
s = "Initial Value";
}
...
}</ccid_code>

而非

s = new String("Initial Value");

后者每次都会调用构造器，生成新对象，性能低下且内存开销大，并且没有意义，因为String对象不可改变，所以对于内容相同的字符串，只要一个String对象来表示就可以了。也就说，多次调用上面的构造器创建多个对象，他们的String类型属性s都指向同一个对象。

上面的结论还基于这样一个事实：对于字符串常量，如果内容相同，Java认为它们代表同一个String对象。而用关键字new调用构造器，总是会创建一个新的对象，无论内容是否相同。

至于为什么要把String类设计成不可变类，是它的用途决定的。其实不只 String，很多Java标准类库中的类都是不可变的。在开发一个系统的时候，我们有时候也需要设计不可变类，来传递一组相关的值，这也是面向对象思想 的体现。不可变类有一些优点，比如因为它的对象是只读的，所以多线程并发访问也不会有任何问题。当然也有一些缺点，比如每个不同的状态都要一个对象来代 表，可能会造成性能上的问题。所以Java标准类库还提供了一个可变版本，即StringBuffer。

问题四：final关键字到底修饰了什么？

final使得被修饰的变量"不变"，但是由于对象型变量的本质是“引用”，使得“不变”也有了两种含义：引用本身的不变，和引用指向的对象不变。

引用本身的不变：

final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");

final StringBuffer b=new StringBuffer("not immutable");

a=b;//编译期错误

引用指向的对象不变：

final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");

a.append(" broken!"); //编译通过

可见，final只对引用的“值”(也即它所指向的那个对象的内存地址)有效，它迫 使引用只能指向初始指向的那个对象，改变它的指向会导致编译期错误。至于它所指向的对象的变化，final是不负责的。这很类似==操作符：==操作符只 负责引用的“值”相等，至于这个地址所指向的对象内容是否相等，==操作符是不管的。

理解final问题有很重要的含义。许多程序漏洞都基于此----final只能 保证引用永远指向固定对象，不能保证那个对象的状态不变。在多线程的操作中,一个对象会被多个线程共享或修改，一个线程对对象无意识的修改可能会导致另一 个使用此对象的线程崩溃。一个错误的解决方法就是在此对象新建的时候把它声明为final，意图使得它“永远不变”。其实那是徒劳的。

问题五：到底要怎么样初始化！

本问题讨论变量的初始化，所以先来看一下Java中有哪些种类的变量。

1. 类的属性，或者叫值域

2. 方法里的局部变量

3. 方法的参数

对于第一种变量，Java虚拟机会自动进行初始化。如果给出了初始值，则初始化为该初始值。如果没有给出，则把它初始化为该类型变量的默认初始值。

int类型变量默认初始值为0

float类型变量默认初始值为0.0f

double类型变量默认初始值为0.0

boolean类型变量默认初始值为false

char类型变量默认初始值为0(ASCII码)

long类型变量默认初始值为0

所有对象引用类型变量默认初始值为null，即不指向任何对象。注意数组本身也是对象，所以没有初始化的数组引用在自动初始化后其值也是null。

对于两种不同的类属性，static属性与instance属性，初始化的时机是不 同的。instance属性在创建实例的时候初始化，static属性在类加载，也就是第一次用到这个类的时候初始化，对于后来的实例的创建，不再次进行 初始化。这个问题会在以后的系列中进行详细讨论。

对于第二种变量，必须明确地进行初始化。如果再没有初始化之前就试图使用它，编译 器会抗议。如果初始化的语句在try块中或if块中，也必须要让它在第一次使用前一定能够得到赋值。也就是说，把初始化语句放在只有if块的条件判断语句 中编译器也会抗议，因为执行的时候可能不符合if后面的判断条件，如此一来初始化语句就不会被执行了，这就违反了局部变量使用前必须初始化的规定。但如果 在else块中也有初始化语句，就可以通过编译，因为无论如何，总有至少一条初始化语句会被执行，不会发生使用前未被初始化的事情。对于try- catch也是一样，如果只有在try块里才有初始化语句，编译部通过。如果在catch或finally里也有，则可以通过编译。总之，要保证局部变量 在使用之前一定被初始化了。所以，一个好的做法是在声明他们的时候就初始化他们，如果不知道要出事化成什么值好，就用上面的默认值吧！

其实第三种变量和第二种本质上是一样的，都是方法中的局部变量。只不过作为参数，肯定是被初始化过的，传入的值就是初始值，所以不需要初始化。

问题六：instanceof是什么东东？

instanceof是Java的一个二元操作符，和==，>，<是同一类东东。由于它是由字母组成的，所以也是Java的保留关键字。它的作用是测试它左边的对象是否是它右边的类的实例，返回boolean类型的数据。举个例子：

String s = "I AM an Object!";

boolean isObject = s instanceof Object;

我们声明了一个String对象引用，指向一个String对象，然后用instancof来测试它所指向的对象是否是Object类的一个实例，显然，这是真的，所以返回true，也就是isObject的值为True。

instanceof有一些用处。比如我们写了一个处理账单的系统，其中有这样三个类：

public class Bill {//省略细节}

public class PhoneBill extends Bill {//省略细节}

public class GasBill extends Bill {//省略细节}

在处理程序里有一个方法，接受一个Bill类型的对象，计算金额。假设两种账单计算方法不同，而传入的Bill对象可能是两种中的任何一种，所以要用instanceof来判断：

<ccid_nobr> </ccid_nobr>

<ccid_code>public double calculate(Bill bill) {
if (bill instanceof PhoneBill) {
//计算电话账单
}
if (bill instanceof GasBill) {
//计算燃气账单
}
...
}</ccid_code>

这样就可以用一个方法处理两种子类。

然而，这种做法通常被认为是没有好好利用面向对象中的多态性。其实上面的功能要求用方法重载完全可以实现，这是面向对象变成应有的做法，避免回到结构化编程模式。只要提供两个名字和返回值都相同，接受参数类型不同的方法就可以了：

<ccid_nobr> </ccid_nobr>

<ccid_code>public double calculate(PhoneBill bill) {
//计算电话账单
}
public double calculate(GasBill bill) {
//计算燃气账单
}</ccid_code>

所以，使用instanceof在绝大多数情况下并不是推荐的做法，应当好好利用多态。