编程随想

只有两样东西可能是无限的：宇宙和人类的愚蠢。但是对于前者我不太确定。
——爱因斯坦


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Java新手的通病[0]：概述
　　其实很早以前就想写这样一个短文，可惜当时我没有Blog，所以到现在才写下来。
　　最近几年，随着Java在Web应用和企业应用两个方面的普及，对Java程序员的需求量大增。因此Java程序员的数量也突然猛增（从TIOBE的排行榜可以看出来）。这虽然对Java社区来说是好事，但也暴露出一些问题。一方面由于大量的开发人员进入Java这个领域，相应的教学、培训跟不上；另一方面，很多进入Java领域的开发人员都比较浮躁，寄希望于"速成"，没有耐心练好基本功。
　　根据最近几年我面试Java程序员的经历以及对周围使用Java的同事的观察，我总结了一些共通的问题以及相应的解决方法。如果你是一个Java新手（刚学会Java不久，工作1-2年），你可以看看我说的通病是不是你也有，如果有的话，得赶紧补救一下了！
简单即是美！(Simple is beautiful)


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Java新手的通病[1]：对算法和数据结构不熟悉
　　为什么我先拿"数据结构和算法"说事捏？这玩意是写程序最最基本的东东。不管你使用Java还是其它的什么语言，都离不开它。而且这玩意是跨语言的，学好之后不管在哪门语言中都能用得上。
　　既然"数据结构和算法"这么重要，为什么很多Java新手却很不熟悉捏？我琢磨了一下，估计有两种可能。有些人虽然是计算机系毕业的，但是当初压根没好好学过这门课程，到工作时早都还给老师了；还有一些人是中途转行干编程，转行后又没有好好地打基础（都指望速成）。
　　下面我列出几个很基本的问题，如果你每一个问题都搞得很清楚，那说明你过了这关，可以去看看下一个帖子了。否则的话，你赶紧去找本算法和数据结构的书恶补一下吧。

　　什么时候该用数组型容器、什么时候该用链表型容器？
　　什么是散列函数？HashMap的实现原理是什么？
　　什么是递归？如果你以前从来没写过递归函数，尝试着写一个（比如用递归函数进行目录树遍历）。
　　什么是算法复杂度？
　　你是否理解空间换时间的思想？
　　写一个针对整数数组的冒泡排序函数，看看你要修改几次才能跑通。
　　写一个针对整数数组的二分查找函数，看看你要修改几次才能跑通。

设计软件有两种方法：一种是简单到极致而明显没有缺陷；另一种是复杂到极致以至于没有明显的缺陷。前者要难得多。
——C.A.R. Hoare

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Java新手的通病[2]：缺乏面向对象的基本功
　　按理说Java是一个纯OO的语言，Java社区也一向是充满了"对象"的氛围。但我在面试Java程序员时，却屡屡碰到让我大跌眼镜的事情。我碰到不止一个求职者，连什么是"多态"都讲不清楚。很多人号称用过设计模式，但一半以上都仅限于单键模式和工厂模式。当我深入问他/她工厂模式到底有什么好处时，很多人语焉不详。
　　为什么很多Java程序员会缺乏面向对象基本功？这得怪那些Java框架。现在Java的各种框架太发达、太傻瓜化了，导致很多程序员只需要按部就班、照着框架进行代码填空，基本已经丧失了OOA和OOD的能力。我手下有些个Java程序员，对Spring、Hibernate等框架了如指掌；但如果给他一个简单需求，让他写一个脱离Web框架的独立Application，他就不知所措了。这样的开发人员，将来只能成为所谓的"软件蓝领"，岗位很难得到提升。
　　同上一个帖子一样，我这次也提如下几个问题：
　　基于接口的继承和基于实现的继承各有什么优点、缺点？
　　继承（包括extend和implement）有什么缺点？
　　多态有什么缺点？
　　为什么Java可以多继承interface，而不可以多继承class？
　　假如让你写一个小游戏（比如人机对战的五子棋），你会如何设计类结构？
　　类结构设计时，如何考虑可扩展性？

　　如果上述这些问题你都能够搞得比较清楚，说明你的OO基础还过得去。否则的话，我建议你一边找些OOAD和设计模式的书看看，同时自己动手写些简单的小程序（不依赖那些框架），把学到的模式理论结合到实践中。通过这种方式来提高自己OOAD的能力，效果会比较好。
软件就像性一样，免费的时候更好。
——Linus Torvalds(Linux之父)


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Java新手的通病[3]：缺少良好的编程习惯
　　上次聊了“缺乏面向对象基本功”，今天来说说编程习惯的问题。今天说的这些坏习惯大部分都是跨语言的（C++、Python新手也有），而且大部分都需要靠平时不断地努力才能慢慢改掉。
　　●随意地命名
　　有些新手写程序，当需要定义某个变量名（也可能是函数名、类名、包名等）时，随意地一敲键盘，名字就起好了......若干星期后，碰到某bug，再来看自己写的代码时，心中暗自嘀咕：“这代码是我写的吗？咋都看不懂捏？”
　　所以我常跟新来的菜鸟说，命名不规范害死人啊！鉴于该问题相当普遍，我整理了几种典型的作为反面教材，具体如下：使用单字母命名变量；使用一些没太大意义的变量名（例如s1、s2、s3）；对同一个业务概念使用不同的术语/缩写（容易让读代码的人神经分裂）；使用用拼音命名（如果你团队中有港台人士或者老外，就惨了）。
　　●习惯于代码的copy & paste
　　这是一个很普遍的问题。很多新手写代码的时候，如果发现要写的某个函数和前几天写的某个函数差不多，就把原来的那个函数贴过来，然后稍微改几下，心中还暗喜：“又快速搞定了一个功能”......
　　同学，如果你也喜欢这么干，可要注意了。这种做法是代码臭味（借用《重构 - 改善既有代码的设计》的提法）的主要来源，导致代码可维护性大大下降。当你将来需要增加功能或修改bug的时候，要同时改动多个地方，而那时你估计已经想不起来这砣代码有几个克隆了。
　　●Magic Number满天飞
　　先来看一个例子：假设有个业务逻辑中需要进行10秒的超时等待，你会怎么写这个sleep语句？我估计大部分人不外乎下面三种写法。
　　1、直接写上sleep(10*1000);了事
　　2、定义一个常量TIMEOUT_XXX = 10*1000;然后sleep(TIMEOUT_XXX);
　　3、在配制文件中加入一个超时项，然后程序读取配制文件获得超时值，然后调用sleep。
　　如果你的做法类似于写法1，你就属于有随手硬编码的习惯。硬编码不光缺乏可读性，而且具有和上述类似的代码臭味（可能会存在多个Magic Number克隆），不利于日后维护。
　　至于写法2，比写法1稍好（至少可读性好了），但将来如果需要有变更，要调整超时时间（甚至要求由用户配制超时时间），则写法2的缺点立马暴露无遗。
　　●代码耦合度太大
　　每当说到MVC或者设计模式，几乎每个Java开发人员都能说得头头是道？但是说归说，真正写代码的时候，鲜有人写出的代码是层次清楚的。至于说到代码耦合分别由哪些情况引起？什么是正交的设计？（关于耦合与正交设计，我后面会专门讨论一下）能完全搞明白的人就更少了。
　　所以很多Java新手的代码耦合度大也就不足为奇了。我曾经抽查过试用期员工的代码，各种业务逻辑纠缠在一起，代码臭味都要熏死人。想重构都无从下手，只好让他推倒重写。
　　●被GC宠坏
　　由于Java在语言层面提供了内存的垃圾回收机制，程序员只管申请内存，不需要再关心释放的问题。因此很多新手养成了坏习惯，对于其它资源（比如数据库连接）也只申请不释放（有些人甚至天真地以为JVM会帮你搞定资源回收）。
　　还有些人虽然知道资源需要释放，但是常常忘记（比如写了打开数据库连接和相关代码，即将写关闭数据库连接时，突然有人叫你去吃中饭，回来后就把这茬给忘了）。
　　这个坏习惯会导致资源的泄露，而资源泄露往往比内存泄露更要命。如果你写的程序是长时间运行的（比如运行在WebServer上），时间长了会由于资源耗尽而导致整个进程出问题。
杀死一个程序员不必用刀，只要改3次需求。


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Java新手的通病[4]：异常处理使用不当
　　上一个帖子讨论了“编程习惯的问题”，今天来聊聊关于异常处理的话题。

　　●空catch语句块
　　犯这种错误的人比较少，一般发生在刚学会Java或者刚参加工作不久的人身上。
　　所谓“空catch语句块”就是在catch语句块中没有对异常作任何log处理，导致异常信息被丢弃掉。一旦程序不能正确运行，由于查不到任何log信息，只好从头看代码，靠肉眼找bug。

　　●没有使用finally
　　很多人在catch语句之后不使用finally语句。由于在try语句中可能会涉及资源的申请和释放。如果在资源申请之后、资源释放之前抛出异常，就会发生资源泄露（资源泄露的严重性，上一个帖子已经聊过了）。

　　●笼统的catch语句块
　　有些人为了省事，只在自己模块的最外层代码包一个try语句块，然后catch(Exception)。不管捕获到什么异常，都作统一log了事。这种做法比“空catch语句块”稍好，但由于不能对具体的异常进行具体处理，对一些可恢复的异常（下面会提到），丧失了恢复的机会。而且也可能导致上述提到的资源泄露的问题。

　　●使用函数返回值进行错误处理
　　有些人放着Java的异常机制不用，而用函数返回值来表示成功/失败（比如返回true表示成功、返回false表示失败），简直是“捧着金碗要饭”。个人感觉，从C转到Java的人比较容易有此毛病。这种做法会导致如下几个问题：
　　返回值一般用整数值或布尔值表示，传递的信息过于简陋；
　　一旦调用者忽略了错误返回码，就会导致和“空catch语句块”类似的问题；
　　对同一个函数的多处调用，都需要对返回值进行重复判断，导致代码冗余（代码冗余的坏处，上一个帖子也已经聊过了）。

　　●不清楚Checked Exception和Runtime Exception的区别
　　这个现象比较普遍，我发现很多2年以上Java工作经验的人尚未完全搞明白两者的区别。看来这个问题得详细说一下。
　　当初Java的设计者有意区分这两种异常，是别有深意的。其中“Checked Exception”用于表示可恢复的异常（也就是你必须检查的异常）；而“Runtime Exception”表示不可恢复的异常（也就是运行时异常，主要是程序bug和致命错误，你不需要检查）。不过这种做法引来了很多争议（包括很多Java大牛），鉴于本帖子主要针对新手，以后再专门来聊这个争议的话题。
　　为了便于理解，下面我举一个例子来说明。假设你要写一个Download函数，根据传入的URL（String参数）返回对应网页的内容文本。这时候有两种情况你需要处理：
　　1、如果传入的URL参数是null，这表明该函数的调用者出bug了，而程序本身的bug是很难在运行时自我恢复的。这时候Download函数必须抛出Runtime Exception。并且Download函数的调用者不应该捕获这个异常，必须让它立即暴露出来（比如让JVM自己终止运行）。
　　2、如果传入的URL参数非null，但是它包含的字符串不是一个合法的URL格式（可能由于用户输入错误导致）。这时候Download函数必须抛出Checked Exception。并且Download函数的调用者必须捕获该异常并进行相应的处理（比如提示用户重新输入URL）。