Java你不知道的那些事儿—Java隐藏特性

编者注：本文为历史博文归档；涉及 JDK、框架与工具链版本请以当前官方文档为准。引用外链图片可能失效，阅读时请注意时效性。

每种编程语言都有其强大之处，无论你是初学者还是拥有多年项目经验的开发者，总会有未知的角落。就 Java 语言本身而言，即使你已开发多年、对其烂熟于心，是否能保证知晓所有的用法呢？今天我们就来整理一下 Java 中那些鲜为人知的隐藏特性。

一、双括号初始化语法（Double Brace Initialization）

双括号初始化主要适用于集合类（如 List、Map、Set 等）。当我们需要创建一个常量集合，或传递一个常量集合作为参数时，传统做法往往比较繁琐。

传统写法（以 Set 为例）：

Set<String> validCodes = new HashSet<String>();
validCodes.add("XZ13s");
validCodes.add("AB21/X");
validCodes.add("YYLEX");
validCodes.add("AR2D");
removeProductsWithCodeIn(validCodes);

或在类中初始化常量集合：

private static final Set<String> VALID_CODES = new HashSet<String>();
static {
    validCodes.add("XZ13s");
    validCodes.add("AB21/X");
    validCodes.add("YYLEX");
    validCodes.add("AR2D");
}

每次这样写是否觉得费时费力？其实有更好的办法，那就是双括号语法：

private static final Set<String> VALID_CODES = new HashSet<String>() {{
    add("XZ13s");
    add("AB21/X");
    add("YYLEX");
    add("AR2D");
}};

// 或者直接在方法调用中使用

removeProductsWithCodeIn(new HashSet<String>() {{
    add("XZ13s");
    add("AB21/X");
    add("YYLEX");
    add("AR5E");
}});

原理解析：
这里涉及两个括号的作用：

第一个括号 {} 创建了一个新的匿名内部类。
第二个括号 {} 声明了匿名内部类实例化时运行的实例初始化块（Instance Initializer）。

使用双括号语法需要注意以下几点：

匿名子类限制：如果要在匿名内部类中建立子类，只能用于非 final 的类。这不仅局限于集合类，也可以用来实例化任何对象，例如 GUI 对象：
```
add(new JPanel() {{
    setLayout(...);
    setBorder(...);
    add(new JLabel(...));
    add(new JSpinner(...));
}});
```
与 equals(Object o) 方法的兼容性：这种语法与常用的 equals(Object o) 方法可能不兼容。例如，若 Example 类中有如下方法：
```
public boolean equals(final Object o) {
    if (o == null) {
        return false;
    } else if (!getClass().equals(o.getClass())) {
        return false;
    } else {
        Example other = (Example) o;
        // Compare this to other.
    }
}
```
那么，使用双括号初始化语法创建的对象（匿名内部类实例）不会与未使用该语法创建的对象相等（因为类类型不同）。因此，如果类中需要严谨的 equals(Object o) 方法，建议不要使用这种语法。不过集合类通常没有这个问题，可能是因为集合内部优化了比较逻辑。
替代方案：如果你使用的是集合类，且该类构造器接受另一个集合来生成实例，有更惯用的替代方法。例如 List 初始化可以使用 Arrays.asList()：
```
List<String> myList = new ArrayList<String>(Arrays.asList("One", "Two", "Three"));
```
注意：Arrays.asList 返回的是一个长度不可变的列表（固定大小），无法通过 add 或 remove 来改变其长度。

总结建议：如果你只是要创建并初始化一个实例，而不是创建一个新类，或者创建任何不添加字段属性或重载方法的匿名类时，双括号语法是一个简洁的选择。

二、类型参数的交集（Type Parameter Joint Union）

Java 支持在泛型参数中绑定多个类型，即类型交集（Intersection Types）。语法如下：

public class ClassName<T extends Class & Interface1 & Interface2 & ...> {}

注意：extends 后面只有第一个可以是类（Class），后面通过 & 连接的全部都是接口（Interface），且类的声明必须在接口之前。

示例：
如果你想要一个既是 Collection 类又是 Comparable 接口的参数，实现功能是判断两个给定集合是否相等，或集合中是否包含指定元素，可以使用下面的函数：

public static <A, B extends Collection<A> & Comparable<B>> boolean foo(B b1, B b2, A a) {
    return (b1.compareTo(b2) == 0) || b1.contains(a) || b2.contains(a);
}

这里 b1 和 b2 同时具有 Collection 和 Comparable 类型，因此既可以使用 Collection 的 contains 方法，也可以使用 Comparable 的 compareTo 方法。

三、VisualVM 监控工具（Java VisualVM）

VisualVM 是 JDK 6.0 Update 7 中自带的监控工具（位于 bin/jvisualvm.exe，Java 启动时不需要特定参数）。它能够监控线程、内存情况，查看方法的 CPU 时间和内存中的对象，以及已被 GC 的对象，甚至支持反向查看分配的堆栈（例如查看 100 个 String 对象分别由哪几个对象分配出来）。

双击打开后，从 UI 上来看，这个软件是基于 NetBeans 开发的。

界面比较简洁：

左侧：树形结构，自动显示当前本机所运行的 Java 程序，还可以添加远程的 Java VM（括号里面的 PID 指的是进程 ID）。
Overview 界面：显示 VM 启动参数以及该 VM 对应的一些属性。
Monitor 界面：监控 Java 堆大小、PermGen 大小、Classes 和线程数量。
Profiler 界面：似乎可以动态地对某个 Java 程序进行调优。不过实际体验中，若有代码基础，在 NetBeans 里面调优可能更为自然；若无代码，调优的用处可能有限。

四、Classpath 支持通配符（Setting the class path）

这是 Java 6 开始支持的功能。在工程中，我们经常会有这样的配置：

java -classpath ./lib/log4j.jar:./lib/commons-codec.jar:./lib/commons-httpclient.jar:./lib/commons-collections.jar:./lib/myApp.jar so.Main

这种写法比较复杂且容易出错。其实可以用通配符更加简洁方便：

java -classpath ./lib/* so.Main

五、协变返回类型（Covariant Return Types）

这是 Java 5 添加的功能。在 Java 5 之前，我们在子类中覆盖基类的方法时，不能改变被覆盖方法的返回类型，即基类和子类的方法签名必须一模一样，想要改变只能在创建对象时进行强制类型转换（Cast）。

Java 5 过后，我们可以改变返回类型了，但需要注意的是：改变后的类型必须是原类型的子类型。举个例子就一目了然了：

public class CovariantReturnTypesTest {
    public static void main(String[] args) {
        Mill m = new Mill();
        Grain g = m.process();
        System.out.println(g);  // output: Grain
        
        m = new WheatMill();
        g = m.process();
        System.out.println(g); // output: Wheat
    }
}

class Grain {
    public String toString() {
        return "Grain";
    }
}

class Wheat extends Grain {
    public String toString() {
        return "Wheat";
    }
}

class Mill {
    Grain process() {
        return new Grain();
    }
}

class WheatMill extends Mill {
    // 这里返回类型改为了 Grain 的子类型 Wheat
    Wheat process() {
        return new Wheat();
    }
}

说明：本文涉及的部分特性（如协变返回类型、Classpath 通配符）自 Java 5/6 引入，VisualVM 工具版本较老。在新版 JDK 中，部分工具可能已独立发布或界面有所更新，具体请以官方最新文档为准。

本文地址：https://1diff.fun/archives/java-ni-bu-zhi-dao-de-na-xie-shi-er-java-yin-cang-te-xing.html

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