Java语法糖

Java语法糖

    语法糖：Syntactic sugar / Syntax sugar。

维基定义：语法糖是编程语言中的一种语法吗，用来使得程序语言更容易阅读或者更容易表达事务的处理过程。

        -语法糖使得程序员更容易编写程序，更清晰准确表达业务逻辑。
	-语法糖不仅仅是语法的转换，也包括一些小的改进。
	-以下主要包括JDK5~12版本之间的重要的语法糖。
		·JDK2（1.1~1.4）是普及版
		·JDK5/6/7/8/11是长期稳定版
		·JDK9/10/12是短期版本    

　　

 下面列举一些语法糖：

一、for-each 和 枚举

（1）、for/for-each

        int[] n=new int[5];
	for(int i=0;i<n.length;i++){
		n[i]=i;
	}
	for(int a:n){
		System.out.println(a);
	}    

for VS for-each

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•  for-each从JDK5.0开始引入
•  for-each语法更简洁
•  for-each避免越界错误
•  for 可以删除元素，for-each不可以删除/替换元素
•  for-each遍历时，不知道当前元素的具体位置索引
•  for-each只能正向遍历，不能反向遍历
•  for-each不能同时遍历2个集合
•  for和for-each性能接近

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 注：这里 for 和 for-each 性能接近并不是绝对的，遍历不同的数据结构会有不同的表现，总的来说，遍历数组结构两者性能相近，遍历链表结构时for-each性能会比for好很多。

 有兴趣的可以自行了解：https://www.cnblogs.com/java-spring/p/9264406.html

（2）枚举类型

　　· 枚举变量：变量的取值只在一个有限的集合内（如性别、星期几、颜色等）。

      · Java5推出enum类型

　　　　-enum关键字声明枚举类，且都是Enum的子类（但不需也不许写 extends）

 　　　　 -enum内部有多少个值，就有多少个实例对象，有且仅有一个。

　　　　-不能直接 new 枚举类对象。

　   · Java的enum类型

　　　　-除了枚举的内容，还可以添加属性/构造函数/方法

　　　　-构造函数只能是package-private(default)或者private，内部调用。

　　　　-所有的enum类型都是Enum的子类，也继承了相应的方法。

　　　　　　-ordinal()返回枚举值所在的索引位置，从0开始。

　　　　　　-compareTo()比较两个枚举值的索引位置大小

　　　　　　-toString()返回枚举值的字符串表示

　　　　　　-valueOf()将字符串初始化为枚举对象

　　　　　　-values()返回所有的枚举值

enum Day{
    Monday,Tuesday,Wednesday,Thursday,FridaySaturday,Sunday;
}

　　

总结： 

• for-each循环（5）：避免数组越界，提倡使用。
• 枚举（5）：限定取值集合，减少实例对象，提倡使用。

二、不定项参数和静态导入

（1）不定项参数（可变参数）

　　· 普通函数的形参列表是固定个数/类型/顺修

　　· JDK 5 提供了不定项参数（可变参数）功能

　　　　-类型后面加三个点，如 int.../double.../String...

　　　　-可变参数，本质上就是一个数组。

　　· 一个方法只能有一个一个不定项参数，且必须位于参数列表的最后。

       · 重载的优先级规则1：固定参数的方法，比可变参数优先级更高。

　   · 重载的优先级规则2：调用语句，同时与两个带可变参数的方法匹配，则报错。

示例代码：

public class Main {
    public static void main(String[] args){
       print();
       print("a");
       print("a","a");
       print("a","a","a");
    }
    public static void print(String... args){
        System.out.println(args.length);
        for(String arg:args){
            System.out.print(arg+" ");
        }
        System.out.println("");
    }
}

运行结果：

（2）静态导入

　　·  import 导入程序所需要的类

　　·  import static 导入一个类的静态方法和静态变量（JDK5引入）

　　　　-少使用 * 通配符，不滥用，最好具体到静态变量或方法。

　　　　-静态方法名具有明确特征，如有重名，需要补充类名。

示例：

import static java.lang.System.out;

out.println("Hello World");

这个还比较常用，能让代码更加简洁。

总结：

• 不定项参数（5）：注意方法重载的优先级，建议少用。
• 静态导入（5）：有大量静态方法调用时使用，注意 “ * ” 不滥用。

三、自动拆箱和装箱、多异常并列、数值类型赋值优化

（1）、自动装箱和拆箱

•  自动装箱和拆箱（auto-boxing/auto-unboxing）

　　　　-从JDK5.0开始引入，简化基本类型和对象转换的写法

　　　  -基本类型：boolean、byte、char、int、short、long、float、double

　　　  -对象：Boolean、Byte、Character、Integer、Short、Long、Float、Double

• 装箱：基本类型的值被封装为一个包装类对象。
• 拆箱：一个包装类对象被拆开并获取对应的值。

示例：

Integer obj1=5;  //自动装箱
Integer obj2=Integer.valueOf(5);

int a1=obj1;       //自动拆箱
int a2=obj1.intValue()；

• 自动装箱和拆箱的注意事项：

　　　　-装箱和拆箱时编译器的工作，在 class 中已经添加转化。虚拟机没有自动装箱和拆箱的语句。

　　　　-==：基本类型时内容相等，对象时指针是否相同（内存同一个区域）

　　　　-基本类型没有空值，对象有null，可能触发NullPointerException。

　　　　-当一个基础数据类型与封装类进行==、+、-、*、/运算时，会将封装类进行拆箱，对基本数据类型进行运算。

　　　　-谨慎使用多个非同类的数值类对象进行运算。

（2）、多异常并列

• 多个异常并列在一个catch中

　　　　-从JDK7.0开始引入，简化写法

示例：

try{
  
}catch(IOException | SQLException ex){
    //一个catch写多个异常，异常之间用管道符连接
    //异常处理
}

　　　　-多个异常之间不能有（直接/间接）继承关系，如果有，则报错。

　　　　-且不同异常的异常处理方式统一才可以使用多异常并列。

（3）、数值类型赋值优化

• Java 7 的新语法：整数类型用二进制数赋值

　　　　-避免二进制计算

　　　　-byte、short、int、long

• Java 7 的新语法：在数值字面量（literal）中使用下划线。

　　　　-增加数字的可读性和纠错功能

　　　　-short、int、long、float、double

　　　　-下划线只能出现数字中间，前后必须有数字

　　　　-允许在二/八/十/十六进制的数字中使用。

整数类型可以用二进制数直接赋值。

示例：

byte a1=(byte) 0b00100001;
short a2=(short) ob1010000101000101;
int a3=0b101;
int a4=0B101;    //B可以大小写

　　

总结：

• 自动拆箱和装箱（5）：避免多个不同类型对象共同运算。
• 多异常并列（7）：不建议使用，针对每一异常单独处理。
• 数值类型赋值优化（7）：优化显示，避免错误，建议使用。

四、接口方法

接口的默认方法：

• Java最初的设计中，接口的方法都是没有实现的，公开的。
• Java 8 推出接口的默认方法/静态方法（都带实现的），为Lambda表达式提供支持。

　　　　-以 default 关键字标注，其他的定义和普通函数一样。

　　　　-规则1：默认方法不能重写Object中的方法。

　　　　-规则2：实现类可以继承/重写父接口的默认方法

　　　　-规则3：接口可以继承/重写父接口的默认方法

　　　　-规则4：当父类和父接口都有（同名同参数）的默认方法，子类继承父类的默认方法，这样就可以兼容JDK7及以前的代码。

　　　　-规则5：子类实现了2个接口（均有同名同参数的默认方法），那么编译失败，必须在子类中重写这个default方法。

简单示例：

public interface Animal {
    public default void move(){
        System.out.println("I can move.");
    }
}

　　

接口的静态方法：

• Java 8 接口的静态方法（带实现的）

　　　　-该静态方法属于本接口，不属于子类/子接口。

　　　　-子类（子接口）没有继承该静态方法，只能通过所在接口名来调用。

简单示例：

public interface Animal {
    public static void move(){
        System.out.println("I can move.");
    }
}

　　

接口的私有方法：

• Java 9 接口的私有方法（带实现的）

　　　　-解决多个默认方法/静态方法的内容重复问题。

　　　　-私有方法属于本接口，只能本接口内使用，不属于子类/子接口。

　　　　-子类（子接口）没有继承该私有方法，也无法调用。

　　　　-静态私有方法可以被静态/默认方法调用，非静态私有方法被默认方法调用。

接口 VS 抽象类

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• 相同点（截止到 Java 12以前，接口和抽象类对比）

　　　　-都是抽象的，都不能被实例化，即不能被new。

　　　　-都可以有实现方法

　　　　-都可以不需要继承者实现所有的方法。

• 不同点（截至到 Java 12以前，接口和抽象类对比）

　　　　-抽象类最多继承一个，接口可以实现多个

　　　　-接口的变量默认时 public static final ，且必须有初值，子类不能修改，而抽象类的变量默认时 default，子类可以继承修改。

　　　　-接口没有构造函数，抽象类有构造函数。

　　　　-接口没有main函数，抽象类可以有main函数.

　　　　-接口有 public / default / private 的方法，抽象类有 public / private / protected / 不写关键字的（defaule) 的方法。

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总结：

• 接口的方法（8/9）：建议少用，如有 Lambda 表达式需求，可使用

　　　　-默认方法：default标注，可以为子类/子接口所继承/改写。

　　　　-静态方法：static 标注，只属于本接口，不属于子类/子接口，子类/子接口可访问。

　　　　-私有方法：private标注，只属于本接口，不属于子类/子接口。

五、try-with-resource和Resource Bundle文件加载优化

（1）、try-with-resource

• 程序如果打开外部资源，那么在使用后需要保证正确关闭。
• 考虑异常因素，Java提供 try-catch-finally进行保证。
• JDK 7 提供 try-with-resource ，比 try-catch-finally更简便。
• JDK 7 提供 try-with-resource

　　　　-资源要求定义在 try 中，若已经在外部定义，则需要一个本地变量。

• JDK 9 不再要求定义临时变量，可以直接使用外部资源变量。
• try-with-resource原理

　　　　-资源对象必须实现 AutoCloseable接口，即实现 close 方法。

简单示例：

　　　　try(FileInputStream f=...){

      }catch (Exception e){
            
      }

　　

（2）、ResourceBundle文件加载

•  Java 8 及以前，ResourceBundle默认以 ISO-8859-1方式加载 Properties文件。

　　　　-需要利用 native2ascii工具（JDK自带）对文件进行转义。

• JDK 9 及以后，ResourceBundle默认以UTF-8方式加载 Properties文件。

　　　　-JDK9及以后已经删除natice2ascii工具。

　　　　-新的 Properties文件可以直接以UTF-8保存。

　　　　-已利用native2ascii工具转化后的文件，不受影响。即ResourceBundle若解析文件不是有效的UTF-8，则以ISO-8859-1方式加载。

总结：

• try-with-resource(7/9）：资源自动关闭，避免错误，建议使用。
• ResourceBundle文件加载优化（9）：默认以UTF-8加载。

六、var类型和 switch

（1）var类型

• Java 以前一直时一种强类型的程序语言

　　　　-每个变量在定义时就确定了类型

　　　　-类型固定了，就不能更改

• Java 10 推出var：局部变量推断。

　　　　-避免了信息冗余

　　　　-对齐了变量名

　　　　-更容易阅读

　　　　-本质上还是强类型语言，编译器负责推断类型，并写入字节码文件。因此推断后不能更改。

• var的限制

　　　　-可以用在局部变量上，非类成员变量。

　　　　-可以用在for/for-each循环中

　　　　-声明时必须初始化

　　　　-不能用在方法（形式）参数和返回类型

　　　　-大面积滥用会使代码整体阅读性变差。

　　　　-var只在编译时起作用，没有在字节码中引入新的内容也没有专门的JVM指令处理 var。

（2）、switch

• switch，多分支选择语句

　　　　-支持的类型：byte/Byte，short/Short，int/Integer，char/Character，String(7.0)，Enm枚举（5.0)，不支持 long/float/double。

　　　　-多分支合并，采用 -> 直接连接到判定条件和动作（JDK12支持）

　　　　-switch直接在表达式赋值（JDK12支持）

简单示例：

switch(month){
    case "Jan","Mar","May","July","Aug","Oct","Dec" -> result=31;
    case "Apr","June","Sep","Nov" -> result=30;
    default -> result=-1;
}

　　

总结：

• var类型（10）：类型自动推断，不滥用，建议在局部情况下使用，如for循环。
• switch（5/7/12）：多分支判断，注意在不同版本下支持的语法不同。

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综述：

• 语法糖：了解新特性，知晓其优缺点，特别是适用的版本，谨慎使用。

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本篇博客主要内容皆为中国大学mooc上，陈良育老师的《Java核心技术》高阶，这里只是做一个学习记录，非原创，感兴趣的读者还请自行观看陈良育老师的课程。

吾生也有涯，而知也无涯。