基本工具

使用和避免null

Optional

　　Guava用Optional<T>表示可能为null的T类型引用。一个Optional实例可能包含非null的引用（我们称之为引用存在），也可能什么也不包括（称之为引用缺失）。它从不说包含的是null值，而是用存在或缺失来表示。但Optional从不会包含null值引用。

Optional<Integer> possible = Optional.of(5);
possible.isPresent(); // returns true
possible.get(); // returns 5

Optional无意直接模拟其他编程环境中的”可选” or “可能”语义，但它们的确有相似之处。Optional最常用的一些操作被罗列如下：

创建Optional实例（以下都是静态方法）：

Optional.of(T)	创建指定引用的Optional实例，若引用为null则快速失败
Optional.absent()	创建引用缺失的Optional实例
Optional.fromNullable(T)	创建指定引用的Optional实例，若引用为null则表示缺失

用Optional实例查询引用（以下都是非静态方法）：

boolean isPresent()	如果Optional包含非null的引用（引用存在），返回true
T get()	返回Optional所包含的引用，若引用缺失，则抛出java.lang.IllegalStateException
T or(T)	返回Optional所包含的引用，若引用缺失，返回指定的值
T orNull()	返回Optional所包含的引用，若引用缺失，返回null
Set<T> asSet()	返回Optional所包含引用的单例不可变集，如果引用存在，返回一个只有单一元素的集合，如果引用缺失，返回一个空集合。

前置条件

前置条件：让方法调用的前置条件判断更简单。Guava在Preconditions类中提供了若干前置条件判断的实用方法。每个方法都有三个变种：

• 没有额外参数：抛出的异常中没有错误消息；
• 有一个Object对象作为额外参数：抛出的异常使用Object.toString() 作为错误消息；
• 有一个String对象作为额外参数，并且有一组任意数量的附加Object对象：这个变种处理异常消息的方式有点类似printf，但考虑GWT的兼容性和效率，只支持%s指示符。例如：

  • checkArgument(i >= 0, "Argument was %s but expected nonnegative", i);
    checkArgument(i < j, "Expected i < j, but %s > %s", i, j);

方法声明（不包括额外参数）	描述	检查失败时抛出的异常
checkArgument(boolean)	检查boolean是否为true，用来检查传递给方法的参数。	IllegalArgumentException
checkNotNull(T)	检查value是否为null，该方法直接返回value，因此可以内嵌使用checkNotNull。	NullPointerException
checkState(boolean)	用来检查对象的某些状态。	IllegalStateException
checkElementIndex(int index, int size)	检查index作为索引值对某个列表、字符串或数组是否有效。index>=0 && index<size *	IndexOutOfBoundsException
checkPositionIndex(int index, int size)	检查index作为位置值对某个列表、字符串或数组是否有效。index>=0 && index<=size *	IndexOutOfBoundsException
checkPositionIndexes(int start, int end, int size)	检查[start, end]表示的位置范围对某个列表、字符串或数组是否有效*	IndexOutOfBoundsException

常见Object方法

equals

当一个对象中的字段可以为null时，实现Object.equals方法会很痛苦，因为不得不分别对它们进行null检查。使用Objects.equal帮助你执行null敏感的equals判断，从而避免抛出NullPointerException。例如:

Objects.equal("a", "a"); // returns true
Objects.equal(null, "a"); // returns false
Objects.equal("a", null); // returns false
Objects.equal(null, null); // returns true

注意：JDK7引入的Objects类提供了一样的方法Objects.equals

hashCode

用对象的所有字段作散列[hash]运算应当更简单。Guava的Objects.hashCode(Object...)会对传入的字段序列计算出合理的、顺序敏感的散列值。你可以使用Objects.hashCode(field1, field2, …, fieldn)来代替手动计算散列值

注意：JDK7引入的Objects类提供了一样的方法Objects.hash(Object...)

toString

好的toString方法在调试时是无价之宝，但是编写toString方法有时候却很痛苦。使用 Objects.toStringHelper可以轻松编写有用的toString方法。例如：

// Returns "ClassName{x=1}"
Objects.toStringHelper(this).add("x", 1).toString();
// Returns "MyObject{x=1}"
Objects.toStringHelper("MyObject").add("x", 1).toString();

compare/compareTo

实现一个比较器[Comparator]，或者直接实现Comparable接口有时也伤不起。考虑一下这种情况：

class Person implements Comparable<Person> {
  private String lastName;
  private String firstName;
  private int zipCode;

  public int compareTo(Person other) {
    int cmp = lastName.compareTo(other.lastName);
    if (cmp != 0) {
      return cmp;
    }
    cmp = firstName.compareTo(other.firstName);
    if (cmp != 0) {
      return cmp;
    }
    return Integer.compare(zipCode, other.zipCode);
  }
}

这部分代码太琐碎了，因此很容易搞乱，也很难调试。我们应该能把这种代码变得更优雅，为此，Guava提供了ComparisonChain

ComparisonChain执行一种懒比较：它执行比较操作直至发现非零的结果，在那之后的比较输入将被忽略。

public int compareTo(Foo that) {
    return ComparisonChain.start()
            .compare(this.aString, that.aString)
            .compare(this.anInt, that.anInt)
            .compare(this.anEnum, that.anEnum, Ordering.natural().nullsLast())
            .result();
}

Throwables：简化异常和错误的传播与检查

有时候，你会想把捕获到的异常再次抛出。这种情况通常发生在Error或RuntimeException被捕获的时候，你没想捕获它们，但是声明捕获Throwable和Exception的时候，也包括了了Error或RuntimeException。Guava提供了若干方法，来判断异常类型并且重新传播异常。例如：

try {
    someMethodThatCouldThrowAnything();
} catch (IKnowWhatToDoWithThisException e) {
    handle(e);
} catch (Throwable t) {
    Throwables.propagateIfInstanceOf(t, IOException.class);
    Throwables.propagateIfInstanceOf(t, SQLException.class);
    throw Throwables.propagate(t);
}

所有这些方法都会自己决定是否要抛出异常，但也能直接抛出方法返回的结果——例如，throw Throwables.propagate(t);—— 这样可以向编译器声明这里一定会抛出异常。Guava中的异常传播方法简要列举如下：

RuntimeException   propagate(Throwable)	如果Throwable是Error或RuntimeException，直接抛出；否则把Throwable包装成RuntimeException抛出。返回类型是RuntimeException，所以你可以像上面说的那样写成throw Throwables.propagate(t)，Java编译器会意识到这行代码保证抛出异常。
void propagateIfInstanceOf( Throwable, Class<X extends   Exception>) throws X	Throwable类型为X才抛出
void propagateIfPossible( Throwable)	Throwable类型为Error或RuntimeException才抛出
void   propagateIfPossible( Throwable, Class<X extends Throwable>) throws X	Throwable类型为X, Error或RuntimeException才抛出

Throwables.propagate的用法

模仿Java7的多重异常捕获和再抛出

通常来说，如果调用者想让异常传播到栈顶，他不需要写任何catch代码块。因为他不打算从异常中恢复，他可能就不应该记录异常，或者有其他的动作。他可能是想做一些清理工作，但通常来说，无论操作是否成功，清理工作都要进行，所以清理工作可能会放在finallly代码块中。但有时候，捕获异常然后再抛出也是有用的：也许调用者想要在异常传播之前统计失败的次数，或者有条件地传播异常。

当只对一种异常进行捕获和再抛出时，代码可能还是简单明了的。但当多种异常需要处理时，却可能变得一团糟：

@Override public void run() {
    try {
        delegate.run();
    } catch (RuntimeException e) {
        failures.increment();
        throw e;
    }catch (Error e) {
        failures.increment();
        throw e;
    }
}

Java7用多重捕获解决了这个问题：

} catch (RuntimeException | Error e) {
    failures.increment();
    throw e;
}

非Java7用户却受困于这个问题。他们想要写如下代码来统计所有异常，但是编译器不允许他们抛出Throwable（译者注：这种写法把原本是Error或RuntimeException类型的异常修改成了Throwable，因此调用者不得不修改方法签名）：

} catch (Throwable t) {
    failures.increment();
    throw t;
}

解决办法是用throw Throwables.propagate(t)替换throw t。在限定情况下（捕获Error和RuntimeException），Throwables.propagate和原始代码有相同行为。然而，用Throwables.propagate也很容易写出有其他隐藏行为的代码。尤其要注意的是，这个方案只适用于处理RuntimeException 或Error。如果catch块捕获了受检异常，你需要调用propagateIfInstanceOf来保留原始代码的行为，因为Throwables.propagate不能直接传播受检异常。

总之，Throwables.propagate的这种用法也就马马虎虎，在Java7中就没必要这样做了。在其他Java版本中，它可以减少少量的代码重复，但简单地提取方法进行重构也能做到这一点。此外，使用propagate会意外地包装受检异常。

非必要用法：把抛出的Throwable转为Exception

有少数API，尤其是Java反射API和（以此为基础的）Junit，把方法声明成抛出Throwable。和这样的API交互太痛苦了，因为即使是最通用的API通常也只是声明抛出Exception。当确定代码会抛出Throwable，而不是Exception或Error时，调用者可能会用Throwables.propagate转化Throwable。这里有个用Callable执行Junit测试的范例：

public Void call() throws Exception {
    try {
        FooTest.super.runTest();
    } catch (Throwable t) {
        Throwables.propagateIfPossible(t, Exception.class);
        Throwables.propagate(t);
    }

    return null;
}

在这儿没必要调用propagate()方法，因为propagateIfPossible传播了Throwable之外的所有异常类型，第二行的propagate就变得完全等价于throw new RuntimeException(t)。（题外话：这个例子也提醒我们，propagateIfPossible可能也会引起混乱，因为它不但会传播参数中给定的异常类型，还抛出Error和RuntimeException）

这种模式（或类似于throw new RuntimeException(t)的模式）在Google代码库中出现了超过30次。（搜索’propagateIfPossible[^;]* Exception.class[)];’）绝大多数情况下都明确用了”throw new RuntimeException(t)”。我们也曾想过有个”throwWrappingWeirdThrowable”方法处理Throwable到Exception的转化。但考虑到我们用两行代码实现了这个模式，除非我们也丢弃propagateIfPossible方法，不然定义这个throwWrappingWeirdThrowable方法也并没有太大必要。

Throwables.propagate的有争议用法

争议一：把受检异常转化为非受检异常

原则上，非受检异常代表bug，而受检异常表示不可控的问题。但在实际运用中，即使JDK也有所误用——如Object.clone()、Integer. parseInt(String)、URI(String)——或者至少对某些方法来说，没有让每个人都信服的答案，如URI.create(String)的异常声明。

因此，调用者有时不得不把受检异常和非受检异常做相互转化：

try {
    return publicInterfaceMethod.invoke();
} catch (IllegalAccessException e) {
    throw new AssertionError(e);
}

有时候，调用者会使用Throwables.propagate转化异常。这样做有没有什么缺点？最主要的恐怕是代码的含义不太明显。throw Throwables.propagate(ioException)做了什么？throw new RuntimeException(ioException)做了什么？这两者做了同样的事情，但后者的意思更简单直接。前者却引起了疑问：”它做了什么？它并不只是把异常包装进RuntimeException吧？如果它真的只做了包装，为什么还非得要写个方法？”。应该承认，这些问题部分是因为”propagate”的语义太模糊了（用来抛出未声明的异常吗？）。也许”wrapIfChecked”更能清楚地表达含义。但即使方法叫做”wrapIfChecked”，用它来包装一个已知类型的受检异常也没什么优点。甚至会有其他缺点：也许比起RuntimeException，还有更合适的类型——如IllegalArgumentException。
我们有时也会看到propagate被用于传播可能为受检的异常，结果是代码相比以前会稍微简短点，但也稍微有点不清晰：

} catch (RuntimeException e) {
    throw e;
}catch (Exception e) {
    throw new RuntimeException(e);
}

然而，我们似乎故意忽略了把检查型异常转化为非检查型异常的合理性。在某些场景中，这无疑是正确的做法，但更多时候它被用于避免处理受检异常。这让我们的话题变成了争论受检异常是不是坏主意了，我不想对此多做叙述。但可以这样说，Throwables.propagate不是为了鼓励开发者忽略IOException这样的异常。

争议二：异常穿隧

但是，如果你要实现不允许抛出异常的方法呢？有时候你需要把异常包装在非受检异常内。这种做法挺好，但我们再次强调，没必要用propagate方法做这种简单的包装。实际上，手动包装可能更好：如果你手动包装了所有异常（而不仅仅是受检异常），那你就可以在另一端解包所有异常，并处理极少数特殊场景。此外，你可能还想把异常包装成特定的类型，而不是像propagate这样统一包装成RuntimeException。

争议三：重新抛出其他线程产生的异常

try {
    return future.get();
} catch (ExecutionException e) {
    throw Throwables.propagate(e.getCause());
}

对这样的代码要考虑很多方面：

• ExecutionException的cause可能是受检异常，见上文”争议一：把检查型异常转化为非检查型异常”。但如果我们确定future对应的任务不会抛出受检异常呢？（可能future表示runnable任务的结果——译者注：如ExecutorService中的submit(Runnable task, T
  result)方法）如上所述，你可以捕获异常并抛出AssertionError。尤其对于Future，请考虑 Futures.get方法。（TODO：对future.get()抛出的另一个异常InterruptedException作一些说明）
• ExecutionException的cause可能直接是Throwable类型，而不是Exception或Error。（实际上这不大可能，但你想直接重新抛出cause的话，编译器会强迫你考虑这种可能性）见上文”用法二：把抛出Throwable改为抛出Exception”。
• ExecutionException的cause可能是非受检异常。如果是这样的话，cause会直接被Throwables.propagate抛出。不幸的是，cause的堆栈信息反映的是异常最初产生的线程，而不是传播异常的线程。通常来说，最好在异常链中同时包含这两个线程的堆栈信息，就像ExecutionException所做的那样。（这个问题并不单单和propagate方法相关；所有在其他线程中重新抛出异常的代码都需要考虑这点）

异常原因链

Guava提供了如下三个有用的方法，让研究异常的原因链变得稍微简便了，这三个方法的签名是不言自明的：

Throwable   getRootCause(Throwable)

List<Throwable>   getCausalChain(Throwable)

String   getStackTraceAsString(Throwable)