Java解惑 55 -- 特创论

某些时候,对于一个类来说,跟踪其创建出来的实例个数会非常用有,其典型实现是通过让它的构造器递增一个私有静态域来完成的。在下面的程序中,Creature类展示了这种技巧,而Creator类对其进行了操练,将打印出已经创建的Creature实例的数量。那么,这个程序会打印出什么呢?

<span style="font-size:18px;">public class Creator {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 100; i++)
            Creature creature = new Creature();
        System.out.println(Creature.numCreated());
    }
}

class Creature {
    private static long numCreated = 0;
    public Creature() {
        numCreated++;
    }
    public static long numCreated() {
        return numCreated;
    }
}</span>

这是一个捉弄人的问题。该程序看起来似乎应该打印100,但是它没有打印任何东西,因为它根本就不能编译。如果你尝试着去编译它,你就会发现编译器的诊断信息基本没什么用处。下面就是javac打印的东西:

<span style="font-size:18px;">Creator.java:4: not a statement
            Creature creature = new Creature();
            ^
Creator.java:4: ';' expected
            Creature creature = new Creature();
                            ^</span>

一个本地变量声明看起来像是一条语句,但是从技术上说,它不是;它应该是一个本地变量声明语句(local variable declaration statement)[JLS 14.4]。

Java语言规范不允许一个本地变量声明语句作为一条语句在for、while或do循环中重复执行[JLS 14.12-14]。一个本地变量声明作为一条语句只能直接出现在一个语句块中。(一个语句块是由一对花括号以及包含在这对花括展中的语句和声明构成的。)

有两种方式可以订正这个问题。最显而易见的方式是将这个声明至于一个语句块中:

<span style="font-size:18px;">for (int i = 0; i < 100; i++) {
     Creature creature = new Creature();
}</span>

然而,请注意,该程序没有使用本地变量creature。因此,将该声明用一个无任何修饰的构造器调用来替代将更具实际意义,这样可以强调对新创建对象的引用正在被丢弃:

for (int i = 0; i < 100; i++)

new Creature();

无论我们做出了上面的哪种修改,该程序都将打印出我们所期望的100。

请注意,用于跟踪Creature实例个数的变量(numCreated)是long类型而不是int类型的。我们很容易想象到,一个程序创建出的某个类的实例可能会多余int数值的最大值,但是它不会多于long数值的最大值。

int数值的最大值是231-1,即大约2.1×109,而long数值的最大值是263-1,即大约9.2×1018。当前,每秒钟创建108个对象是可能的,这意味着一个程序在long类型的对象计数器溢出之前,不得不运行大约三千年。即使是面对硬件速度的提升,long类型的对象计数器也应该足以应付可预见的未来。

还要注意的是,本谜题中的创建计数策略并不是线程安全的。如果多个线程可以并行地创建对象,那么递增计数器的代码和读取计数器的代码都应该被同步:

<span style="font-size:18px;">// Thread-safe creation counter
class Creature {
    private static long numCreated;
    public Creature() {
        synchronized (Creature.class) {
            numCreated++;
        }
    }
    public static synchronized long numCreated() {
        return numCreated;
    }
}</span>

或者,如果你使用的是5.0或更新的版本,你可以使用一个AtomicLong实例,它在面临并发时可以绕过对同步的需求。

<span style="font-size:18px;">// Thread-safe creation counter using AtomicLong;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;
class Creature {
    private static AtomicLong numCreated = new AtomicLong();
    public Creature() {
        numCreated.incrementAndGet();
    }
    public static long numCreated() {
        return numCreated.get();
    }
}</span>

请注意,把numCreated声明为瞬时的是不足以解决问题的,因为volatile修饰符可以保证其他线程将看到最近赋予该域的值,但是它不能进行原子性的递增操作。

总之,一个本地变量声明不能被用作for、while或do循环中的重复执行语句,它作为一条语句只能出现在一个语句块中。另外,在使用一个变量来对实例的创建进行计数时,要使用long类型而不是int类型的变量,以防止溢出。最后,如果你打算在多线程中创建实例,要么将对实例计数器的访问进行同步,要么使用一个AtomicLong类型的计数器。

时间: 2024-10-09 01:32:49

Java解惑 55 -- 特创论的相关文章

《Java解惑》读书笔记

 摘选自<Java解惑>一书,之前整理了部分,一直没看完,最近为了督促自己每天读点这本书,决定一天至少更新一个谜题的内容,欢迎讨论. 欢迎关注技术博客http://blog.sina.com.cn/u/1822488043 Java解惑读书笔记 谜题1:奇数性 取余操作的定义: ( a / b ) * b + ( a % b ) = a 其中(a/b)是java运算的结果,也就是a/b是一个整数,比如3/2=1. 所以当取余操作返回一个非零结果的时候,它与左操作数具有相同符号. 请测试你的

Java解惑五:类之谜

本文是依据JAVA解惑这本书,做的笔记.电子书见:http://download.csdn.net/detail/u010378705/7527721 谜题46 函数重载的问题. JAVA重载解析过程:1. 选取全部可用的方法或者构造器:2. 从过程1中选取的方法或构造器中选择最精确的. 一般而言:能够强制要求编译器选择一个精确的重载版本号,将实參转型为形參所声明的类型. 谜题47 继承中静态域的问题. 静态域由声明它的类及其全部子类共享. 假设须要让每个子类都具有某个域的单独拷贝,必须在每个子

【java解惑】前缀自增自减和后缀自增自减问题

    如下代码: public class Example025 { public static void main(String[] args) { int ape = 100; int it = 100; int ape_it = 100; for (int i = 0; i < 100; i++) { ape--; it = it--; ape_it = --ape_it; } System.out.println("ape = " + ape); System.out.

《Java 解惑》笔记(一)

<Java 解惑>里都是一些编程时容易忽略的细节,却也蛮有意思的,所以将里面的内容稍作整理,简略地概括一下: 1.奇数性 在编程的时候经常会遇到要判断传进来的参数是否为奇数,而且容易惯性地认为判断余数是否为1即可,如下代码: public static boolean isOdd ( int i ) { return i % 2 == 1 } 这段程序在四分之一的时间里返回的都是错误的答案 因为在所有的 int 数值中,有一半都是负数,而 isOdd 方法对于对所有负奇数的判断都会失败.在任何

java解惑之常常忘记的事

java解惑之常常忘记的事 2012-10-17 18:38:57|  分类: JAVA |  标签:基础知识  软件开发  |举报|字号 订阅 针对刚接触java的菜鸟来说,java基础知识都是我们必须认真学习的,但是在工作过几年时间的老鸟来说,有时候也会对java的基础知识产生疑问,对于这种不确定,并且很容易混淆的知识点,java解惑已经为大家进行了很好的总结,现在借用一个作者的总结,进行一下罗列,希望能对你有所帮助. 1. 奇偶判断 不要使用 i % 2 == 1 来判断是否是奇数,因为i

Java解惑七:更多类之谜

谜题66 继承的问题. 对于实例方法:命名相同时,子类会覆写父类的方法,且访问权限至少和父类一样大. 对于域:命名相同时,子类会隐藏父类的域,且访问权限任意. 谜题67 不要重用库中的类名. 谜题68 命名的问题. 类名应该以大写字母开头,形式为:MixedCase. 变量以小写字母开头,形式为:mixedCase. 常量以大写字母开头,形式为:MIXED_CASE. 单个大写字母,只能用于类型参数,形式为:Map<K, V>. 包名应该都是小写,形式为:lower.case. 当一个变量和一

【java解惑】重载构造函数

如下所示代码: public class Example046 { private Example046(Object o) { System.out.println("Object"); } private Example046(double[] dArray) {//2 System.out.println("double array"); } private Example046(String str) {//3 System.out.println(&quo

【java解惑】移位运算符规则

    如下代码: public class Example027 { public static void main(String[] args) { int i = 0; while (-1 << 32 != 0) { i++; } System.out.println(i); } }     结果说明:     将上述程序放到eclipse中,在输出行会有提示"Unreachable code".也就是while循环是死循环无法退出.     结果分析:     Ja

java解惑

谜题45:令人疲惫不堪的测验 收获: (1)递归调用的先序便利二叉树,以后在理解递归时可以做出书上所示的递归二叉树.这个图的好处是,指出了递归的深度+递归叶子层+调用的顺序(通过在每条线加上调用序号). (2)JVM的栈深度默认是1024:这也就导致本题的线序遍历二叉树边数过多,永远不会抛出stackoverflow的exception. (3)如何设置JVM,一开始我都不知道,原来是用java命令. 相应参考资料: http://hi.baidu.com/sdausea/item/f4671b