Java新手极简指北手册
在理论上, 理论和实践是没有差异的; 但在实践中, 是有的。
In theory, there is no difference between theory and practice. But in practice, there is.
——Snepscheut
为了方便阅读，把本系列帖子的目录整理如下：
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。
按理说 Java 是一个很 OO 的语言，Java 社区也一向是充满了“对象”的氛围。但俺在面试 Java 程序员时，却屡屡碰到令人大跌眼镜的事情。俺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抽象工厂模式。当我深入问他/她抽象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缺点？
★继承（包括 extend 和 implement）有什么【缺点】？
★多态（polymorphism）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。
目录
★随意地命名
★习惯于代码的 copy & paste
★Magic Number 满天飞
★代码耦合度太大
★被 GC 宠坏
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
如果你没有听说过“Magic Number”，先看“这里”了解一下。
为了说明Magic Number的问题，咱找个例子来说事儿：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(101000); 了事
2、定义一个常量 TIMEOUT_XXX = 101000; 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。（此处提到的“配置文件”是广义的，泛指各种可用于存储配置信息的机制，如：xml 文件、ini 文件、数据库 ...）
如果你的做法类似于写法1，你多半喜欢随手硬编码。硬编码不光缺乏可读性，而且具有和“代码拷贝粘贴”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）。但是，将来一旦发生需求变更，要求在【运行时】调整超时间隔（甚至要求让用户来配制超时间隔），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 Web Server 上），时间长了会由于资源耗尽而导致整个进程出问题。
4 异常处理使用不当
目录
★空的 catch 语句块
★没有使用 finally
★笼统的 catch 语句块
★使用函数返回值进行错误处理
★不清楚“Checked Exception”和“Runtime Exception”的区别
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。
★空的 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处理（比如记错误日志），导致异常信息被丢弃/忽略。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、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，俺发现很多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：
- 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】尝试去处理这个异常，必须让它【尽早】暴露出来（比如让 JVM 自己终止运行）。
- 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）。
上面就是几种常见的Java异常处理的误用。下一个帖子我们来聊一下“对虚拟机（JVM）了解不足”。
目录
★关于基本类型和引用类型
★关于垃圾回收（Garbage Collection）
★关于字符串
★关于范型（Generic Programming）
★关于多线程
上次的帖子讨论了Java异常机制的几种误用，今天咱们来说说 JVM（以及 Java 编译器）相关的话题。为啥要聊 JVM 捏？因为有很多 Java 程序员，由于对 JVM 缺乏了解，在碰到某些技术问题时无从下手；另外，由于缺乏对 JVM 的了解，可能导致写出来的代码性能巨差或者有严重的 Bug。所以俺在之前的帖子“学习技术的三部曲：WHAT、HOW、WHY”中，强调了掌握内部机制的重要性。对于一个 Java 程序员来说，你不一定要非常清楚 JVM 的细节，但是对于一些关键的运作机制，还是要掌握大致的概念。
按照本系列的惯例，俺会问几个和 JVM 相关的问题，你如果对这些问题不是很明白，那得考虑花点时间去了解一下了。另外，鉴于有网友批评“本系列”帖子：光诊断毛病，不开出药方。（说得很形象，也很中肯）俺会针对下面提出的问题，写一些帖子来解答。
★关于基本类型和引用类型
很多新手不理解Java的基本类型和引用类型在本质上有什么区别。请看如下的问题：
◇这两种类型在内存存储上有什么区别？
◇这两种类型在性能上有什么区别？
◇这两种类型对于 GC 有什么区别？
关于前两个问题，请看之前的帖子“Java性能优化[1]：基本类型 vs 引用类型”。
★关于垃圾回收（Garbage Collection）
很多新手不理解 GC 的实现机制。请看如下的问题：
◇GC 是如何判断哪些对象已经失效？
◇GC 对性能会有哪些影响？
◇如何通过 JVM 的参数调优 GC 的性能？
关于 GC 的问题，可以参见之前的帖子“Java性能优化[3]：关于垃圾回收（GC）”。
★关于字符串
对于 Java 提供的 String 和 StringBuilder，想必很多人都知道：String 用于常量字符串，StringBuilder 用于可变字符串。那 Java 当初为什么要这样设计捏？为啥不用一个类来统一搞定捏？
★关于范型（Generic Programming）
从 JDK 1.5开始，Java 引入了一个重量级的语法：范型。不过捏，很多新手仅仅知道范型的皮毛，而对于很多本质的东东，不甚了解。
◇GP 是在编译时实现的还是在运行时实现的？为什么要这么实现？
◇GP 的类型擦除机制是咋回事？有啥优点/缺点？
◇使用范型容器（相对于传统容器）在性能上有啥影响？为什么？
★关于多线程
另外，多线程也是大部分 Java 新手的短板。所以俺最后再来提几个关于多线程的问题。
◇synchronized 关键字是怎么起作用滴？
◇synchronized 的颗粒度（或者说作用域）如何？是针对某个类还是针对某个类对象实例？
◇synchronized 对性能有没有影响？为什么？
◇volatile 关键字又是派啥用滴？啥时候需要用这个关键字捏？
参考： Java核心技术（极简教程）
