Java中哪些很容易出现的坑

文章目录

- 1空指针
- 2小数的计算
- 3包装类型
- 4Java8 Stream
- 5日期格式化

先来一个简单一点，就从空指针开始吧

1空指针

//多级调用空指针userService.getUser("张三").getUserInfo().getUserName();
//例如getUser("张三")、getUserInfo（）都可能出现null//equals空指针，当我们的str通过某个方法获取(或者传参)，而这个方法可能返回null，其代码等价于如下
String str = null; //xxxService.doSomeThing();
if(str.equals("张三")){System.out.println("我是张三");
}//集合遍历，当我们的list通过某个方法获取(或者传参)，而这个方法可能返回null，其代码等价于如下
List<User> list = null; //xxxService.doSomeThing();
for (User user : list) {System.out.println(user);
}//包装类型的空指针，如果使用包装类型，包装类型是可能为null，对其进行算术操作，会出控制
Integer num = null;
System.out.println(num + 1);

2小数的计算

如下图所示，我们挑选了几个数字，做了加减乘除的操作，代码很简单，结果很意外。
在这里插入图片描述
这样的代码很容易就不经意间写出来了，然后BUG就产生了。因此，如果你的代码中有用到包含小数进行加减乘除的操作，及其容易出现意想不到的结果，得到的数会很接近你的目标小数，但是不是你的目标数，如果此时做大小、等于的判断以及高精度，就很容易出现BUG了。

其主要原因主要有如下

二进制表示不精确：计算机使用二进制表示浮点数，而十进制的小数无法精确表示为有限长度的二进制小数。某些十进制小数在二进制表示中是无限循环的，因此在转换过程中会有截断或舍入误差。
浮点数运算规则：浮点数的加法、减法、乘法和除法运算都遵循IEEE 754标准的规则。这些规则对于某些十进制小数可能会产生舍入误差，尤其是在进行多次运算时。
存储空间限制：浮点数通常使用有限的位数来表示，例如float类型使用32位，double类型使用64位。这种有限的存储空间限制了浮点数的精度，因此在进行计算时可能会丢失一些细微的精度。

解决办法：

需要精确的计算：提高精度，使用高精度的计算，可以使用BigDecimal类，它提供了高精度的十进制计算。使用BigDecimal可以增加浮点数的精度（不能完全消除），但同时也需要更多的计算和内存开销。因此，根据具体需求，需要权衡精度和性能之间的取舍。一般适用于比较严谨或者数值比较大的场景，例如金钱的计算，例如某公司流上千亿流水，某银行的存款有百万亿，这种情况下，即使是亿分之1的精度，每次计算那也是会丢失几百上千，甚至上万的丢失。
不需要精确的计算：降低精度，保留低精度的结果进行比较，忽略细小的进度差距。例如格式化输出、四舍五入等

//格式化
double result = 0.1 * 0.2;
System.out.println(String.format("%.2f", result)); // 输出：0.02，保留两位小数//四舍五入  乘法结果乘以100后使用Math.round()进行四舍五入，然后除以100.0来保留两位小数
double result = 0.1 * 0.2;
System.out.println(String.format("%.2f", result)); // 输出：0.02，保留两位小数//四舍五入，setScale()方法设置保留小数的位数，并指定舍入模式为RoundingMode.HALF_UP进行四舍五入
BigDecimal num1 = new BigDecimal("0.1");
BigDecimal num2 = new BigDecimal("0.2");
BigDecimal result = num1.multiply(num2).setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);
System.out.println(result); // 输出：0.02，保留两位小数

备注：BigDecimal的正确使用，如下的三个例子中，可以发现第一种实现方式一样存在精度问题，这是为什么勒？
在这里插入图片描述
我们查看valueOf的源码发现，其首先将浮点数转换成字符串，也就是上面我们的第三种方式

究其原因，浮点数类型（如 double）是基于二进制表示的，而某些十进制数无法精确表示为有限长度的二进制小数，new BigDecimal(0.1)实际上是将 double 类型的值转换为 BigDecimal，而new BigDecimal(“0.1”)会将传入的参数作为字符串进行精确表示。
当我们使用浮点数参数，代码扫描工具会提示，使用valueOf替换，而使用字符串参数则不会提示。
在这里插入图片描述

3包装类型

在java中，我们看一下基本数据类型有8种。

整数类型：
byte：8位有符号整数，取值范围为-128到127。
short：16位有符号整数，取值范围为-32,768到32,767。
int：32位有符号整数，取值范围为约-21亿到21亿。
long：64位有符号整数，取值范围为约-922万亿亿到922万亿亿。浮点数类型：
float：32位IEEE 754单精度浮点数，取值范围约为±1.4e-45到±3.4e+38，精度约为6-7位小数。
double：64位IEEE 754双精度浮点数，取值范围约为±4.9e-324到±1.8e+308，精度约为15位小数。字符类型：
char：16位Unicode字符，表示单个字符。布尔类型：
boolean：表示真或假的值，只有两个取值：true和false。

每个基本数据类型都有对应的包装类，用于提供额外的功能和操作。以下是基本数据类型及其对应的包装类：
byte：对应的包装类是 Byte
short：对应的包装类是 Short
int：对应的包装类是 Integer
long：对应的包装类是 Long
float：对应的包装类是 Float
double：对应的包装类是 Double
char：对应的包装类是 Character
boolean：对应的包装类是 Boolean

在这里，我们以Integer为例说明，先看下面的代码，如果你以前不知道这个坑，那么铁定会有点无语
在这里插入图片描述
1基本类型有默认值

现象：num0_1和num0_2都没有进行赋值，直接打印值时，基本类型的num0_1为0，包装类型的num0_2为null，
原因：基本类型会有一个默认值，而包装类型则没有默认值。
建议：使用基本类型时，避免使用默认值。使用包装类型时，赋予初始值，防止空指针。
例如：使用int表示状态：0表示成功， 1表示失败，此时有个问题，不管是设置成功状态，还是状态没有设置值，其值都是0，因此可以改为，用1表示成功，2表示失败

2==比较

现象：num1和num2都是127，使用==比较，结果为true,而num5和num6都是128，结果却为false
原因：使用 == 运算符比较两个对象时，会比较它们的引用是否指向同一个对象。这意味着如果两个包装类型对象的引用指向相同的对象，则 == 操作符返回 true，否则返回 false。

对于整数类型的包装类 Byte、Short、Integer 和 Long，Java提供了一个对象缓存池（Object Pool），范围是 -128 到 127。
这意味着当创建一个值在这个范围内的整数类型包装类对象时，会从缓存池中获取已存在的对象，而不是创建新的对象。
当 num1 和 num2 的值都为 127 时，它们在范围内，并且 Byte、Short、Integer 和 Long 类型的对象在范围内的情况下会被缓存。因此，使用 == 比较时，它们引用的是相同的对象，所以结果为 true。

当 num5 和 num6 的值都为 128 时，它们超出了缓存池的范围。在这种情况下，每次创建包装类型对象时，都会创建一个新的对象。因此，虽然它们的值相同，但它们引用的是不同的对象，所以使用 == 比较时结果为 false。

建议：使用包装类提供的 equals() 方法，它会比较对象的值而不仅仅是引用

3构造方法
现象：num3和num4也是127，也在缓存范围值内，==比较结果是false
原因：Integer的构造方法中，并没有使用缓存，缓存是在valueOf方法中使用的，因此是用new Integer(127) 并不会用缓存
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建议：使用包装类提供的 equals() 方法，它会比较对象的值而不仅仅是引用
我的IDE环境中，安装了一些代码扫描插件，我们可以看到，此时提示我们，String和包装类型的比较应该使用equals（）

4Java8 Stream

Java8中的Stream可以简化集合数据的处理和操作，最常见的排序，过滤，去重等，这里我们以排序为例进行操作

filter(Predicate)：根据指定条件过滤流中的元素。
map(Function)：将流中的每个元素映射到另一个元素。
sorted()：对流中的元素进行排序。
distinct()：去除流中的重复元素。
limit(n)：限制流中元素的数量为 n。
skip(n)：跳过流中的前 n 个元素。

我们按照年龄进行排序后，然后取第一个元素，将第一个用户的年龄修改为100，我们发现，原始数据也被修改了
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原因：过滤后的集合中，保存的是对象的引用，该引用只有一份数据。也就是说，只要有一个地方，把该引用对象的成员变量的值，做修改了，其他地方也会同步修改。

5日期格式化

正确的日期格式化：yyyy-MM-dd
错误的日期格式化：YYYY-MM-dd
我们分别使用SimpleDateFormat和java8中的DateTimeFormatter来格式化，有些时间格式化是正确的，有些时间格式化又是错误的。
先看一个时间，2023年12月30日（格式正确的时间）
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