Java 5.0新特性研究(一)

DreamHead计划使用"Java 5.0 Tiger"来开发我们的Dominoo，理由是：2-3年后"Tiger" will be mature。

我们对刚刚发布不久的"Tiger"了解的不多，晚上我们几个group member坐了下来，听DreamHead讲解"Tiger"的新特性。回到寝室自己做了些实验，有了些体会。

通过对"Tiger"的讨论和研究，得知Sun推出"Tiger"目的就是为了简化Java程序员的开发工作。在下面的详细解释及代码例子中你会深刻的体会到这一点。

1、Auto-boxing and auto-unboxing conversion

Problem:
─ Conversion between primitive types and wrapper objects (and vice-versa)
─ Needed when adding primitives to a collection

Java 5.0给我们的解决方案就是：Let the compiler(Javac) do it。事实上javac真的是这么做的么，耳听为虚，眼见为实，看代码吧！

我使用IntelliJ-Idea4.5.2写的代码（现在IntelliJ4.5已经可以支持jdk5.0的语法了，今早看了一下Eclipse的网站，Eclipse要到3.1才支持jdk5.0新加入的特性）[注]：在IntelliJ4.5中"File"—〉"Setting"—〉左下角"Classic View"最下面的"Language level for project"选择5.0即可。

/*
* test auto-boxing and auto-unboxing
*/
//old 1.4 style
Integer intObj1 = new Integer(22);
int i = intObj1.intValue();
System.out.println(i); //output: 22

//new 1.5 style
Integer intObj2 = 23; //auto-boxing
int j = intObj2; //auto-unboxing
System.out.println(j); //output: 23

//old 1.4 style
ArrayList al1 = new ArrayList();
al1.add(new Integer(24)); //or al1.add(Integer.valueOf(24))

//new 1.5 style
ArrayList al2 = new ArrayList();
al2.add(24); // auto-boxing conversion

编译为.class模块后，我们使用DJ Java Decompiler重新反编译得到以下代码（只写出对应上面代码的）：
Integer intObj1 = new Integer(22);
int i = intObj1.intValue();
System.out.println(i);

Integer intObj2 = Integer.valueOf(23);
int j = intObj2.intValue();
System.out.println(j);

ArrayList al1 = new ArrayList();
al1.add(new Integer(24));

ArrayList al2 = new ArrayList();
al2.add(Integer.valueOf(24));

从上面代码中我们也可以看出，javac的确帮了我们的忙，它把繁重的活都揽去了，给我们留下了清闲，哦，忘说了，俺也是懒人^_^。

2、Generics in java
Problem: Collection element types
– Can not be checked at compile time
– Assignment must use cast
– Can cause runtime exception or errors(ClassCastException)

解决方案：
–Tell the compiler what type your collection is
– Compiler can fill in casts for you
还是那个原则，告诉编译器你的collection中需要什么类型，编译器为你完成一切（类型检查，转型等）。看代码：

ArrayList strArrayList = new ArrayList();
strArrayList.add("Hello");
System.out.println(strArrayList.iterator().next()); //output:Hello
System.out.println(strArrayList.getClass()); //output:class java.util.ArrayList

反编译后代码：
ArrayList strArrayList = new ArrayList();
strArrayList.add("Hello");
System.out.println((String)strArrayList.iterator().next());
System.out.println(strArrayList.getClass());

实际上包括转型等都是javac帮我们做了。从上面的代码中我们还能看出问题：看紫色标记的代码，我们打印strArrayList的类型，该变量在声明的时候是ArrayList类型的，我们的头脑里会认为打印出的应该是"class java.util.ArrayList",可实际打印出的信息告诉我们collection中的元素的类型信息被丢弃了。也就是说ArrayList和ArrayList本不该是同一类型，不过我们看到的实际情况却是他们是同一类型。由于java中的generic只是在compiler一级得到支持，在jvm一级是不知道有generic这回事的，也许sun可能在不久的将来修正这一缺陷，别忘了java的强大的竞争对手C# 在2.0中已经在vm中加入对generic的支持。

这里要提一下DreamHead对java模板的理解，挺逗的，蛮有启发性。DreamHead用 "剧本电影版本"来理解java generic：

射雕剧本 83版射雕 = new 射雕剧本();
射雕剧本 03版射雕 = new 射雕剧本();

Java generic与其他预言generic的简单比较，Java在compiler一级加入generic,导致的后果就是丢掉了类型信息，我们知道C++模板是不会丢掉类型信息的，但是会使可执行文件大小发生膨胀。C#2.0由于有VM的支持，所以既拥有类型信息，又不会使可执行文件的体积膨胀，但是总体来言，C++的generic最强大，也最成熟，当然和它支持的比较早也不无关系。

[注] 在《Adding Generics to the Java Programming Language:Participant Draft Specification》一文中关于上述问题有以下说明：

A parameterized class or interface declaration defines a set of types, one for each possible instantiation of the type parameter section. All parameterized types share the same class or interface at runtime.

For instance, the code:
Vector x = new Vector();
Vector y = new Vector();
return x.getClass() == y.getClass();

will yield true.

3、Enhanced for loop(foreach)
C#早已引入foreach这个关键字，C++也提供foreach算法（如果要弄懂这个需要学习的东西就比较多了^_^），java从jdk5.0开始引入这种高级for－loop机制，不过java的设计者还是很聪明的，java并没有引入新的关键字，因为要是这样做的话，需要进行的改动工作就太多了。Java利用原有的for关键字和一个"："就把这个完成了，不过java引入这一机制也只是方便程序员开发，这一机制也都是由javac来支持的，jvm一级并不知道foreach这一机制的存在。我们看看代码吧！

Vector strVec = new Vector();
strVec.add("Hello");
strVec.add("Tiger");
strVec.add("!");

//old 1.4 style – dynamic container
for (Iterator i = strVec.iterator(); i.hasNext(); ){
System.out.println(i.next());
}

//new 1.5 style – dynamic container
for ( String str1 : strVec ){
System.out.println(str1);
}

String [] strArray = {
   "Java 2",
   "Platform",
   "Standard",
   "Edition",
   "1.5"};
//old 1.4 style – static container
for(int i = 0 ; i < strArray.length ; ++i){
   System.out.println(strArray[i]);
}

//new 1.5 style – static container
for(String str2 : strArray){
System.out.println(str2);
}
我们还是来看看反编译后的代码：
for(Iterator iterator1 = vector.iterator(); iterator1.hasNext(); System.out.println(s))
s = (String)iterator1.next();

String args2[] = args1;
int j = args2.length;
for(int k = 0; k < j; k++)
{
String s1 = args2[k];
System.out.println(s1);
}
注：上面对应颜色的代码相对应。

可以看出javac又在帮我们的忙。紫色部分我们看到仅用3行代码就搞定，而编译器得辛苦生成那么多代码。

4、Type safe Enumerations
Java不支持enum是java程序员抱怨较多的，这次sun终于在java5.0中加入了对enum的支持，不过还是如上面几个new features一样，只是在java compiler一级支持。

我们看看enum类型被javac转换成什么了？
//Color.java
public enum Color {
   RED,
   GREEN,
   BLUE
};

上面是一个很简单的enum声明，下面是反编译器输出的代码：
public final class Color extends Enum
{

    public static final Color[] values()
    {
        return (Color[])$VALUES.clone();
    }

    public static Color valueOf(String s)
    {
        Color acolor[] = $VALUES;
        int i = acolor.length;
        for(int j = 0; j < i; j++)
        {
            Color color = acolor[j];
            if(color.name().equals(s))
                return color;
        }

throw new IllegalArgumentException(s);
}

    private Color(String s, int i)
    {
        super(s, i);
    }

    public static final Color RED;
    public static final Color GREEN;
    public static final Color BLUE;
    private static final Color $VALUES[];

    static
    {
        RED = new Color("RED", 0);
        GREEN = new Color("GREEN", 1);
        BLUE = new Color("BLUE", 2);
        $VALUES = (new Color[] {
            RED, GREEN, BLUE
        });
    }
}

在sun公司的一份培训材料中写到：
Problem:
—-Variable needs to hold limited set of values e.g. card suit can only be spade, diamond, club, heart
Solution:
—New type of class declaration Enum type has public, self-typed members for each enum constant
—New keyword, enum Works with switch statement

下面我们根据上面的叙述来使用一下enum:
public class TestEnum{
   public enum Color {
           RED,
           GREEN,
           BLUE
       };
    public static void main(String[] args) {
       for (Color clr : Color.values() ){
           System.out.println(clr);
           /*output：
               RED
               GREEN
               BLUE
           */
       }
   }
}

反编译后我们会看到如下的代码：
public static void main(String args[])
{
        Color acolor[] = Color.values();
        int i = acolor.length;
        for(int j = 0; j < i; j++)
        {
            Color color = acolor[j];
            System.out.println(color);
        }
}

通过这两个例子也可以看出enum不过是从Enum继承下来的类罢了，只是javac将相关的变换细节隐藏了。不过却给我们带来了极大的便利。

5、Varargs
Problem:
— To have a method that takes a variable number of parameters
— Can be done with an array, but not nice
— Look at java.text.MessageFormat

Solution: Let the compiler do it for you
— New syntax:
— public static String format (String fmt , Object… args);
— Java. gets printf !

例子：
public static void myPrintf(Object… args){
       for(Object obj : args){
           System.out.println(obj);
       }
}

public static void main(String[] args) {
   int i = 6;
   myPrintf("Hello" , "Tiger" , "Java 5.0");
   myPrintf("Harbin" ,"Beijing","Shenyang" ,"Changchun");
   myPrintf("The number is :" , i);
}

我们看一下反编译器输出的代码：

public static transient void myPrintf(Object aobj[])
{
   Object aobj1[] = aobj;
   int i = aobj1.length;
   for(int j = 0; j < i; j++)
   {
       Object obj = aobj1[j];
       System.out.println(obj);
   }
}

byte byte0 = 6;
myPrintf(new Object[] {
   "Hello", "Tiger", "Java 5.0"
});
myPrintf(new Object[] {
   "Harbin", "Beijing", "Shenyang", "Changchun"
});
myPrintf(new Object[] {
   "The number is :", Integer.valueOf(byte0)
});

从反编译的代码可以看出javac内部使用了数组来完成对变参数的支持。

6、Static imports
Problem:
—Having to fully qualify every static referenced from external classes

Solution: New import syntax
—import static TypeName.Identifier;
—import static Typename.*;
—Also works for static methods and enums e.g Math.sin(x) becomes sin(x)

上面是引用sun那个ppt中的一些东东，这个我就不想详细写了，今天较累，看看电影轻松一下吧！

Java5.0第一部分就写到这。