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聊聊 Java 中 HashMap 初始化的另一種方式

如果你接觸過不同的語言,從語法和程式碼層面來說,Java 是一種不折不扣的“臃腫、囉嗦”的語言,從另一方面來說這種臃腫和囉嗦也體現了它嚴謹的一面,作為適合構建大型、複雜專案的理由之一。

1、HashMap 初始化的文藝寫法

HashMap 是一種常用的資料結構,一般用來做資料字典或者 Hash 查詢的容器。普通青年一般會這麼初始化:

HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>();
map.put("Name", "June");   
map.put("QQ", "2572073701");

看完這段程式碼,很多人都會覺得這麼寫太囉嗦了,對此,文藝青年一般這麼來了:

HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>() {
    {
        put("Name", "June");   
        put("QQ", "2572073701");  
    }
};

嗯,看起來優雅了不少,一步到位,一氣呵成的趕腳。然後問題來了,有童鞋會問:納尼?這裡的雙括號到底什麼意思,什麼用法呢?哈哈,其實很簡單,看看下面的程式碼你就知道啥意思了。

public class Test {

    /*private static HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>() {
        {
            put("Name", "June");
            put("QQ", "2572073701");
        }
    };*/

    public Test() {
        System.out.println("Constructor called:構造器被呼叫");
    }

    static {
        System.out.println("Static block called:靜態塊被呼叫");
    }

    {
        System.out.println("Instance initializer called:例項初始化塊被呼叫");
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Test();
        System.out.println("=======================");
        new Test();

    }
}

output:

Static block called:靜態塊被呼叫
Instance initializer called:例項初始化被呼叫
Constructor called:構造器被呼叫
=======================
Instance initializer called:例項初始化被呼叫
Constructor called:構造器被呼叫

Note:關於 static 的作用與用法如果不瞭解,請參考:

http://my.oschina.net/leejun2005/blog/193439#OSC_h3_1  為什麼 main 方法是 public static void?

http://my.oschina.net/leejun2005/blog/144349#OSC_h3_2  設計模式之:聊聊 java 中的單例模式(Singleton)

也就是說第一層括弧實際是定義了一個匿名內部類 (Anonymous Inner Class),第二層括弧實際上是一個例項初始化塊 (instance initializer block),這個塊在內部匿名類構造時被執行。這個塊之所以被叫做“例項初始化塊”是因為它們被定義在了一個類的例項範圍內。 上面程式碼如果是寫在 Test 類中,編譯後你會看到會生成 Test$1.class 檔案,反編譯該檔案內容:

D:eclipse_indigoworkspace_homeCDHJobsbinpvuv>jad -p Test$1.class
// Decompiled by Jad v1.5.8g. Copyright 2001 Pavel Kouznetsov.
// Jad home page: http://www.kpdus.com/jad.html
// Decompiler options: packimports(3)
// Source File Name:   Test.java

package pvuv.zhaopin;

import java.util.HashMap;

// Referenced classes of package pvuv.zhaopin:
//            Test

class Test$1 extends HashMap  // 建立了一個 HashMap 的子類
{

    Test$1()
    {                        //  第二個 {} 中的程式碼放到了構造方法中去了 
        put("Name", "June");
        put("QQ", "2572073701");
    }
}

D:eclipse_indigoworkspace_homeCDHJobsbinpvuv>

2、推而廣之

這種寫法,推而廣之,在初始化 ArrayList、Set 的時候都可以這麼玩,比如你還可以這麼玩:

List<String> names = new ArrayList<String>() {
    {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            add("A" + i);
        }
    }
};
System.out.println(names.toString());  // [A0, A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9]

3、Java7:增加對 collections 的支援

在 Java 7 中你可以像 Ruby, Perl、Python 一樣建立 collections 了。

Note:這些集合是不可變的。

PS:由於原文[5]作者並沒有標出 java 7 哪個小版本號引入的這些新特性,對於留言報錯的同學,請嘗試大於 1.7.0_09 或者 java8 試試?

List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("item");
String item = list.get(0);

Set<String> set = new HashSet<String>();
set.add("item");

Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();
map.put("key", 1);
int value = map.get("key");

// 現在你還可以: 

List<String> list = ["item"];
String item = list[0];
		
Set<String> set = {"item"};
		
Map<String, Integer> map = {"key" : 1};
int value = map["key"];

4、文藝寫法的潛在問題

文章開頭提到的文藝寫法的好處很明顯就是一目瞭然。這裡來羅列下此種方法的壞處,如果這個物件要序列化,可能會導致序列化失敗。 1.此種方式是匿名內部類的宣告方式,所以引用中持有著外部類的引用。所以當時序列化這個集合時外部類也會被不知不覺的序列化,當外部類沒有實現serialize介面時,就會報錯。 2.上例中,其實是聲明瞭一個繼承自HashMap的子類。然而有些序列化方法,例如要通過Gson序列化為json,或者要序列化為xml時,類庫中提供的方式,是無法序列化Hashset或者HashMap的子類的,從而導致序列化失敗。解決辦法:重新初始化為一個HashMap物件:

new HashMap(map);

這樣就可以正常初始化了。

5、執行效率問題

當一種新的工具或者寫法出現時,猿們都會來一句:效能怎麼樣?(這和男生談論妹紙第一句一般都是:“長得咋樣?三圍多少?”一個道理:)) 關於這個兩種寫法我這邊筆記本上測試文藝寫法、普通寫法分別建立 10,000,000 個 Map 的結果是 1217、1064,相差 13%。

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        long st = System.currentTimeMillis();
        /*
        for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
            HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>() {
                {
                    put("Name", "June");
                    put("QQ", "2572073701");
                }
            };
        }
        System.out.println(System.currentTimeMillis() - st); // 1217
        */

        for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
            HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>();
            map.put("Name", "June");
            map.put("QQ", "2572073701");
        }
        System.out.println(System.currentTimeMillis() - st); // 1064
    }
}

6、由例項初始化塊聯想到的一些變數初始化問題

從程式碼上看,a 為什麼可以不先宣告型別?你覺得 a、b、c 的值分別是多少?能說明理由麼?

TIPS:如果你對這塊機制不瞭解,建議試著反編譯一下位元組碼檔案。

6.1 測試原始碼

public class Test {
    
    int e = 6;
    Test() {
        int c = 1;
        this.f = 5;
        int e = 66;
    }
    int f = 55;
    int c = 11;
    int b = 1;
    {
        a = 3;
        b = 22;
    }

    int a = 33;

    static {
        d = 4;
    }
    static int d = 44;
    
    int g = 7;
    int h = 8;
    public int test(){
        g = 77;
        int h = 88;
        System.out.println("h - 成員變數:" + this.h);
        System.out.println("h - 區域性變數: " + h);
        return g;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("a: " + new Test().a);
        System.out.println("b: " + new Test().b);
        System.out.println("c: " + new Test().c);
        System.out.println("d: " + new Test().d);
        System.out.println("f: " + new Test().f);
        System.out.println("e: " + new Test().e);
        System.out.println("g: " + new Test().test());
    }

}

6.2 位元組碼反編譯:

// Decompiled by Jad v1.5.8g. Copyright 2001 Pavel Kouznetsov.
// Jad home page: http://www.kpdus.com/jad.html
// Decompiler options: packimports(3)
// Source File Name:   Test.java

import java.io.PrintStream;

public class Test
{

    Test()
    {
        this.e = 6;
        f = 55;
        this.c = 11;
        b = 1;
        a = 3;
        b = 22;
        a = 33;
        g = 7;
        h = 8;
        int c = 1;
        f = 5;
        int e = 66;
    }

    public int test()
    {
        g = 77;
        int h = 88;
        System.out.println((new StringBuilder("h - u6210u5458u53D8u91CFuFF1A")).append(this.h).toString());
        System.out.println((new StringBuilder("h - u5C40u90E8u53D8u91CF: ")).append(h).toString());
        return g;
    }

    public static void main(String args[])
    {
        System.out.println((new StringBuilder("a: ")).append((new Test()).a).toString());
        System.out.println((new StringBuilder("b: ")).append((new Test()).b).toString());
        System.out.println((new StringBuilder("c: ")).append((new Test()).c).toString());
        new Test();
        System.out.println((new StringBuilder("d: ")).append(d).toString());
        System.out.println((new StringBuilder("f: ")).append((new Test()).f).toString());
        System.out.println((new StringBuilder("e: ")).append((new Test()).e).toString());
        System.out.println((new StringBuilder("g: ")).append((new Test()).test()).toString());
    }

    int e;
    int f;
    int c;
    int b;
    int a;
    static int d = 4;
    int g;
    int h;

    static
    {
        d = 44;
    }
}

6.3 output:

a: 33
b: 22
c: 11
d: 44
f: 5
e: 6
h - 成員變數:8
h - 區域性變數: 88
g: 77

7、Refer:

[1]Double Brace Initialization In Java!  http://viralpatel.net/blogs/double-brace-initialization-in-java/

[2]Double Brace Initialization Idiom and its Drawbacks  http://java.dzone.com/articles/double-brace-initialization

[3]Hidden Features of Java  http://stackoverflow.com/questions/15496/hidden-features-of-java

[4]Java 大括號語法糖  http://my.oschina.net/trydofor/blog/79222

[5]Java 7 的新特性:http://code.joejag.com/2009/new-language-features-in-java-7/

http://www.iteye.com/news/11490-java-7?page=5

[6]java map雙括號初始化方式的問題  http://blog.csdn.net/liubo2012/article/details/8591956

[7]Efficiency of Java “Double Brace Initialization”?  http://stackoverflow.com/questions/924285/efficiency-of-java-double-brace-initialization

[8]初始化程式碼塊中的變數,為什麼可以不需要宣告資料型別?  http://segmentfault.com/q/1010000000580267

[9]Java 8速查表  http://www.importnew.com/12156.html

[10] Java 8新特性之旅:使用Stream API處理集合    http://www.importnew.com/16545.html