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盘点 Java 十大语言设计问题

迷路的架构师 2023-04-02 原文

1.空指针异常（NullPointException）

Java 语言缺乏对空安全（null-safety）的内置支持，可能导致 NullPointerException 异常。这是所有Java开发的必须经历的痛苦。并且需要花大代价进行处理：使用Optional。

// 使用 ofNullable() 方法创建 Optional 对象
Optional<String> name = Optional.ofNullable(getName()); 
// 使用 map() 方法转换 Optional 对象的值，使用 orElse() 方法获取默认值
String message = name.map(n -> "Hello, " + n).orElse("Hello, Guest!"); 
System.out.println(message);

2.语法冗余

  1. 必须分号结束语句。
String str = "没有分号会报错";
  1. 必须明确的访问修饰符：类、方法和成员变量都需要明确指定访问修饰符（如 public、private、protected）。
public class MyClass {
    private int x;
    protected String y;

    public MyClass() {
        // ...
    }

    public void myMethod() {
        // ...
    }
}
  1. 重复的类型声明：在 Java 中，变量声明时需要明确指定类型，这会导致代码显得更冗长。Java 10 引入了局部变量类型推断（var 关键字），可以在某些情况下减少冗余。然而，这个特性并不适用于所有场景，例如类成员变量和方法参数。
List<String> names = new ArrayList<String>();
Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();
  1. 冗长的异常处理：说真的，看到下面这样的结构想死的心都有了。
public void readFile(String filePath) {
    BufferedReader reader = null;
    try {
        reader = new BufferedReader(new FileReader(filePath));
        String line = null;
        while ((line = reader.readLine()) != null) {
            // do something with line
        }
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (reader != null) {
            try {
                reader.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

我们实际需要的代码只有一点点：

public void readFile(String filePath) {
    BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(filePath));
    String line = null;
    while ((line = reader.readLine()) != null) {
        // do something with line
    }
}

3.缺少属性（Properties）支持

Java 没有内置的属性支持，开发者需要为类的成员变量创建 getter 和 setter 方法。

4.缺少内置的函数式编程支持（Java 8 之前）

Java 8 之前，Java 缺乏对函数式编程的内置支持。虽然 Java 8 引入了 lambda 表达式和 Stream API，但仍然不如一些其他编程语言（如 Scala、Haskell）对函数式编程的支持更为丰富。

List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "orange", "pear", "watermelon");
list.stream() // 这里必须.stream()才能用，感觉非常别扭
    .filter(s -> s.length() >= 5)
    .forEach(System.out::println);

5.类型擦除（Type Erasure）

Java 泛型的实现是基于类型擦除的，在运行时泛型类型信息会丢失，限制了泛型代码的能力，导致无法创建泛型数组和泛型实例。

T obj = new T(); // 不支持
T[] array = new T[]; // 不支持

6.基本类型与包装类型

Java 中的基本类型（如 int、float、boolean）与对应的包装类型（如 Integer、Float、Boolean）存在差异，它们在使用时可能导致不一致的行为。自动装箱和拆箱可以在某种程度上解决这个问题，但仍然需要注意。

7.受检异常（Checked Exceptions）

Java 中有两种类型的异常：受检异常（如 IOException）和非受检异常（如 NullPointerException）。受检异常必须在方法签名中声明或者进行捕获处理，这会导致异常处理的代码显得更加繁琐。

看到下面的代码，表示一脸嫌弃。

public void add() throw Exception {
  //
}

8.缺少对值类型的支持

Java 语言缺乏对值类型的支持，所有对象都是引用类型，容易导致性能问题。尽管 Java 的开发团队已经意识到这个问题，正在通过 Project Valhalla 探索解决方案，但目前 Java 语言仍然不支持值类型。

9.单继承限制

Java 语言只支持单继承，一个类只能继承一个父类。虽然可以通过接口实现某种程度的多继承，但仍然不如多继承灵活。

10.可变性与不可变性

Java 语言中的类和对象默认是可变的，这可能导致数据不一致和线程安全问题。虽然可以通过一些设计模式和实践来实现不可变性，但 Java 并没有内置支持。

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