Rheinwerk Computing < openbook >


 
Inhaltsverzeichnis
Materialien zum Buch
Vorwort
1 Java ist auch eine Sprache
2 Imperative Sprachkonzepte
3 Klassen und Objekte
4 Arrays und ihre Anwendungen
5 Der Umgang mit Zeichen und Zeichenketten
6 Eigene Klassen schreiben
7 Objektorientierte Beziehungsfragen
8 Schnittstellen, Aufzählungen, versiegelte Klassen, Records
9 Ausnahmen müssen sein
10 Geschachtelte Typen
11 Besondere Typen der Java SE
12 Generics<T>
13 Lambda-Ausdrücke und funktionale Programmierung
14 Architektur, Design und angewandte Objektorientierung
15 Java Platform Module System
16 Die Klassenbibliothek
17 Einführung in die nebenläufige Programmierung
18 Einführung in Datenstrukturen und Algorithmen
19 Einführung in grafische Oberflächen
20 Einführung in Dateien und Datenströme
21 Einführung ins Datenbankmanagement mit JDBC
22 Bits und Bytes, Mathematisches und Geld
23 Testen mit JUnit
24 Die Werkzeuge des JDK
A Java SE-Module und Paketübersicht
Stichwortverzeichnis


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Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom

Einführung, Ausbildung, Praxis
Buch: Java ist auch eine Insel


Java ist auch eine Insel

Pfeil 11 Besondere Typen der Java SE
Pfeil 11.1 Object ist die Mutter aller Klassen
Pfeil 11.1.1 Klassenobjekte
Pfeil 11.1.2 Objektidentifikation mit toString()
Pfeil 11.1.3 Objektgleichwertigkeit mit equals(…) und Identität
Pfeil 11.1.4 Klonen eines Objekts mit clone() *
Pfeil 11.1.5 Hashwerte über hashCode() liefern *
Pfeil 11.1.6 System.identityHashCode(…) und das Problem der nicht eindeutigen Objektverweise *
Pfeil 11.1.7 Aufräumen mit finalize() *
Pfeil 11.1.8 Synchronisation *
Pfeil 11.2 Schwache Referenzen und Cleaner
Pfeil 11.3 Die Utility-Klasse java.util.Objects
Pfeil 11.3.1 Eingebaute null-Tests für equals(…)/hashCode()
Pfeil 11.3.2 Objects.toString(…)
Pfeil 11.3.3 null-Prüfungen mit eingebauter Ausnahmebehandlung
Pfeil 11.3.4 Tests auf null
Pfeil 11.3.5 Indexbezogene Programmargumente auf Korrektheit prüfen
Pfeil 11.4 Vergleichen von Objekten und Ordnung herstellen
Pfeil 11.4.1 Natürlich geordnet oder nicht?
Pfeil 11.4.2 compare*()-Methode der Schnittstellen Comparable und Comparator
Pfeil 11.4.3 Rückgabewerte kodieren die Ordnung
Pfeil 11.4.4 Beispiel-Comparator: den kleinsten Raum einer Sammlung finden
Pfeil 11.4.5 Tipps für Comparator- und Comparable-Implementierungen
Pfeil 11.4.6 Statische und Default-Methoden in Comparator
Pfeil 11.5 Wrapper-Klassen und Autoboxing
Pfeil 11.5.1 Wrapper-Objekte erzeugen
Pfeil 11.5.2 Konvertierungen in eine String-Repräsentation
Pfeil 11.5.3 Von einer String-Repräsentation parsen
Pfeil 11.5.4 Die Basisklasse Number für numerische Wrapper-Objekte
Pfeil 11.5.5 Vergleiche durchführen mit compare*(…), compareTo(…), equals(…) und Hashwerten
Pfeil 11.5.6 Statische Reduzierungsmethoden in Wrapper-Klassen
Pfeil 11.5.7 Konstanten für die Größe eines primitiven Typs
Pfeil 11.5.8 Behandeln von vorzeichenlosen Zahlen *
Pfeil 11.5.9 Die Klasse Integer
Pfeil 11.5.10 Die Klassen Double und Float für Fließkommazahlen
Pfeil 11.5.11 Die Long-Klasse
Pfeil 11.5.12 Die Boolean-Klasse
Pfeil 11.5.13 Autoboxing: Boxing und Unboxing
Pfeil 11.6 Iterator, Iterable *
Pfeil 11.6.1 Die Schnittstelle Iterator
Pfeil 11.6.2 Wer den Iterator liefert
Pfeil 11.6.3 Die Schnittstelle Iterable
Pfeil 11.6.4 Erweitertes for und Iterable
Pfeil 11.6.5 Interne Iteration
Pfeil 11.6.6 Ein eigenes Iterable implementieren *
Pfeil 11.7 Annotationen in der Java SE
Pfeil 11.7.1 Orte für Annotationen
Pfeil 11.7.2 Annotationstypen aus java.lang
Pfeil 11.7.3 @Deprecated
Pfeil 11.7.4 Annotationen mit zusätzlichen Informationen
Pfeil 11.7.5 @SuppressWarnings
Pfeil 11.8 Zum Weiterlesen
 

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11.3    Die Utility-Klasse java.util.Objects Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Die Klasse Objects hält einige statische Utility-Funktionen bereit. Sie führen in erster Linie null-Tests durch, um eine spätere NullPointerException beim Aufruf von Objektmethoden zu vermeiden.

 

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11.3.1    Eingebaute null-Tests für equals(…)/hashCode() Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Ist zum Beispiel eine Objektvariable name einer Person null, so kann nicht einfach name.hashCode() aufgerufen werden, ohne dass eine NullPointerException folgt. Drei Methoden von Objects führen null-Tests durch, bevor sie an die Object-Methode equals(…)/hashCode()/toString() weiterleiten. Eine zusätzliche Hilfsmethode arbeitet mit Comparatoren, die wir in Abschnitt 11.4, »Vergleichen von Objekten und Ordnung herstellen«, kennenlernen werden.

class java.util.Objects
  • static boolean equals(Object a, Object b)

    Liefert true, wenn beide Argumente entweder null sind oder a.equals(b) ebenfalls true ergibt, andernfalls liefert es false. Dass Objects.equals(null, null) die Rückgabe true ergibt, ist sinnvoll, und so erspart die Methode einige händische Tests.

  • static int hashCode(Object o)

    Liefert 0, wenn o gleich null ist, sonst o.hashCode().

  • static int hash(Object… values)

    Ruft hashCode() auf jedem Objekt der Sammlung values auf und verbindet es zu einem neuen Hashwert. Die Implementierung ist einfach ein return Arrays.hashCode(values). Die Nutzung der Methode ist eher teuer durch den Aufbau des Varargs-Arrays und mögliche Boxing-Operationen für primitive Werte.

  • static <T> int compare(T a, T b, Comparator<? super T> c)

    Liefert 0, wenn a und b beide entweder null sind oder der Comparator die Objekte a und b für gleich erklärt. Sind a und b beide ungleich null, so ist die Rückgabe c.compare(a, b). Ist nur a oder b gleich null, so hängt das Ergebnis vom Comparator und von der Reihenfolge der Parameter ab.

[zB]  Beispiel

Erinnern wir uns an die überschriebene Methode hashCode() des Spielers, bei der der Spielername in den Hashwert eingehen soll:

Listing 11.20     src/main/java/com/tutego/insel/object/hashcode/Player.java, hashCode(), Ausschnitt

result = 31 * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());

Mit Objects.hashCode(Object) kann der null-Test entfallen, da er schon in der statischen Methode vorgenommen wird:

result = 31 * result + Objects.hashCode( name );
 

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11.3.2    Objects.toString(…) Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Eine weitere statische Methode ist Objects.toString(Object). Sie ist aus Symmetriegründen in der Klasse, da toString() zu den Standardmethoden der Klasse Object zählt. Genutzt werden muss die Methode nicht, da es mit String.valueOf(…) schon eine entsprechende Methode gibt.

class java.util.Objects
  • static String toString(Object o)

    Liefert den String "null", wenn das Argument null ist, sonst o.toString().

[»]  Hinweis

Die Methode String.valueOf(…) ist überladen und für primitive Argumente besser geeignet als Objects.toString(Object), bei der immer erst Wrapper-Objekte aufgebaut werden müssen. Zwar sehen String.valueOf(3.14) und Objects.toString(3.14) gleich aus, aber im zweiten Fall kommt ein Wrapper-Double-Objekt mit ins Spiel.

 

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11.3.3    null-Prüfungen mit eingebauter Ausnahmebehandlung Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Bei den vorangehenden Methoden wird null als Sonderfall behandelt, und Ausnahmen werden vermieden. So sind etwa Objects.toString(null) oder Objects.hashCode(null) in Ordnung, und es wird um null »herumgearbeitet«. Das ist nicht immer sinnvoll, denn traditionell gilt es, null als Argument und in den Rückgaben zu vermeiden. Es ist daher gut, als Erstes in einem Methodenrumpf zu testen, ob die Argumente ungleich null sind – es sei denn, das ist unbedingt gewünscht.

Für diese Tests, dass Referenzen ungleich null sind, bietet Objects ein paar requireNonNull*(…)-Methoden, die null-Prüfungen übernehmen und im Fehlerfall eine NullPointerException auslösen. Diese Tests sind praktisch bei Konstruktoren oder Settern, die Werte initialisieren sollen, aber verhindern möchten, dass null durchgeleitet wird.

[zB]  Beispiel

Die Methode setName(…) soll kein name-Argument gleich null erlauben:

public void setName( String name ) {

this.name = Objects.requireNonNull( name );

}

Alternativ ist eine Fehlermeldung möglich:

public void setName( String name ) {

this.name = Objects.requireNonNull( name, "Name darf nicht null sein!" );

}
class java.util.Objects
  • static <T> T requireNonNull(T obj)

    Löst eine NullPointerException aus, wenn obj gleich null ist. Sonst liefert sie obj als Rückgabe. Die Deklaration ist generisch und so zu verstehen, dass der Parametertyp gleich dem Rückgabetyp ist.

  • static <T> T requireNonNull(T obj, String message)

    Wie requireNonNull(obj), nur dass die Meldung der NullPointerException bestimmt wird.

  • static <T> T requireNonNull(T obj, Supplier<String> messageSupplier)

    Wie requireNonNull(obj, message), nur kommt die Meldung aus dem messageSupplier. Das ist praktisch für Nachrichten, deren Aufbau teurer ist, denn der Supplier schiebt die Kosten für die Erstellung des Strings so lange hinaus, bis es wirklich zu einer NullPointerException kommt, denn erst dann ist die Meldung nötig.

  • static <T> T requireNonNullElse(T obj, T defaultObj)

    Liefert das erste Objekt, das nicht null ist. defaultObj darf nicht null sein, sonst folgt eine NullPointerException. Implementiert als return (obj != null) ? obj : requireNonNull (defaultObj, "defaultObj");. Seit Java 9.

  • static <T> T requireNonNullElseGet(T obj, Supplier<? extends T> supplier)

    Liefert das erste Objekt, das nicht null ist. Ist obj gleich null, holt sich die Methode die Referenz aus dem Supplier, der dann kein null liefern darf, sonst folgt eine NullPointerException. Seit Java 9.

 

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11.3.4    Tests auf null Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Hinter isNull(Object o) und nonNull(Object o) verbirgt sich ein einfacher Test auf o == null bzw. o != null.

class java.util.Objects
  • static boolean isNull(Object obj)

  • static boolean nonNull(Object obj)

    Liefert true, wenn obj gleich null bzw. nicht null ist, sonst false.

Im normalen Programmcode werden Entwickler diese Methoden nicht nutzen, doch sind sie praktisch für Methodenreferenzen, sodass es dann zum Beispiel heißen kann: stream. filter(Objects::nonNull) usw. Auf Methodenreferenzen kommen wir in Kapitel 13, »Lambda-Ausdrücke und funktionale Programmierung«, und in Kapitel 18, »Einführung in Datenstrukturen und Algorithmen«, noch einmal zu sprechen.

 

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11.3.5    Indexbezogene Programmargumente auf Korrektheit prüfen Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

In Kapitel 9, »Ausnahmen müssen sein«, haben wir schon auf die Notwendigkeit hingewiesen, Wertebereiche zu prüfen und im Fehlerfall Ausnahmen wie IllegalArgumentException oder IndexOutOfBoundsException auszulösen, um keine falschen Werte in das Objekt zu lassen.

Weitere Methoden aus Objects prüfen ab Java 9 (und für long ab Java 16) die gültigen Wertebereiche von indexbasierten Methoden und lösen im Fehlerfall eine IndexOutOfBoundsException aus.

class java.util.Objects
  • static int checkIndex(int index, int length)

  • static long checkIndex(long index, long length)

  • static int checkFromToIndex(int fromIndex, int toIndex, int length)

  • static long checkFromToIndex(long fromIndex, long toIndex, long length)

  • static int checkFromIndexSize(int fromIndex, int size, int length)

  • static long checkFromIndexSize(long fromIndex, long size, long length)

[zB]  Beispiel

Implementierung der get(int)-Methode in java.util.ArrayList:

public E get(int index) {

Objects.checkIndex(index, size);

return elementData(index);

}

Die private Methode elementData(int index) greift mit elementData[index] direkt auf das interne Array zurück, das allerdings größer sein könnte, da die Implementierung von ArrayList eine gewisse Puffergröße besitzt. Daher ist die vorherige Prüfung notwendig.

 


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