【编写高质量代码：改善Java程序的151个建议】第3章:类、对象及方法___建议31~51

最新推荐文章于 2022-11-26 22:41:36 发布

哪吒

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书读的多而不思考，你会觉得自己知道的很多。

书读的多而思考，你会觉得自己不懂的越来越多。 -----江疏影

在面向对象编程(Object-Oriented Programming, OOP)的世界里，类和对象是真实世界的描述工具，方法是行为和动作的展示形式，封装、继承、多态则是其多姿多彩的主要实现方式，本章主要讲述关于Java对象，方法的种种规则，限制和建议。

建议31：在接口中不要存在实现代码

建议32：静态变量一定要先声明后赋值

建议33：不要重写静态方法

实例对象访问静态方法或静态属性不是好习惯，直接类名调用就行了。

建议34：构造函数尽量简化

建议35：避免在构造函数中初始化其他类

建议36：使用构造函代码块精简程序

1、代码块基本概念

什么叫做代码块(Code Block)？用大括号把多行代码封装在一起，形成一个独立的数据体，实现特定算法的代码集合即为代码块，一般来说代码快不能单独运行的，必须要有运行主体。在Java中一共有四种类型的代码块：

普通代码块：就是在方法后面使用"{}"括起来的代码片段，它不能单独运行，必须通过方法名调用执行；

静态代码块：在类中使用static修饰，并用"{}"括起来的代码片段，用于静态变量初始化或对象创建前的环境初始化。

同步代码块：使用synchronized关键字修饰，并使用"{}"括起来的代码片段，它表示同一时间只能有一个线程进入到该方法块中，是一种多线程保护机制。

构造代码块：在类中没有任何前缀和后缀,并使用"{}"括起来的代码片段；

2、代码实例展示

package OSChina.Client;

public class Base {
    static {
        System.out.println("我是父类静态代码块1");
    }

    {
        System.out.println("我是父类构造代码块2");
    }

    Base() {
        System.out.println("我是父类无参构造3");
    }

    public static void doSomething(){
        System.out.println("我是父类静态函数");
    }
}

package OSChina.Client;

public class Sub extends Base{
    static {
        System.out.println("我是子类静态代码块1");
    }

    {
        System.out.println("我是子类构造代码块2");
    }

    Sub(){
        System.out.println("我是子类无参构造3");
    }
}

控制台输出

Base base = new Sub();

当实例化时，执行顺序：静态代码块>>构造代码块>>构造函数>>普通方法。

当类名调用静态方法，不实例化时：

只执行静态代码块和对应的静态函数，构造函数不执行！

3、构造代码块应用场景

① 初始化实例变量

如果每个构造函数都要初始化变量，可以通过构造代码块来实现。

注：不是每个构造函数都要加载的，而构造代码块一定加载。

② 初始化实例变量

一个对象必须在适当的场景下才能存在，如果没有适当的场景，就需要在创建该对象的时候创建场景。例如HTTP request必须首先建立HTTP session，此时就可以通过构造代码块来检查HTTP session是否已经存在，不存在则创建。

注：构造函数要实现复杂逻辑的时候，可以通过编写多个构造代码块来实现，每个代码块完成不同的业务逻辑（构造函数尽量简单的原则），按照业务顺序依次存放，这样在创建实例对象时JVM会按照顺序依次执行，实现复杂对象的模块化创建。

建议37：构造代码块会想你所想

建议38：使用静态内部类提高封装性

1、Java中的嵌套类分为两种：静态内部类和内部类

public class Person {
    // 姓名
    private String name;
    // 家庭
    private Home home;

    public Person(String _name) {
        name = _name;
    }

    /* home、name的setter和getter方法略 */

    public static class Home {
        // 家庭地址
        private String address;
        // 家庭电话
        private String tel;

        public Home(String _address, String _tel) {
            address = _address;
            tel = _tel;
        }
        /* address、tel的setter和getter方法略 */
    }
}

其中，Person类中定义了一个静态内部类Home，它表示的意思是“人的家庭信息”，由于Home类封装了家庭信息，不用在Person类中定义homeAddr,homeTel等属性，这就提高了封装性，可读性也提高了。

public static void main(String[] args) {
    // 定义张三这个人
    Person p = new Person("张三");
    // 设置张三的家庭信息
    p.setHome(new Home("北京", "010"));
 }

2、静态内部类的优势

提高封装性
提高代码的可读性
形似内部，神似外部

静态内部类虽然存在于外部类中，而且编译后的类文件也包含外部类（格式是：外部类+$+内部类），但是它可以摆脱外部类存在，也就是说可以通过new Home()声明一个home对象，只是需要导入Person.Home而已。

3、静态内部类和普通内部类的区别

① 静态内部类不持有外部类的引用：

普通内部类可以访问外部类的所有属性和方法。

静态内部类只能访问外部类的静态属性和静态方法。

② 静态内部类不依赖外部类：

普通内部类与外部类同生共死，一起被垃圾回收。

静态内部类可以独立存在。

③ 普通内部类不能声明static的方法和变量，final static修饰的常量除外。

建议39：使用匿名类的构造函数？

建议40：匿名类的构造函数很特殊？

建议39和建议40暂时没看出有啥用，再说吧！如有需要请阅读原著《编写高质量代码:改善Java程序的151个建议》！

建议41：让多继承成为现实

在Java中一个类可以多重实现，但不能多重继承，也就是说一个类能够同时实现多个接口，但不能同时继承多个类。

Java中提供的内部类可以曲折的解决此问题。

建议42：让工具类不可实例化

建议43：避免对象的浅拷贝

我们知道一个类实现了cloneable接口就表示它具备了被拷贝的能力，如果重写clone()方法就会完全具备拷贝能力。拷贝是在内存中进行的，所以性能方面比直接new生成的对象要快很多，特别在大对象的生成上，性能提升非常显著。但是浅拷贝存在对象属性拷贝不彻底的问题。

浅拷贝

1、概念

创建一个新对象，然后将当前对象的非静态字段复制到新对象，如果是值类型，对该字段进行复制；如果是引用类型，复制引用但不复制引用的对象。因此，原始对象及其副本引用同一个对象。

2、实现方法

调用对象的 clone 方法，必须要让类实现 Cloneable 接口，并且覆写 clone 方法。

建议44：推荐使用序列化对象的拷贝

深拷贝

1、概念

创建一个新对象，然后将当前对象的非静态字段复制到该新对象，无论该字段是值类型的还是引用类型，都复制独立的一份。当你修改其中一个对象的任何内容时，都不会影响另一个对象的内容。

2、实现方法

① 让每个引用类型属性内部都重写clone()方法

② 利用序列化

序列化是将对象写到流中便于传输，而反序列化则是把对象从流中读取出来。这里写到流中的对象是原始对象的一个拷贝，因为原始对象还存在在JVM中，所以我们可以利用对象的序列化产生克隆对象，然后通过反序列化获取这个对象。

注意每个需要序列化的类都要实现serializable接口，如果有某个属性不需要序列化，可以将其声明为transient，即将其排除在克隆属性之外。

3、利用序列化完成深拷贝的代码实例

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;

public final class CloneUtils {
    private CloneUtils() {
        throw new Error(CloneUtils.class + " cannot instance ");
    }

    // 拷贝一个对象
    public static <T extends Serializable> T clone(T obj) {
        // 拷贝产生的对象
        T cloneObj = null;
        try {
            // 读取对象字节数据
            ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
            oos.writeObject(cloneObj);
            oos.close();
            // 分配内存空间，写入原始对象，生成新对象
            ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);
            // 返回新对象， 并做类型转换
            cloneObj = (T) ois.readObject();
            ois.close();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return cloneObj;

    }
}

此工具类要求被拷贝的对象实现serializable接口。

注：Apache下的Commons工具包中SerializationUtils类，直接使用更加简洁。

建议45：重写equals方法时不要识别不出自己

重写的equals方法做了多个校验，考虑到Web上传递过来的对象有可能输入了前后空格，所以用trim方法剪切了一下。

建议46：equals应该考虑null值情景

建议47：在equals中使用getClass进行类型判断

建议48：重写equals方法必须重写hashcode方法

为啥？官方解释没看懂。

建议49：推荐重写toString方法

Java提供的默认toString方法不友好，打印出来看不懂，不重写不行！

建议50：使用package-info类为包服务

package-info简称包文档，为包级文档和包级别注释提供一个地方，而且该文件唯一必须包含的是包的声明。

1、package-info的创建

2、package-info类不能继承，没有接口，没有类间关系等。

但package-info有啥用呢？只是对这个包的注释说明？

① 声明友好类和包内访问常量：

这个比较简单，而且很实用，比如一个包中有很多内部访问的类或常量，就可以统一放到package-info类中，这样很方便，便于集中管理，可以减少友好类到处游走的情况，代码如下：

class PkgClazz {
    public void test() {
    }
}
    
class PkgConstant {
    static final String PACKAGE_CONST = "ABC";
}

注意以上代码是放在package-info.java中的，虽然它没有编写package-info的实现，但是package-info.class类文件还是会生成。通过这样的定义，我们把一个包需要的常量和类都放置在本包下，在语义上和习惯上都能让程序员更适应。

② 为在包上提供注解提供便利：

比如我们要写一个注解（Annotation），查一下包下的对象，只要把注解标注到package-info文件中即可，而且很多开源项目中也采用了此方法，比如Struts2的@namespace、hibernate的@filterDef等。

③ 提供包的整体注释说明：

如果是分包开发，也就是说一个包实现了一个业务逻辑或功能点或模块或组件，则该包需要一个很好的说明文档，说明这个包是做什么用的，版本变迁历史，与其他包的逻辑关系等，package-info文件的作用在此就发挥出来了，这些都可以直接定义到此文件中，通过javadoc生成文档时，会吧这些说明作为包文档的首页，让读者更容易对该包有一个整体的认识。

建议51：不要主动进行垃圾回收

System.gc要停止所有的响应，才能检查内存中是否存在可以回收的对象，这对一个应用系统来说风险极大。

哪吒

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