Effective Java学习笔记 --- 创建与销毁对象01

最近在阅读学习一本关于Java的书籍 — Effective Java.这本书讲的是在如何高效的使用Java,让我们的代码更加的高质量和高效率.
这本书可以说是Java进阶的必备书籍.对于想在Java方面有所提高的同学,这本书我觉得是个不错的选择.通过本系列的学习笔记,我会把在我阅读学习时获得的感悟和知识记录下来.同时这个也是相当于我的读书笔记.

考虑使用静态工厂方法代替构造器

首先书本的第一个主题是如何使用Java高效的创建和销毁对象.书本的第一条技巧就是考虑使用静态工厂方法代替构造器.
通常如果想获得一个类的实例,我们最直接的方法就是利用该类的共有构造器来实例化一个对象.还有一种办法就是在类中提供一个公有的静态工厂方法用于返回类的实例.下面是一个Java中Boolean类内置的一个例子:

public static Boolean valueOf(boolean b){
	return b ? Boolean.TRUE : Boolean.FALSE;
}

但是这里的静态工厂方法与设计模式中的工厂方法是不同的.
采用静态工厂方法来创建类的实例相对采用简单的构造器有下面的几个优势:

1. 它们有特定的名称.普通的构造器只能与类同名,但静态工厂方法可以有自己的名称,易于代码的阅读和使用.
2. 避免重复创建相同的实例.当我们需要相同的对象是,可以使用预先创建好的实例,或使用缓存起来的实例.而每次调用构造器都会创建一个对象.
3. 可以返回类的任何子类对象.这条优势我也不太明白,所以我先在此做个记号.后面若有所感悟会回来补充的.

静态工厂方法也有它的缺点:

1. 类必须含有公有或受保护的构造器,否则无法子类化.
2. 它与其他的静态方法没有区别.因此我们需要正确的对静态工厂方法进行命名.
   下面是一些惯用的命名:
   • valueOf() 类型转换
   • getInstance() 通过不同的参数返回不同的实例
   • newInstance() 与getInstance()类似,但保证每次返回的实例都是唯一的

多个构造器参数时考虑使用构建器

上面讲到的静态工厂方法有个局限性,就是不能扩展大量的可选参数.当类具有大量可选参数时,我们通常都会采用重叠构造器的方法来解决,即提供多个不同参数的构造器.例如下面的代码:

// Telescoping constructor pattern - does not scale well!
public class NutritionFacts {
    private final int servingSize;   // required
    private final int servings;      //  required
    private final int calories;      // optional
    private final int fat;           // optional
    private final int sodium;        // optional
    private final int carbohydrate;  // optional

    public NutritionFacts(int servingSize, int servings) {
        this(servingSize, servings, 0);
    }

    public NutritionFacts(int servingSize, int servings,                          int calories) {
                          int calories)
        this(servingSize, servings, calories, 0);
    }

    public NutritionFacts(int servingSize, int servings,                          int calories, int fat) {
                          int calories, int fat)
        this(servingSize, servings, calories, fat, 0);
    }

    public NutritionFacts(int servingSize, int servings,                          int calories, int fat, int sodium) {
                          int calories, int fat, int sodium)
        this(servingSize, servings, calories, fat, sodium, 0);
    }

    public NutritionFacts(int servingSize, int servings,                          int calories, int fat, int sodium, int carbohydrate) {
                          int calories, int fat, int sodium, int carbohydrate)
        this.servingSize = servingSize;
        this.servings = servings;
        this.calories = calories;
        this.fat = fat;
        this.sodium = sodium;
        this.carbohydrate = carbohydrate;
    }
}

可以根据需要选择相应的构造器获取实例,但当参数越来越多时,代码就会变得复杂.
还有另外一种办法就是采用JavaBeans模式,提供一个无参的构造器,其他的参数通过setter()方法来设置.

// Telescoping constructor pattern - does not scale well!
public class NutritionFacts {
    private  int servingSize;   // required
    private  int servings;      //  required
    private  int calories;      // optional
    private  int fat;           // optional
    private  int sodium;        // optional
    private  int carbohydrate;  // optional

    public NutritionFacts() {
    }

    public void setServingSize(int servingSize) {
        this.servingSize = servingSize;
    }

    public void setServings(int servings) {
        this.servings = servings;
    }

    public void setCalories(int calories) {
        this.calories = calories;
    }

    public void setFat(int fat) {
        this.fat = fat;
    }

    public void setSodium(int sodium) {
        this.sodium = sodium;
    }

    public void setCarbohydrate(int carbohydrate) {
        this.carbohydrate = carbohydrate;
    }
}

这样创建实例很容易,代码阅读也清晰.但这种方法可能会造成对象状态的不一致,需要保证线程的安全.
所以这里建议使用第三种方法,就是采用Builder模式,即使用构建器.这种方法不直接生成想要的对象,而是利用必要的参数调用构造器,得到一个builder对象,然后通过builder对象设置可选参数,最后通过build()方法生成对象.

// Builder Pattern
public class NutritionFacts {
    private final int servingSize;
    private final int servings;
    private final int calories;
    private final int fat;
    private final int sodium;
    private final int carbohydrate;

    public static class Builder {
        // Required parameters
        private final int servingSize;
        private final int servings;
        // Optional
        private int calories = 0;
        private int fat = 0;
        private int carbohydrate = 0;
        private int sodium = 0;


        public Builder(int servingSize, int servings) {
            this.servingSize = servingSize;
            this.servings = servings;
        }

        public Builder calories(int val) {
            calories = val;
            return this;
        }

        public Builder fat(int val) {
            fat = val;
            return this;
        }

        public Builder carbohydrate(int val) {
            carbohydrate = val;
            return this;
        }

        public Builder sodium(int val) {
            sodium = val;
            return this;
        }

        public NutritionFacts build() {
            return new NutritionFacts(this);
        }
    }

    private NutritionFacts(Builder builder) {
        servingSize = builder.servingSize;
        servings = builder.servings;
        calories = builder.calories;
        fat = builder.fat;
        sodium = builder.sodium;
        carbohydrate = builder.carbohydrate;
    }
}

这里bulider的参数设置的方法返回builder本身,方便链式调用,下面是客户端代码

NutritionFacts cocaCola = new NutritionFacts.Builder(240, 8)
							.calories(100)
                            .sodium(35)
                            .carbohydrate(27)
                            .build();

这种模式可以有多个可变参数,每个参数对应一个方法,而且Builder模式是一个不错的选择.在很多的开源项目中都用到了.所以当类的构造器或静态工厂有多个参数时,我们选择Builder模式是一个不错的选择.