Java中不可或缺的59个小技巧,贼好用!(二)

简介: 《Effective JavaJava》名著,必读。如果能严格遵从本文的原则,以编写API的质量来苛求自己的代码,会大大提升编码素质。 以下内容只记录了我自己整理的东西,还是建议读原文。为了聚焦知识点,一些说明故意忽略掉了。相当于是一篇摘要。

3、用私有化构造器或者枚举型强化Singleton。

Singleton指最多会被实例化一次的类。通常情况下,以前的做法是没有问题的。但是在某些高级情况,通过使用反射的相关知识访问private的构造函数,破坏Singleton。

public class Elvis{
    // 注意,公有final对象
    public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
    private Elvis(){}
}

另一种情况,在序列化的过程中,反序列化得到的对象已经不再是以前的对象(破坏了Singleton),这种情况下,可以通过单元素枚举型处理。

public enum Elvis{
    INSTANCE;
    // some methods
}

4、通过私有化构造器强化不可实例化的能力

有一些工具类,仅仅是提供一些能力,自己本身不具备任何属性,所以,不适合提供构造函数。然而,缺失构造函数编译器会自动添加上一个无参的构造器。所以,需要提供一个私有化的构造函数。为了防止在类内部误用,再加上一个保护措施和注释。

public class Util{
    private Util(){
        // 抛出异常,防止内部误调用
        throw new AssertionError();
    }
}

弊端是无法对该类进行继承(子类会调用super())。

5、避免创建不必要的对象

  • 对象的重用
  • 昂贵的对象,使用对象池
  • 廉价的对象,慎用对象池。现代JVM对廉价对象的创建和销毁非常快,此时不适于使用对象池。

6、消除过期的对象引用

以下三种情况可能会造成内存泄露:

  • 自己管理的内存(数组长度减小后,pop出的对象容易导致内存泄漏)
  • 缓存
  • 监听和回调

自己管理的内存

对于自己管理的内存要小心,比如:

public class Stack{
    private Object[] elements;
    private int size = 0;
    private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
    public Stack(){
         elements = new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
    }
    public void push(Object e){
        ensureCapacity();
        elements[size++]=e;    // allocate新的堆内存和栈内存
    }
    public Object pop(){
        if(size==0) throw new EmptyStackException();
        return element[--size];    // pop出element[size],该对象不再有效。内存泄漏原因。
    }
    private void ensureCapacity(){
        if(elements.length==size)
            elements = Arrays.copyOf(elements, 2*size+1);
    }
}

弹出的对象不再有效,但JVM不知道,所以会一直保持该对象,造成内存泄露。

解决:

public Object pop(){
    if(size==0) throw new EmptyStackException();
    elements[size] = null;        // 等待回收
    return element[--size];
}

缓存

缓存的对象容易被程序员遗忘,需要设置机制来维护缓存,例如不定期回收不再使用的缓存(使用定时器)。某些情况下,使用WeakHashMap可以达到缓存回收的功效。注,只有缓存依赖于外部环境,而不是依赖于值时,WeakHashMap才有效。

监听或回调

使用监听和回调要记住取消注册。确保回收的最好的实现是使用弱引用(weak reference),例如,只将他们保存成WeakHashMap的键。

7、避免显示调用GC

Java的GC有强大的回收机制,可以简单的记住:不要显示调用finalizer。可以这样理解:

jvm是针对具体的硬件设计的,然而程序却不是针对具体硬件设计的,所以,java代码无法很好的解决gc问题(因为他具有平台差异化)。另外,finalizer的性能开销也非常大,从这个角度上考虑也不应该使用它。

8、覆盖equals方法请遵守通用约定

  • 自反性。x.equals(x) == true
  • 对称性。当前仅当y.equals(x)==true时,x.equals(y)==true
  • 传递性。if(x.equals(y)&&y.equals(z)),y.equals(z)==true
  • 一致性。
  • 非空性。x.equals(null)==false

9、覆盖equals方法时总要覆盖hashCode

为了保证基于散列的集合使用该类(HashMap、HashSet、HashTable),同时,也是Object.hashCode的通用约定,覆盖equals方法时,必须覆盖hashCode。

10、始终覆盖toString

Object的toString方法的通用约定是该对象的描述。注意覆盖时,如果有格式,请备注或者严格按照格式返回。

11、谨慎覆盖clone

12、考虑实现Comparable接口

13、使类和成员的可访问性最小化

目的是解耦。简单来讲,使用修饰符的优先级从大到小,private>protected>default(缺省)>public。如果在设计之初,设计为private修饰符后,在之后的编码过程如果不得不扩大其作用于,应该先检查是否设计的确如此。

子类覆盖超类,不允许访问级别低于超类的访问级别。(超类的protected,子类覆盖后不能改为default)。

成员变量决不允许是公有的。一旦设置为公有,则放弃了对他处理的能力。这种类并不是线程安全的。即使是final的,也不允许。除非希望通过public static final来暴露常量。成员变量总是需要使用setter和getter来维护。有一个例外:长度非零的数组。这是安全漏洞的一个根源。

// 安全漏洞!此处的数组,并不是不可变的
public static final Thing[] VALUES = {...}

改进:

private static final Thing[] PRIVATE_VALUES = {...}
// 此时获取到的才是“常量”
public static final List<Thing> VALUS = 
    Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(PRIVATE_VALUES))

另一种:

private static final Thing[] PRIVATE_VALUES = {...}
// 此时获取到的才是“常量”
public static final Thing[] values(){
    return PRIVATE_VALUES.clone();
}

14、在公有类中使用访问方法而非公有成员变量(类似13)

15、使可变性最小化

16、复合优先于继承

继承有利于代码复用,但是尽可能不要进行跨包的继承。包内的继承是优秀的设计方式,一个包里的文件处在同一个程序员的控制之下。但是继承有其局限性:子类依赖于超类。超类一旦发生更改,将可能破坏子类。并且,如果超类是有缺陷的,子类也会得“遗传病”。

复合,即不扩展已有的类,而是在的类中新增一个现有类的。相当于现有类作为一个组建存在于新类中。如此,将只会用到需要用到的东西,而不表现现有类所有的方法和成员变量。新类也可以称为“包装类”,也就是设计模式中的Decorate模式。

17、要么就为继承而设计,并提供文档说明,要么就禁止继承

18、接口优于抽象类

19、接口只用于定义类型

20、类层次优先于标签类

21、用函数对象表示策略

函数参数可以传入类似listener的对象,目的是使用listener中的方法。如果使用匿名的参数,每一次调用会创建新的对象。可以将listener声明为成员变量,每次都复用同一个对象,并且可以使用静态域(static变量)。比如String类的CASE_INSENSITIVE_ORDER域。

22、优先考虑静态类成员

嵌套类的目的应该只是为了他的外围类提供服务,如果以后还可能用于其他环境中,则应该设计为顶层类。静态类相当于一个普通的外部类,只是恰好声明在了一个类内部。通常的用户是:Calculator.Operation.PLUS等。和普通类的区别只是,在PLUS前,有了2个前缀,来表明其含义。而非静态类必须存在于外部类对象中。不要手动在外部创建一个内部非静态类对象,创建的过程是:instance.New MemberClass()。这非常奇怪。

如果成员类不需要访问外围类,则需要添加static,是他成为静态成员类,否则每个实例都将包含一个额外指向外围对象的引用。将会影响垃圾回收机制。

23、应指定泛型的具体类型,而不是直接使用原生类型。

例如,应该指定List,而不建议直接使用List。

24、消除非首检警告

在使用IDE进行编码时,强大的IDE都会在你编码过程中提示warning,需要尽可能的消除warning,至少,应该小心这些warning。慎用SuppresWarning,如果IDE提示你可以通过添加该注解解决掉warning,请不要那么做。如果实在要使用,请添加注释说明原因。

25、列表优先于数组

类比泛型,数组是有一定缺陷的。List和List是没有关系的,而Sub[]是Super[]的子类。

// Fails at runtime
Object[] objectArray = new Long[1];
objectArray[0] = "I don't fit in";       // throw exception
// won't compile
List<Object> ol = new ArrayList<Long>();   // Incompatible types
ol.add("I don't fit in");

从代码中可以看到,使用泛型,会提前发现错误。

26、优先考虑泛型

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