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《Effective Java》学习日志(三)22:仅使用接口来定义类型

2018-10-31

当类实现接口时,接口可以作为一个类型来引用该类实例。也就是说,一个实现接口的类,就是向客户端声明可以对该类的实例做出某些操作。 除此之外,为任何其他目的,来定义接口都是不合适的。


学习资料主要参考: 《Effective Java Third Edition》,作者:Joshua Bloch



失败的例子: constant interface

一个不满足本节要求的接口是:constant interface(常量接口)。 这样的接口不包含任何方法; 它仅由静态最终字段组成,每个字段都输出一个常量。 使用这些常量的类实现了接口,以避免使用类名限定常量名称。

这是一个例子:

// Constant interface antipattern - do not use!
public interface PhysicalConstants {
    // Avogadro's number (1/mol)
    static final double AVOGADROS_NUMBER = 6.022_140_857e23;
    // Boltzmann constant (J/K)
    static final double BOLTZMANN_CONSTANT = 1.380_648_52e-23;
    // Mass of the electron (kg)
    static final double ELECTRON_MASS = 9.109_383_56e-31;
}

常量接口模式是接口的不良使用。

为什么

类在内部使用一些常量,完全属于实现细节。 实现一个常量接口会导致这个实现细节泄漏到类的导出API中。 对类的用户来说,类实现一个常量接口是没有意义的。 事实上,它甚至可能使他们感到困惑。 更糟糕的是,它代表了一个承诺:如果在将来的版本中修改了类,不再需要使用常量,那么它仍然必须实现接口,以确保二进制兼容性。 如果一个非final类实现了常量接口,那么它的所有子类的命名空间都会被接口中的常量所污染。

Java平台类库中有多个常量接口,如java.io.ObjectStreamConstants。 这些接口应该被视为不规范的,不应该被效仿。

怎么替代

如果你想导出常量,有几个合理的选择方案。 如果常量与现有的类或接口紧密相关,则应将其添加到该类或接口中。 例如,所有数字基本类型的包装类,如Integer和Double,都会导出MIN_VALUE和MAX_VALUE常量。 如果常量最好被看作枚举类型的成员,则应该使用枚举类型(条目 34)导出它们。 否则,你应该用一个不可实例化的工具类来导出常量(条目 4)。 下是前面所示的PhysicalConstants示例的工具类的版本:

// Constant utility class
package com.effectivejava.science;

public class PhysicalConstants {
  private PhysicalConstants() { }  // Prevents instantiation

  public static final double AVOGADROS_NUMBER = 6.022_140_857e23;
  public static final double BOLTZMANN_CONST  = 1.380_648_52e-23;
  public static final double ELECTRON_MASS    = 9.109_383_56e-31;
}

顺便提一下,请注意在数字文字中使用下划线字符(_)。 从Java 7开始,合法的下划线对数字字面量的值没有影响,但是如果使用得当的话可以使它们更容易阅读。 无论是固定的浮点数,如果他们包含五个或更多的连续数字,考虑将下划线添加到数字字面量中。 对于底数为10的数字,无论是整型还是浮点型的,都应该用下划线将数字分成三个数字组,表示一千的正负幂。

通常,实用工具类要求客户端使用类名来限定常量名,例如PhysicalConstants.AVOGADROS_NUMBER。

如果大量使用实用工具类导出的常量,则通过使用静态导入来限定具有类名的常量

// Use of static import to avoid qualifying constants
import static com.effectivejava.science.PhysicalConstants.*;

public class Test {
    double  atoms(double mols) {
        return AVOGADROS_NUMBER * mols;
    }
    ...
    // Many more uses of PhysicalConstants justify static import
}

总之,接口只能用于定义类型。 它们不应该仅用于导出常量。


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