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《Effective Java》——读后总结

这本书在Java开发的行业里,颇有名气。今天总算是粗略的看完了…后面线程部分和序列化部分由于心浮气躁看的不仔细。这个月还剩下一周,慢慢总结消化。

1、静态工厂方法代替构造器

  • 静态工厂方法有名称,能确切地描述正被返回的对象。
  • 不必每次调用都创建一个新的对象。
  • 可以返回原返回类型的任何子类对象。
  • 创建参数化类型实例时更加简洁,比如调用构造 HashMap 时,使用 Map < String,List < String > m = HashMap.newInstance() ,与 Map < String,List < String > m > = new HashMap < String,List < String > >(); 。

2、遇到多个构造器参数时要考虑用构建器

静态工厂和构造器不能很好地扩展到大量的可选参数。

JavaBean 模式下使用 setter 来设置各个参数,无法仅通过检验构造器参数的有效性来保证一致性,会试图使用不一致状态的对象。

Builder 的建造者模式:使用必须的参数调用构造器,得到一个 Builder 对象,再在 builder 对象上调用类似 setter 的方法设置各个可选参数,最后调用无参的 build 方法生成不可变对象,new Instance.Builder(必须参数).setter(可选参数).build()。

Builder 模式让类的创建和表示分离,使得相同的创建过程可以创建不同的表示。

3、避免创建不必要的对象

对于 String 类型,String s = new String(“”) 每次执行时都会创建一个新的实例,而使用 String s = “” 则不会,因为对于虚拟机而言,包含相同的字符串字面常量会重用,而不是每次执行时都创建一个新的实例。

优先使用基本类型而不是装箱的基本类型,避免无意识的自动装箱。

4、消除过期的对象引用

缓存时优先使用 WeakHashMap,LinkedHashMap 这些数据结构,及时清掉没用的项。

显示取消监听器和回调,或进行弱引用。对于所有对象都通用的方法

5、覆盖 equals

  • 如果类具有自己特有的”逻辑相等”,但超类还没有覆盖 equals 以实现期望的行为。
  • 高质量equals的方法
    使用 == 操作符检查”参数是否为这个对象的引用“。
    使用 instanceof 操作符检查“参数是否为正确的类型”。
    把参数转换成正确的类型。
    对于该类中的每个关键域,检查参数中的域是否与该对象中对应的域相匹配。
    不要将 equals 声明的 object 对象替换为其他的类型,因为这样是没法覆盖 Object.equals,只是提供了一个重载。

6、覆盖 equals 时总是覆盖 hashCode

相等的对象必须具有相等的散列码,如果没有一起去覆盖 hashcode,则会导致俩个相等的对象未必有相等的散列码,造成该类无法结合所有基于散列的集合一起工作。

7、总是覆盖 toString

Object 提供的 toString,实现是类名+@+散列码的无符号十六进制。

自己覆盖的 toString,返回对象中包含的所有值得关注的信息。

不足:当类被广泛使用,一旦指定格式,那就会编写出相应的代码来解析这种字符串表示法,以及把字符串表示法嵌入持久化数据中,之后若改变这种表示法,则会遭到破坏。

8、考虑实现 Comparable 接口

如果类实现了comparable 接口,便可以跟许多泛型算法以及依赖该接口的集合实现协作,比如可以使用 Array.sort 等集合的排序。

9、使类和成员的可访问性最小化

  • 隐藏内部实现细节,有效解耦各模块的耦合关系
  • 访问级别
    private:类内部才可访问
    package-private(缺省的):包内部的任何类可访问
    protected:声明该成员的类的子类以及包内部的类可访问
    public:任何地方均可访问

10、复合优于继承

继承打破了封装性,除非超类是专门为了扩展而设计的。超类若在后续的发行版本中获得新的方法,并且其子类覆盖超类中与新方法有关的方法,则可能会发生错误。

复合:在新的类中增加一个私有域,引用现有类。它不依赖现有类的实现细节,对现有类进行转发。

11、接口优于抽象类

抽象类允许包含某些方法的实现,但为了实现由抽象类定义的类型,类必须成为抽象类的一个子类,且是单继承。

接口允许我们构造非层次结构的类型框架,安全地增强类的功能。

对每个重要的接口都提供一个抽象的骨架实现类,把接口和抽象类的优点结合(接口不能包含具体的方法,抽象类使用继承来增加功能)。它们为抽象类提供了实现上的帮助,但又不强加抽象类被用作类型定义时所特有的严格限制。

抽象类的演变比接口的演变要容易得多,在后续版本中在抽象类中始终可以增加新的具体方法,其抽象类的所有子类都将提供这个新的方法,而接口不行。

12、接口只用于定义类型

当类实现接口时,接口充当可以引用这个类的实例的类型,为了任何其他目的而定义接口时不恰当的。

常量接口时对接口的不良使用。实现常量接口,会导致把这样的实现细节泄漏给该类的导出 API 中,当类不再需要这些常量时,还必须实现这个接口以确保兼容性。如果非final类实现了该常量接口,它的所有子类的命名空间都将被接口中的常量污染。

13、优先考虑静态成员类

静态成员类是最简单的嵌套类,可以当做普通的类,只是被声明在另一个类的内部。

非静态成员类的每个实例都隐含着与外部类的一个外部实例相关联。没有外部实例的情况下,是无法创建非静态成员类的实例。每个非静态成员类的实例都包含一个额外的指向外部对象的引用,会导致外部实例在垃圾回收时仍然保留。

匿名类没有名字,在使用的同时被声明和实例化。当匿名类出现在非静态环境中时有外部实例,在静态环境中也不能拥有任何静态成员。匿名类必须保持简短,保持可读性。

局部类,在任何可以声明局部变量的地方声明局部类,有名字,在非非静态环境中定义才有外部实例,不能包含静态成员,同时必须保持简短。

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14、用 enum 代替 int 常量

枚举类型是指由一组固定的常量组成合法值的类型,通过公有的静态 final 域为每个枚举常量导出实例的类,没有构造器,是单例的泛型化。

int 枚举模式在类型安全性和使用方便性没有任何帮助,打印的 int 枚举变量只是一个数字。

String 枚举模式虽然提供了可打印的字符串,但会导致性能问题,还依赖于字符串的比较操作。

枚举类型可以通过 toString 将枚举转换成可打印的字符串,还允许添加任意的方法和域,并实现任意的接口。

性能缺点:装载和初始化枚举时会有空间和时间的成本。

15、检查参数的有效性

对于公有方法,用 Javadoc 的 @throw 标签在文档中说明违反参数限制时会抛出的异常。

对于未被导出的方法(私有的),可以使用断言来检查参数。断言如果失败会抛出 AssertionException,如果没起到作用也不会有成本开销。

每当编写方法或构造器时,要考虑它的参数有哪些限制,应该把这些限制写到文档中,并且在方法体的开头处进行显示的检查。

16、必要时进行保护性拷贝

对方法的每个可变参数,或返回一个指向内部可变组件的引用时,需要进行保护性拷贝,避免在使用过程中可变对象进行了修改。

保护性拷贝是在检查参数的有效性之前进行的,并且有效性检查是针对拷贝之后的对象。

17、 慎用重载

重载方法的选择是静态的,选择工作时在编译时进行,完全基于参数的编译时类型。

覆盖方法的选择是动态的,选择的依据是被调用方法所在对象的运行时类型。

不要导出俩个具有相同参数数目的重载方法,如果参数数目相同,则至少有一个对应的参数在俩个重载方法中具有根本不同的类型,否则就应该保证,当传递同样的参数时,所有的重载方法的行为必须一致。

18、返回零长度的数组或集合,而不是 null

对于返回 null 而不是零长度数组或集合的方法,几乎每次用到该方法时都需要进行 null 值的判断,这样很曲折同时很容易出错。

19、基本类型优于装箱基本类型

基本类型只有值,而装箱基本类型可以具有相同的值和不同的同一性。对装箱基本类型运用 == 操作符几乎总是错误的。

基本类型只有功能完备的值,而每个装箱基本类型除了它对应的基本类型的所有功能值外,还有个非功能值:null。当在一项操作中混合使用基本类型和装箱基本类型时,装箱基本类型会自动拆箱,如果 null 对象引用被自动拆箱,会得到空指针异常。

基本类型通常比装箱基本类型更节省时间和空间,装箱基本类型会导致高开销和不必要的对象创建。

20、当心字符串连接的性能

字符串是不可变的,当俩个字符串连接时需要对其内容进行拷贝,连接 n 个字符串需要 n 的平方级时间。因为第 n 次拼接的字符串,需要 n-1 次的字符串和第 n 次的字符串拷贝,和他们拼接后的拷贝,这样 an - an-1 = n-1+1+n = 2n;这样可以得到 an = n*(n-1),及 O(N^2) 的拼接时间。

21、通过接口引用对象

如果有合适的接口类型存在,那么对于参数、返回值、变量和域来说,就都应该使用接口类型进行声明。如,List<>vector = new Vector<>();List list = new ArrayList<>(); ,这样程序会更加灵活,当更换实现时,所要做的只是改变构造器中的类。

如果没有合适的接口存在,完全可以用类而不是类接口来引用对象。如果含有基类,则优先使用基类来引用这个对象而不是它的实现类。

22、只针对异常的情况才使用异常

异常是为了在异常情况下使用而设计的,不要将他们用于普通的控制流,而不要编写破事他们这么做的 API。

基于异常的循环模式不仅模糊了代码的意图,降低了性能( JVM 不会对异常的代码块进行优化),而且它还不能保证正常工作。

23、对可恢复的情况使用受检异常,对编程错误使用运行时异常

受检异常:如果期望调用者能适当地恢复,这时应该使用受检的异常。通过抛出受检的异常,强迫调用者在一个 catch 中处理该异常或传播出去。

未受检异常:不需要也不应该被捕获的可抛出结构。

运行时异常:表明编程错误,是 RuntimeException 的子类,运行时检查。

错误:表示资源不足,约束失败,或其他使程序无法继续执行的条件。

设计受检异常抛出 API 的条件:正确地使用 API 不能阻止这种异常条件的产生 & 产生异常后可以立即采取有用的动作。

24、抛出与抽象相对应的异常

当方法传递由低层抽象抛出的异常与所执行的任务没有明显联系时,会导致困扰且让实现细节污染了更高层 API。

更高层的实现应该捕获低层的异常,同时抛出可以按照高层抽象进行解释的异常(异常转译)。

25、努力使失败保持原子性

失败原子性:失败的方法调用应该使对象保持在被调用之前的状态。

设计不可变对象,永远不会使已有的对象保持在不一致的状态中。

对于可变对象:

执行操作之前检查参数的有效性。

调整计算处理过程的顺序,使得任何可能失败的计算部分都在对象状态被修改之前发生。

编写一段恢复代码,由它来拦截操作过程中发生的失败,以及对象回滚到操作开始之前的状态上,主要用于永久性的数据结构。

在对象的一份临时拷贝上执行操作,不破坏传入对象的状态。

26、同步访问

同步可以阻止一个线程看到对象处于不一致的状态之中,还能保证进入同步方法或者同步代码块的每个线程,都看到由同一个锁保护的之前所有的修改效果。

多个线程共享可变数据时,每个读或者写数据的线程都必须执行同步,否则可能导致活性失败和安全性失败。

活性失败:线程A对某变量值的修改,可能没有立即在线程B体现出来。

安全性失败:并发访问共享资源导致状态不一致造成的安全问题。

过度同步可能会导致性能降低、死锁,甚至不确定的行为。

在同步区域内做尽可能少的工作,过度的同步会丢失并行的机会,限制 VM 优化代码执行的能力

不要从同步区域内部调用外来方法,避免死锁和数据破坏。

CopyOnWriteArrayList 通过重新拷贝整个底层数组实现所有的写操作,适用于读操作远大于写操作的场景,当写操作频繁时性能损耗很大。

27、谨慎地实现 Serializable 接口

一旦一个类被发布,就大大降低了“改变这个类的实现” 的灵活性。若接受了默认的序列化形式,并且以后要改变类的内部结构,会导致序列化形式的不兼容。其次序列化对应流的唯一标识符 UID,在没有显示声明序列版本 UID,那么改变类的信息,将产生新的序列版本 UID,破坏它的兼容性。

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