• [置顶] 学习JDK源码:编程习惯和设计模式


    编程习惯


    1、用工厂方法替代构造函数

    • Boolean.valueOf()

    通过一个boolean简单类型,构造Boolean对象引用

    优点:无需每次被调用时都创建一个新对象。同时使得类可以严格控制在哪个时刻有哪些实例存在  >>实例受控的类

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

    静态工厂方法Boolean.valueOf(String)几乎总是比构造函数Boolean(String)更可取。构造函数每次被调用时都会创建一个新对象,而静态工厂方法则从来不要求这样做,实际上也不会这么做。


    • BigInteger.probablePrime()

    构造方法BigInteger(int, int, Random)返回一个可能为素数的BigInteger,而用一个名为BigInteger.probablePrime()的静态工厂方法就更好。(JDK1.4最终增加了这个方法。)

    优点:方法名对客户端更友好

    public class BigInteger extends Number implements Comparable<BigInteger> {  
      
        public static BigInteger probablePrime(int bitLength, Random rnd) {  
            if (bitLength < 2)  
                throw new ArithmeticException("bitLength < 2");  
      
            // The cutoff of 95 was chosen empirically for best performance  
            return (bitLength < SMALL_PRIME_THRESHOLD ?  
                    smallPrime(bitLength, DEFAULT_PRIME_CERTAINTY, rnd) :  
                    largePrime(bitLength, DEFAULT_PRIME_CERTAINTY, rnd));  
        }  
    • EnumSet

    JDK1.5引入的java.util.EnumSet类没有public构造函数,只有静态工厂方法。根据底层枚举类型的大小,这些工厂方法可以返回两种实现:

    如果拥有64个或更少的元素(大多数枚举类型都是这样),静态工厂方法返回一个RegularEnumSet实例,用单个long来支持;

    如果枚举类型拥有65个或更多的元素,静态工厂方法则返回JumboEnumSet实例,用long数组来支持。

    优点:静态工厂方法能返回任意子类型的对象可以根据参数的不同,而返回不同的类型

        /** 
        * Creates an empty enum set with the specified element type. 
        * 
        * @param elementType the class object of the element type for this enum set 
        * @throws NullPointerException if <tt>elementType</tt> is null 
        */  
        public abstract class EnumSet<E extends Enum<E>> extends AbstractSet<E>  
            implements Cloneable, java.io.Serializable  
        {  
            public static <E extends Enum<E>> EnumSet<E> noneOf(Class<E> elementType) {  
                Enum[] universe = getUniverse(elementType);  
                if (universe == null)  
                    throw new ClassCastException(elementType + " not an enum");  
          
                if (universe.length <= 64)  
                    return new RegularEnumSet<E>(elementType, universe);  
                else  
                    return new JumboEnumSet<E>(elementType, universe);  
            }  
        }  
          
        class RegularEnumSet<E extends Enum<E>> extends EnumSet<E> {  
        }   
        class JumboEnumSet<E extends Enum<E>> extends EnumSet<E> {  
        }  
    • Collections.unmodifiableMap(Map)

    Java集合框架中有32个集合接口的便利实现,提供不可修改的集合、同步集合等等。几乎所有的实现都通过一个不可实例化类(java.util.Collections)中的静态工厂方法导出,返回对象的类都是非public的。

    优点:静态工厂方法能返回任意子类型的对象可以返回一个对象而无需使相应的类public。用这种方式隐藏实现类能够产生一个非常紧凑的API

        public class Collections {  
            public static <K,V> Map<K,V> unmodifiableMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {  
                return new UnmodifiableMap<K,V>(m);  
            }  
          
            private static class UnmodifiableMap<K,V> implements Map<K,V>, Serializable {  
            }  
        }  


    2、私有化构造函数,使类不能被子类化

    • Arrays

    这种工具类设计出来并不是为了实例化它。然而,如果不显式地编写构造函数,编译器则会提供一个公共的无参数的默认构造方法。

    所以将构造函数私有化:

    public class Arrays {
        // Suppresses default constructor, ensuring non-instantiability.
        private Arrays() {
        }
    
    }


    当然,还可以在这个私有构造器内部加上 throw new AssertionError(),可以确保该方法不会再类内部被意外调用

            这种习惯用法的副作用是类不能被子类化了。子类的所有构造函数必须首先隐式或显式地调用父类构造函数,而在这种用法下,子类就没有可访问的父类构造函数可调用了。


    3、避免创建不必要的对象

    • Map.keySet()

    Map接口的keySet()方法返回Map对象的一个Set视图,包含该Map的所有key。

    看起来好像每次调用keySet()都需要创建一个新的Set实例。而实际上,虽然返回的Set通常是可变的,但返回的对象在功能上是等同的:如果其中一个返回对象改变,其他对象也会改变,因为他们的底层都是同一个Map实例。虽然创建多个KeySet视图对象并没有害处,但也没有必要。

    public abstract class AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>   
          
            transient volatile Set<K> keySet = null; // volatile!!  
             
            public Set<K> keySet() {  
            if (keySet == null) {  
                keySet = new AbstractSet<K>() {  
                。。。  
                };  
            }  
            return keySet;  
            }  
    }  


    4、消除无用的对象引用

    • LinkedHashMap.removeEldestEntry()

    缓存实体的生命周期不容易确定,随着时间推移,实体的价值越来越低。在这种情况下,缓存应该不定期地清理无用的实体。可以通过一个后台线程来清理(可能是Timer或ScheduledThreadPoolExecutor),也可以在给缓存添加新实体时进行清理。

    LikedHashMap可利用其removeEldestEntry,删除较老的实体:

    public class LinkedHashMap...{  
            void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {  
                createEntry(hash, key, value, bucketIndex);  
          
                // Remove eldest entry if instructed, else grow capacity if appropriate  
                Entry<K,V> eldest = header.after;  
                if (removeEldestEntry(eldest)) {  
                    removeEntryForKey(eldest.key);  
                } else {  
                    if (size >= threshold)  
                        resize(2 * table.length);  
                }  
            }  
            protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest) {  
                return false;  
            }  
    }  

    ——可以继承LinkedHashMap,覆盖其removeEldestEntry方法。

    注:如果想要缓存中的对象只要不被引用,就自动清理;则可以用WeakHashMap

    5、如果指定了toString返回值的格式,则应该提供一个对应的静态工厂方法或构造函数

    • BigInteger.toString()

        /**
         * Returns the String representation of this BigInteger in the
         * given radix.  If the radix is outside the range from {@link
         * Character#MIN_RADIX} to {@link Character#MAX_RADIX} inclusive,
         * it will default to 10 (as is the case for
         * {@code Integer.toString}).  The digit-to-character mapping
         * provided by {@code Character.forDigit} is used, and a minus
         * sign is prepended if appropriate.  (This representation is
         * compatible with the {@link #BigInteger(String, int) (String,
         * int)} constructor.)
         *
         * @param  radix  radix of the String representation.
         * @return String representation of this BigInteger in the given radix.
         * @see    Integer#toString
         * @see    Character#forDigit
         * @see    #BigInteger(java.lang.String, int)
         */
        public String toString(int radix) {
    
    }
    
        /**
         * Returns the decimal String representation of this BigInteger.
         * The digit-to-character mapping provided by
         * {@code Character.forDigit} is used, and a minus sign is
         * prepended if appropriate.  (This representation is compatible
         * with the {@link #BigInteger(String) (String)} constructor, and
         * allows for String concatenation with Java's + operator.)
         *
         * @return decimal String representation of this BigInteger.
         * @see    Character#forDigit
         * @see    #BigInteger(java.lang.String)
         */
        public String toString() {
    	return toString(10);
        }

    对应的构造函数如下。这样程序员能容易地在对象及其字符串表示之间来回转换

        /**
         * Translates the decimal String representation of a BigInteger into a
         * BigInteger.  The String representation consists of an optional minus
         * sign followed by a sequence of one or more decimal digits.  The
         * character-to-digit mapping is provided by {@code Character.digit}.
         * The String may not contain any extraneous characters (whitespace, for
         * example).
         *
         * @param val decimal String representation of BigInteger.
         * @throws NumberFormatException {@code val} is not a valid representation
         *	       of a BigInteger.
         * @see    Character#digit
         */
        public BigInteger(String val) {
    	this(val, 10);
        }
    
       /**
         * Translates the String representation of a BigInteger in the specified
         * radix into a BigInteger.  The String representation consists of an
         * optional minus sign followed by a sequence of one or more digits in the
         * specified radix.  The character-to-digit mapping is provided by
         * {@code Character.digit}.  The String may not contain any extraneous
         * characters (whitespace, for example).
         *
         * @param val String representation of BigInteger.
         * @param radix radix to be used in interpreting {@code val}.
         * @throws NumberFormatException {@code val} is not a valid representation
         *	       of a BigInteger in the specified radix, or {@code radix} is
         *	       outside the range from {@link Character#MIN_RADIX} to
         *	       {@link Character#MAX_RADIX}, inclusive.
         * @see    Character#digit
         */
        public BigInteger(String val, int radix) {}











    迭代器模式

    1、Collection.iterator()



    未完待续。。

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