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[Java教程]EffectiveJava——类层次优于标签类


标签类:

有时候,可能会遇到带有两种甚至更多钟风格的类的实例的类,并包含表示实例风格的(tag)域。例如下面这个类,它能够表示圆形或者矩形:

/** * 类层次优先与标签类 * @author weishiyao * */// Tagged class - vastly inferior to a class hierarchypublic class Figure1{	enum Shape {		RECTANGLE,		CIRCLE	}		// Tag field - the shape of this figure	final Shape shape;		// These field are use only if shape if RECTANGLE	double length;	double width;		// This field is use only if shape is CIRCLE	double radius;		// Constructor for circle	public Figure1(double radius) {		shape = Shape.CIRCLE;		this.radius = radius;	}		// Constructor for rectangle	public Figure1(double length, double width) {		shape = Shape.RECTANGLE;		this.length = length;		this.width = width;	}		double area() {		switch (shape) {		case RECTANGLE:			return length * width;		case CIRCLE:			return Math.PI * (radius * radius);		default:			throw new AssertionError();		}	}}

  这种标签类有着许多缺点:

1.它们中充斥着样板代码,包括枚举声明,标签域以及条件语句。由于许多个实现乱七八糟的挤在了单个类中,破坏了可读性。

2.内存占用也增加了,因为实例承担了属于其他风格的不相关的域。

3.域也不能做成final类型的,除非构造器初始化了不相关的域,产生了更多的样板代码。构造器必须不借助编译器,来设置标签域,并且初始化正确的数据域;如果初始化了错误的域,程序就会在运行的时候出错。

4.无法给标签类添加风格,除非可以修改源文件,如果一定要添加风格,就必须给每个条件语句都添加一个条件,否则就会在运行的时候失败。

5.最后,实例的数据类型没有提供任何关于其风格的线索

总结:标签类过于冗长、容易出错,并且效率低下

  幸运的是,面向对象的语言java,提供了其他更好的方法来定义能表示多种风格对象的单个数据类型:子类型化。标签类正是类层次的一种简单效仿。

  为了将标签类转化成类层次,首先要为标签类中的每一个方法都定义一个包含抽象方法的抽象类,这每个方法的行为都依赖于标签值。在Figure类中,只有一个这样的方法:area。这个抽象类是类层次的根。如果还有其他的方法行为不依赖于某个标签的值,就把这样的方法放到这个类中。同样的,如果所有的方法都用到了某些数据域,就应该把他们放在这个类中。在Figure类中,不存在这种类型独立的方法或者数据域。

/** * 类层次优于标签类 * @author weishiyao * */// Class hierarchy replacement for a tagged classabstract class Figure2 {	abstract double area();}class Circle extends Figure2 {	final double radius;		Circle(double radius) {		this.radius = radius;	}		double area() {		return Math.PI * (radius * radius);	}}class Rectangle extends Figure2 {	final double length;	final double width;		Rectangle(double length, double width) {		this.length = length;		this.width = width;	}	double area() {		return length * width;	}}

  这个类纠正了前面提到过的标签类的所有缺点。这段代码简单且清楚,没有包含在原来版本中所见到的所有样板代码。每个类型都有自己的类,这些类都没有受到不相关的数据域的拖累。所有的域都是final的。编译器确保每个类的构造器都初始化它的数据域,对于根类中声明的每个抽象方法,都确保有一个实现。这样就杜绝了由于遗漏switch case而导致运行失败的可能性。多个程序员都可以独立的扩展层次结构,并且不用访问根类的资源代码就能互相操作。每种类型都有一种相关的独立的数据类型,允许程序员指明变量类型,限制变量,并将参数输入到特殊的类型。

  类层次的另一个好处在于,它们可以用来反应类型之间本质上的层次关系,有助于增强灵活性,并更好的进行编译时类型检查。

  总而言之,标签类很少有适用的时候。当你想要编写一个包含显示的标签域的类时,应该考虑一下,这个标签是否可以被取消,这个类是否可以用类层次来代替,当你遇到一个包含标签域的现有类时,就要考虑将它重构到一个层次结构中去。