Effective Java学习笔记

创建和销毁对象

第一条：考虑用静态工厂方法替代构造器

For example:

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

优势：

• 有名称
• 不必在每次调用它们的时候都创建一个新对象
• 它们可以返回原返回类型的任何子类型的对象
• 在创建参数化类型实例的时候，他们使代码变得更加简洁

缺点：

• 类如果不含公有的或者受保护的构造器，就不能被子类化
• 它们与其他的静态方法实际上没有任何区别

第二条：遇到多个构造器参数时要考虑用构造器

对于多个参数的构造器或者静态方法，一般习惯采用重叠构造器(telescoping constructor)模式

//Telescoping constructor pattern
public class PizzaIngredients{
    private final int salt; //optional
    private final int chess; //o
    private final int sausage; //o
    private final int flour; // required
    private final int water; //r
    ...

    public PizzaIngredients(int flour, int water){
        this(flour, water, 0);
    }
    public PizzaIngredients(int flour, int water, int salt){
        this(flour, water, salt, 0);
    }
    public PizzaIngredients(int flour, int water, int salt, int chess){
        this(flour, water, salt, chess, 0);
    }
    public PizzaIngredients(int flour, int water, int salt, int chess, int sausage){
        this.flour = flour;
        this.water= water;
        this.salt= salt;
        this.chess= chess;
        this.sausage= sausage;
    }
}

如果构造参数太多这种方式代码也会变得很难编写，且不易阅读。

第二种方式是采用JavaBeans模式，即设置每个参数的默认值，并给每个field加上setter方法，要设置某个值时直接调用其对应的setter方法。但是JavaBean在构造过程中可能会处于不一致状态，并且JavaBeans模式阻止了把类做成不可变的可能，这就需要付出额外的努力来确保它的线程安全。

第三种替代方法是Builder模式。客户端利用必要的参数得到一个builder对象，在builder对象上调用类似setter的方法，来设置每个相关的可选参数，最后调用无参的build方法来生成不可变对象。

public class PizzaIngredients{
    private final int salt; //optional
    private final int chess; //o
    private final int sausage; //o
    private final int flour; // required
    private final int water; //r
    ...

    public static class Builder{
    　　// required parameters
    　　private final int flour;
    　　private final int water;
    　　// optional
    　　private int salt = 0;
    　　private int chess = 0;
    　　private int sausage = 0;
    　　
    　　public Builder(int flour, int water){
       　　 this.flour = flour;
        　　this.water= water;
    　　}
    　　public Builder salt(int val){
       　　 salt = val;
        　　return this;
    　　}
    　　public Builder chess(int val){
       　　 chess = val;
        　　return this;
    　　}
    　　public Builder sausage (int val){
       　　 sausage = val;
        　　return this;
    　　}
    　　public PizzaIngredients build(){
       　　return new PizzaIngredients (this)
    　　}
　　}
　　
　　private PizzaIngredients(Builder builder){
　　　　flour = builder.flour;
　　　　water = builder.water;
　　　　salt = builder.salt;
　　　　chess = builder.chess;
　　　　sausage = builder.sausage;
　　}
}

// 客户端代码
PizzaIngredients pizza = new PizzaIngredients.Builder(200, 150).salt(5).chess(20).sausage(25).build();

Builder模式优势在于参数可变，而且不需要考虑顺序。但是Builder模式比重叠构造器模式更加冗长，最好在很对参数是使用。

第三条：用私有构造器或者枚举类型强化Singleton属性

三种方式实现Singleton:

1. 公有静态成员是final域

//Singleton with public final field
public class Wills{
    public static final Wills INSTANCE = new Wills();
    private Wills(){
    };
    ...
}

2. 公有成员是静态工厂方法

//Singleton with static factory
public class Wills{
    private static final Wills INSTANCE = new Wills();
    private Wills(){
    };
    public static Wills getInstance(){
        return INSTANCE;
}
    ...
}

这两种方式在存在借助AccessibleObject.setAccessible方法，通过方式机制调用私有方法的可能。为抵御这种攻击，可以修改构造器，在实例被第二次创建时抛出异常。

并且每次反序列化一个序列化的实例时，都会创建一个新的实例，这需要声明所有实例域都是transient，并提供一个readResolve方法。

3. 单元素枚举类型

// Enum singleton - the preferred approach
public enum Wills{
    INSTANCE;
    ...
}

这种方法在功能上类似公有域方法，但它更加简洁而且无偿的提供了序列化机制，绝对防止多次实例化。单元素枚举类型已经成为实现Singleton的最佳方法。

第四条：通过私有构造器强化不可实例化的能力

不需要被实例化的类，可以通过私有构造器使其不能被实例化。

Public class UtilityClass {
    private UtilityClass(){
        throw new AssertionError();
    }
}

第五条：避免创建不必要的对象

除了不可变的对象，也可以重用已知不会修改的对象。
可以使用静态初始化器(initializer)来初始化代码块。

Public class Person{
    private final static String name;
    private final static String gender;

    static {
        Calendar cal = Calendar.getInstance(Timezone.getTimeZone("GMT"));
        ...
        ...
}

第六条：消除过期的对象引用

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;
    }

    public Object pop(){
        if(size == 0)
            throw new EmptyStackException();
        return elements[--size];
    }

    private void ensureCapacity() {
        if(elements.length == size){
            elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY + 1);
        }
    }
}

这段代码中并没有明显的错误，但是这个程序中隐藏了一个问题，有一个“内存泄漏”，随着垃圾回回收器活动的增加，或者由于内存占用的不断增加，程序性能的降低会逐渐表现出来。

如果一个栈先是增长，然后再收缩，那么从栈中弹出来的对象将不会被当做垃圾回收，即使使用栈的程序不再引用这些对象，他们也不会被回收。这是因为，栈内部维护着对这些引用的过期引用(obsolete reference)。所谓过期引用，是指永远也不会再被解除的引用。修复这类问题的方法很简单，一旦对象引用已经过期，只需清空这些引用即可。对于本例，如下修改：

    public Object pop(){
        if(size == 0)
            throw new EmptyStackException();
        Object result = elements[--size];
        elements[size] = null;
        return result;
    }

清空对象引用应该是一种例外，而不是一种规范行为。

一般而言，只要是自己管理内存，程序员就应该警惕内存泄漏问题。

内存泄漏的另一个常见来源是缓存。

内存泄漏的第三个常见来源是监听器和其他回调。