三十八、檢查參數(shù)的有效性：
?? ?? 絕大多數(shù)方法和構(gòu)造器對(duì)于傳遞給它們的參數(shù)值都會(huì)有些限制。比如，索引值必須大于等于0，且不能超過其最大值，對(duì)象不能為null等。這樣就可以在導(dǎo)致錯(cuò)誤的源頭將錯(cuò)誤捕獲，從而避免了該錯(cuò)誤被延續(xù)到今后的某一時(shí)刻再被引發(fā)，這樣就是加大了錯(cuò)誤追查的難度。就如同編譯期能夠報(bào)出的錯(cuò)誤總比在運(yùn)行時(shí)才發(fā)現(xiàn)要更好一些。事實(shí)上，我們不僅僅需要在函數(shù)的內(nèi)部開始出進(jìn)行這些通用的參數(shù)有效性檢查，還需要在函數(shù)的文檔中給予明確的說明，如在參數(shù)非法的情況下，會(huì)拋出那些異常，或?qū)е潞瘮?shù)返回哪些錯(cuò)誤值等，見如下代碼示例：
?? ??? 是不是我們?yōu)樗械姆椒ň枰龀鲞@樣的有效性檢查呢？對(duì)于未被導(dǎo)出的方法，如包方法等，你可以控制這個(gè)方法將在哪些情況下被調(diào)用，因此這時(shí)可以使用斷言來幫助進(jìn)行參數(shù)的有效性檢查，如：
1
private
static
void
sort(
long
a[],
int
offset,
int
length) {
2
assert
(a !=
null
);
3
assert
(offset >= 0 && offset <= a.length);
4
assert
(length >= 0 && length <= a.length - offset);
5
...
//
Do the computation
6
}
?? ??? 和通用的檢查方式不同，斷言在其條件為真時(shí)，無(wú)論外部包得客戶端如何使用它。斷言都將拋出AssertionError。它們之間的另一個(gè)差異在于如果斷言沒有起到作用，即-ea命令行參數(shù)沒有傳遞給java解釋器，斷言將不會(huì)有任何開銷，這樣我們就可以在調(diào)試期間加入該命令行參數(shù)，在發(fā)布時(shí)去掉該命令行選項(xiàng)，而我們的代碼則不需要任何改動(dòng)。
?? ??? 需要強(qiáng)調(diào)的是，對(duì)于有些函數(shù)的參數(shù)，其在當(dāng)前函數(shù)內(nèi)并不使用，而是留給該類其他函數(shù)內(nèi)部使用的，比較明顯的就是類的構(gòu)造函數(shù)，構(gòu)造函數(shù)中的很多參數(shù)都不一樣用于構(gòu)造器內(nèi)，只是在構(gòu)造的時(shí)候進(jìn)行有些賦值操作，而這些參數(shù)的真正使用者是該類的其他函數(shù)，對(duì)于這種情況，我們就更需要在構(gòu)造的時(shí)候進(jìn)行參數(shù)的有效性檢查，否則一旦將該問題釋放到域函數(shù)的時(shí)候，再追查該問題的根源，將不得不付出更大的代價(jià)和更多的調(diào)試時(shí)間。
?? ??? 對(duì)該條目的說法確實(shí)存在著一種例外情況，在有些情況下有效性檢查工作的開銷是非常大的，或者根本不切實(shí)際，因?yàn)檫@些檢查已經(jīng)隱含在計(jì)算過程中完成了，如Collections.sort(List)，容器中對(duì)象的所有比較操作均在該函數(shù)執(zhí)行時(shí)完成，一旦比較操作失敗將會(huì)拋出ClassCastException異常。因此對(duì)于sort來講，如果我們提前做出有效性檢查將是毫無(wú)意義的。
?? ?
?
三十九、必要時(shí)進(jìn)行保護(hù)性拷貝：
?? ?? 如果你的對(duì)象沒有做很好的隔離，那么對(duì)于調(diào)用者而言，則有機(jī)會(huì)破壞該對(duì)象的內(nèi)部約束條件，因此我們需要保護(hù)性的設(shè)計(jì)程序。該破壞行為一般由兩種情況引起，首先就是惡心的破壞，再有就是調(diào)用者無(wú)意識(shí)的誤用，這兩種條件下均有可能給你的類帶來一定的破壞性，見如下代碼：
????? 從表面上看，該類的實(shí)現(xiàn)確實(shí)對(duì)約束性的條件進(jìn)行了驗(yàn)證，然而由于Date類本身是可變了，因此很容易違反這個(gè)約束，見如下代碼：
1
public
void
testPeriod() {
2
Date start =
new
Date();
3
Date end =
new
Date();
4
Period p =
new
Period(start,end);
5
end.setYear(78);
//
該修改將直接影響Period內(nèi)部的end對(duì)象。
6
}
????? 為了避免這樣的攻擊，我們需要對(duì)Period的構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的修改，即對(duì)每個(gè)可變參數(shù)進(jìn)行保護(hù)性拷貝。
1
public
Period(Date start,Date end) {
2
this
.start =
new
Date(start.getTime());
3
this
.end =
new
Date(end.getTime());
4
if
(start.compareTo(end) > 0) {
5
throw
new
IllegalArgumentException(start + "After " + end);
6
}
????? 需要說明的是，保護(hù)性拷貝是在堅(jiān)持參數(shù)有效性之前進(jìn)行的，并且有效性檢查是針對(duì)拷貝之后的對(duì)象，而不是針對(duì)原始對(duì)象的。這主要是為了避免在this.start = new Date(start.getTime())到if (start.compareTo(end) > 0)這個(gè)時(shí)間窗口內(nèi)，參數(shù)start和end可能會(huì)被其他線程修改。
?? ?? 現(xiàn)在構(gòu)造函數(shù)已經(jīng)安全了，后面我們需要用同樣的方式繼續(xù)修改另外兩個(gè)對(duì)象訪問函數(shù)。
1
public
Date start() {
2
return
new
Date(start.getTime());
3
}
4
public
Date end() {
5
return
new
Date(end.getTime());
6
}
????? 經(jīng)過這一番修改之后，Period成為了不可變類，其內(nèi)部的“周期的起始時(shí)間不能落后于結(jié)束時(shí)間”約束條件也不會(huì)再被破壞。
?? ?? 參數(shù)的保護(hù)性拷貝并不僅僅針對(duì)不可變類。每當(dāng)編寫方法或者構(gòu)造器時(shí)，如果它要允許客戶提供的對(duì)象進(jìn)入到內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，則有必要考慮一下，客戶提供的對(duì)象進(jìn)入到內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，則有必要考慮一下，客戶提供的對(duì)象是否有可能是可變的。如果是，就要考慮你的類是否能夠容忍對(duì)象進(jìn)入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之后發(fā)生變化。如果答案是否定的，就必須對(duì)該對(duì)象進(jìn)行保護(hù)性拷貝，并且讓拷貝之后的對(duì)象而不是原始對(duì)象進(jìn)入到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。例如，如果你正在考慮使用有客戶提供的對(duì)象引用作為內(nèi)部Set實(shí)例的元素，或者作為內(nèi)部Map實(shí)例的鍵(Key)，就應(yīng)該意識(shí)到，如果這個(gè)對(duì)象在插入之后再被修改，Set或者M(jìn)ap的約束條件就會(huì)遭到破壞。
?? ?
四十一、謹(jǐn)慎重載：
?? ?? 見下面一個(gè)函數(shù)重載的例子：
????? 這里你可能會(huì)期望程序打印出
?? ?? //Set
?? ?? //List
?? ?? //Unknown Collection
?? ?? 然而實(shí)際上卻不是這樣，輸出的結(jié)果是3個(gè)"Unknown Collection"。為什么會(huì)是這樣呢？因?yàn)楹瘮?shù)重載后，需要調(diào)用哪個(gè)函數(shù)是在編譯期決定的，這不同于多態(tài)的運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)綁定。針對(duì)此種情形，該條目給出了一個(gè)修正的方法，如下：
1
public
static
String classify(Collection<?> c) {
2
return
c
instanceof
Set ? "Set" : c
instanceof
List
3
? "List" : "Unknown Collection";
4
}
????? 和override不同，重載機(jī)制不會(huì)像override那樣規(guī)范，并且每次都能得到期望的結(jié)果。因此在使用時(shí)需要非常謹(jǐn)慎，否則一旦出了問題，就會(huì)需要更多的時(shí)間去調(diào)試。該條目給出以下幾種盡量不要使用重載的情形：
?? ?? 1.?? ?函數(shù)的參數(shù)中包含可變參數(shù)；
? ? ? 2.?? ?當(dāng)函數(shù)參數(shù)數(shù)目相同時(shí)，你無(wú)法準(zhǔn)確的確定哪一個(gè)方法該被調(diào)用時(shí)；
? ? ? 3.?? ?在Java 1.5 之后，需要對(duì)自動(dòng)裝箱機(jī)制保持警惕。
?? ?? 我們先簡(jiǎn)單說一下第二種情形。比如兩個(gè)重載函數(shù)均有一個(gè)參數(shù)，其中一個(gè)是整型，另一個(gè)是Collection<?>，對(duì)于這種情況，int和Collection<?>之間沒有任何關(guān)聯(lián)，也無(wú)法在兩者之間做任何的類型轉(zhuǎn)換，否則將會(huì)拋出ClassCastException的異常，因此對(duì)于這種函數(shù)重載，我們是可以準(zhǔn)確確定的。反之，如果兩個(gè)參數(shù)分別是int和short，他們之間的差異就不是這么明顯。
? ? ? 對(duì)于第三種情形，該條目給出了一個(gè)非常典型的用例代碼，如下：
?? ?? 在執(zhí)行該段代碼前，我們期望的結(jié)果是Set和List集合中大于等于的元素均被移除出容器，然而在執(zhí)行后卻發(fā)現(xiàn)事實(shí)并非如此，其結(jié)果為：
? ? ? [-3,-2,-1] [-2,0,2]
? ? ? 這個(gè)結(jié)果和我們的期望還是有很大差異的，為什么Set中的元素是正確的，而List則不是，是什么導(dǎo)致了這一結(jié)果的發(fā)生呢？下面給出具體的解釋：
? ? ? 1. s.remove(i)調(diào)用的是Set中的remove(E)，這里的E表示Integer，Java的編譯器會(huì)將i自動(dòng)裝箱到Integer中，因此我們得到了想要的結(jié)果。
? ? ? 2. l.remove(i)實(shí)際調(diào)用的是List中的remove(int index)重載方法，而該方法的行為是刪除集合中指定索引的元素。這里分別對(duì)應(yīng)第0個(gè)，第1個(gè)和第2個(gè)。
? ? ? 為了解決這個(gè)問題，我們需要讓List明確的知道，我們需要調(diào)用的是remove(E)重載函數(shù)，而不是其他的，這樣我們就需要對(duì)原有代碼進(jìn)行如下的修改：
? ? ? 該條目還介紹了一種實(shí)現(xiàn)函數(shù)重載，同時(shí)又盡可能避免上述錯(cuò)誤發(fā)生的方式。即其中的一個(gè)重載函數(shù)，在其內(nèi)部通過一定的轉(zhuǎn)換邏輯轉(zhuǎn)換之后，再通過轉(zhuǎn)換后的參數(shù)類型調(diào)用其他的重載函數(shù)，從而確保即便使用者在使用過程中出現(xiàn)重載誤用的情況，也因兩者可以得到相同的結(jié)果而規(guī)避了潛在錯(cuò)誤的發(fā)生。
四十二、慎用可變參數(shù)：
? ? ? 可變參數(shù)方法接受0個(gè)或者多個(gè)指定類型的參數(shù)。可變參數(shù)機(jī)制通過先創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組，數(shù)組的大小為在調(diào)用位置所傳遞的參數(shù)數(shù)量，然后將參數(shù)值傳到數(shù)組中，最后將數(shù)組傳遞給方法，如：
1
static
int
sum(
int
...args) {
2
int
sum = 0;
3
for
(
int
arg : args)
4
sum += arg;
5
retrun sum;
6
}
? ? ? 上面的方法可以正常的工作，但是在有的時(shí)候，我們可能需要至少一個(gè)或者多個(gè)某種類型參數(shù)的方法，如：
? ? ? 對(duì)于上面的代碼主要存在兩個(gè)問題，一是如果調(diào)用者沒有傳遞參數(shù)是，該函數(shù)將會(huì)在運(yùn)行時(shí)拋出異常，而不是在編譯期報(bào)錯(cuò)。另一個(gè)問題是這樣的寫法也是非常不美觀的，函數(shù)內(nèi)部必須做參數(shù)的數(shù)量驗(yàn)證，不僅如此，這也影響了效率。將編譯期可以完成的事情推到了運(yùn)行期。下面提供了一種較好的修改方式，如下：
? ? ? 由此可見，當(dāng)你真正需要讓一個(gè)方法帶有不定數(shù)量的參數(shù)時(shí)，可變參數(shù)就非常有效。
? ? ? 有的時(shí)候在重視性能的情況下，使用可變參數(shù)機(jī)制要特別小心。可變參數(shù)方法的每次調(diào)用都會(huì)導(dǎo)致進(jìn)行一次數(shù)組分配和初始化。如果確定確實(shí)無(wú)法承受這一成本，但又需要可變參數(shù)的靈活性，還有一種模式可以彌補(bǔ)這一不足。假設(shè)確定對(duì)某個(gè)方法95%的調(diào)用會(huì)有3個(gè)或者更少的參數(shù)，就聲明該方法的5個(gè)重載，每個(gè)重載方法帶有0個(gè)至3個(gè)普通參數(shù)，當(dāng)參數(shù)的數(shù)目超過3個(gè)時(shí)，就使用一個(gè)可變參數(shù)方法：
1
public
void
foo() {}
2
public
void
foo(
int
a1) {}
3
public
void
foo(
int
a1,
int
a2) {}
4
public
void
foo(
int
a1,
int
a2,
int
a3) {}
5
public
void
foo(
int
a1,
int
a2,
int
a3,
int
...rest) {}
? ? ? 所有調(diào)用中只有5%參數(shù)數(shù)量超過3個(gè)的調(diào)用需要?jiǎng)?chuàng)建數(shù)組。就像大多數(shù)的性能優(yōu)化一樣，這種方法通常不恰當(dāng)，但是一旦真正需要它時(shí)，還是非常有用處的。
?? ?
四十三、返回零長(zhǎng)度的數(shù)組或者集合，而不是null：
? ? ? 見如下代碼：
?? ?? 從以上代碼可以看出，當(dāng)沒有Cheese的時(shí)候，getCheeses()函數(shù)返回一種特例情況null。這樣做的結(jié)果會(huì)使所有的調(diào)用代碼在使用前均需對(duì)返回值數(shù)組做null的判斷，如下：
1
public
void
testGetCheeses(CheesesShop shop) {
2
Cheese[] cheeses = shop.getCheeses();
3
if
(cheese !=
null
&& Array.asList(cheeses).contains(Cheese.STILTON))
4
System.out.println("Jolly good, just the thing.");
5
}
? ? ? 對(duì)于一個(gè)返回null而不是零長(zhǎng)度數(shù)組或者集合的方法，幾乎每次用到該方法時(shí)都需要這種曲折的處理方式。很顯然，這樣是比較容易出錯(cuò)的。如果我們使getCheeses()函數(shù)在沒有Cheese的時(shí)候不再返回null，而是返回一個(gè)零長(zhǎng)度的數(shù)組，那么我的調(diào)用代碼將會(huì)變得更加簡(jiǎn)潔，如下：
1
public
void
testGetCheeses2(CheesesShop shop) {
2
if
(Array.asList(shop.getCheeses()).contains(Cheese.STILTON))
3
System.out.println("Jolly good, just the thing.");
4
}
? ? ? 相比于數(shù)組，集合亦是如此。
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