《Effective Java》读书笔记三（类和接口）

No13 使类和成员的可访问性最小化

要区别设计良好的模块与设计不好的模块，最重要的因素在于，这个模块对于外部的其他模块而言，是否隐藏其内部数据和其他实现细节。模块之间只通过它们的API进行通信，一个模块不需要知道其他模块的内部工作情况。这个概念被称为信息隐藏（infomation hiding）或封装（encapsulation），是软件设计的基本原则之一。

对于顶层的（非嵌套的）类和接口，只有两种可能的访问级别：

1. 包级别的（package-private）。
2. 公有的（public）。

对于成员（域、方法、嵌套类和嵌套接口）有四种可能的访问级别：

1. 私有的（private）。
2. 包级私有的（package-private），缺省default访问级别。
3. 受保护的（protected）。
4. 公有的（public）。

实例域决不能是公有的。同样的建议也适用于静态域（常量例外）。

安全漏洞之一：

// Potential security hole!
public static final Thing[] VALUES = {...};

注意：引用本身不能被修改，但是它所引用的对象却可以被修改—这会导致灾难性的后果。

建议：

private static final Thing[] PRIVATE_VALUES = {...};

public static final Thing[] values() {
         return PRIVATE_VALUES.clone();
}

No16 复合（composition）优先于继承（inheritance）

对普通的具体类（concrete class）进行跨越包边界的继承，是非常危险的，特指当一个类扩展另一个类的时候（不考虑同一程序员的情况，也不考虑专门为继承而设计的类的情况）。主要原因是因为继承可能导致不确定的风险，需要你深入了解父类细节。

与方法调用不同的是，继承打破了封装性。换句话说，子类依赖于其超类中特定功能的实现细节。超类的实现有可能会随着发行版本的不同而有所变化。

只有当子类和超类之间确实存在子类型关系时，使用继承才是恰当的。换句话说，对于两个类A和B，只有当两者之间确实存在“is-a”关系的时候，类B才应该扩展类A；否则类B就不应该扩展类A，而是让B包含A的一个私有实例。

No20 类层次优于标签类

考虑下面这个类，它能够表示圆形或者矩形：

// Tagged class - vastly inferior to a class hierarchy!
class Figure {
    enum Shape { RECTANGLE, CIRCLE };

    // Tag field - the shape of this figure
    final Shape shape;

    // These fields are used only if shape is RECTANGLE
    double length;
    double width;

    // This field is used only if shape is CIRCLE
    double radius;

    // Constructor for circle
    Figure(double radius) {
        shape = Shape.CIRCLE;
        this.radius = radius;
    }

    // Constructor for rectangle
    Figure(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（tagged class）有着许多缺点。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，破坏了可读性。

我们再看看下面的代码：

// Class hierarchy replacement for a tagged class
abstract class Figure {
    abstract double area();
}

class Circle extends Figure {
    final double radius;

    Circle(double radius) { this.radius = radius; }

    double area() { return Math.PI * (radius * radius); }
}

class Rectangle extends Figure {
    final double length;
    final double width;

    Rectangle(double length, double width) {
        this.length = length;
        this.width  = width;
    }
    double area() { return length * width; }
}

这个类层次纠正了前面提到过的标签类的所有缺点。代码简单且清楚。另一种好处，有助于增强灵活性，比如扩展一个正方形，只需要扩展长方形即可：

class Square extends Rectangle {
    Square(double side) {
        super(side, side);
    }
}

No22 优先考虑静态成员类

嵌套类（nested class）是指被定义在另一个类的内部的类。嵌套类存在的目的应该只是为它的外围类（enclosing class）提供服务。如果嵌套类将来可能会用于其他的某个环境中，它就应该是顶层类（top-level class）。

嵌套类有四种：静态成员类（static member class）、非静态成员类（nonstatic member class）、匿名类（anonymous class）和局部类（local class）。除了第一种以外，其他三种被称为内部类（inner class）。

静态成员类是最简单的一种嵌套类。最好把它看作是普通的类，只是碰巧被声明在另一个类的内部而已，它可以访问外围类的所有成员，包括那些被声明为私有的成员。静态成员类是外围类的一个静态成员，与其他的静态成员末端，也遵守同样的可访问性规则。如果它被声明为私有的，它就只能在外围类的内部才可以访问。

静态成员类的一种常见用法是作为公有的辅助类，仅当它与它的外部类一起使用时才意义。

非静态成员类的一种常见用法是定义一个Adapter，它允许外部类的实例被看作是另一个不相关的类的实例。示范：

// Typical use of a nonstatic member class
public class MySet<E> extends AbstractSet<E> {
         // Bulk of the class omitted

         public Iterator<E> iterator() {
                  return new MyIterator();
         }

         private class MyIterator implements Iterator<E> {
             // ...
         }
}

如果成员类的每个实例都需要一个指向其外围实例的引用，就要把成员类做成非静态的；否则，就做成静态的。

匿名类可以出现在代码中任何允许存在表达式的地方。由于匿名类出现出现在表达式当中，它们必须保持简短—大约10行或者更少些—否则会影响程序的可读性。

匿名类的一种常见用法是动态地创建函数对象，例如：

Arrays.sort(stringArray, new Comparator<String>(){
         public int compare(String s1, String s2) {
                   return s1.length() – s2.length();
}});

局部类是四种嵌套类中用得最少的类。在任何“可以声明局部变量”的地方，都可以声明局部类，并且局部类也遵守同样的作用域规则。