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Effective Java(第三版) _ 创建和销毁对象

news 2025/7/12 11:35:12

一、前言

《Effective Java》这本书，在刚从事 Java 开发的时候就被老师推荐阅读过，当时囫囵吞枣的看了一部分，不是特别的理解，也就搁置了，现在已经更新到第三版了，简单翻阅了一下，发现有些条例和现实开发中的场景呼应上了，开始意识到，确实应该好好的认真读一遍。应该会对自己有很大的帮助。通过这个专题，记录我的一些心得体会。

二、创建和销毁对象

本章围绕以下三个问题展开

何时以及如何创建对象？
何时以及如何避免创建不必要的对象？
如何保证对象能够在合适的时间安全的销毁?

第一条：用静态工厂方法代替构造器

构造器方式就是我们常用的 new 一个对象，注意这里的静态工厂方法，不同予设计模式中的静态工厂，其实指的是类中提供一个返回当前实例的静态方法。参考 Boolean 包装类的源码

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

这么做，既有优势，也有劣势

优势：

静态方法具有名称，我们可以通过名称很清楚的知道我们想要返回的实例类型。

书中解释有点啰嗦，无非就是通过具体方法名可以提高代码的自释性，举得反例我都不是很认同，通过构造函数重载本身就是一个被允许的操作，如果容易混淆我们应该添加注释，谨慎使用。

静态方法可以实现缓存，避免每次创建新的对象。

这个比较好理解，我们通过构造函数每次都要 new 一下，就是创建新的对象，如果通过静态方法，那这个取对象的操作就被隔离开了，不局限于新创建一个，可以通过各种手动只要能返回预期的对象实例即可。

可以返回原返回类型的任何子类型的对象。

这样可以时返回类型更加灵活，同时可以隐藏具体的实现类。

可以通过传入不同的参数，返回不同对象实现类的实例。

其实就是对上一点的补充说明。

静态方法返回的对象所属的类，在编写方法的时候可以不存在。

基于上一点，通过不同的参数返回不同的类型的实例，这个类型甚至可以是一个 **classz，**静态方法内通过反射在调用的时候返回指定类型的实例对象，这种方式可以极大的提供灵活性。

劣势：

类如果不含有公有的或者受保护的构造器，就不能被子类化。

这个也不能算是缺点吧，构造器私有化本来就不允许被继承。

程序员很难发现一个类是不是有静态方法，而忽略使用。

相比于构造方法，本能的 new 一个对象，我们潜意识会认为这是合理合规的，但是不会第一反应去找一个类是不是提供了静态方法，因为这不是强制要求的。

总结，静态工厂方法和构造器各有用处，但是静态工厂方法经常更加合适，所以要纠正一下固有想法，不要第一反应就是提供或者使用构造器，而忽略了静态工厂。

第二条、遇到多个构造器参数时要考虑使用构建器

在平时开发的时候经常会碰到这样的场景，当碰到一个大类（字段很多的类）在创建的时候，如果通过构造器去创建，我们需要传入一大串的参数 new User(name, age, ....)，有些不是必须的也要设置默认值，如果不想在创建的时候传入，就需要创建一个特定参数列表的构造器，最后就导致类构造器混乱，失去控制，使用起来也非常繁琐。其实就是书中提到的 **重叠构造器 **的方式。

但是往往我们的常规做法是通过无参构造器创建一个对象，new User()，然后通过 setter 方法来赋值，这种方式更容易被接受，也很清晰，但是缺点就是每个字段都要去设置，可能出现缺漏的情况。这其实就是书中说的 JavaBeans 模式，这种方式还有两个严重不足：

创建实例对象过程，被分到了多个 setter 调用中, 这样在整个构造过程中 JavaBean 可能处于不一致的状态，试图使用这种不一致状态的对象将会导致异常，这种错误不容易排查。
通过暴露 setter方法破坏了类的封装性，使得想把类做成不可变的可能性不复存在。

推荐做法使用 构建器，先看一下示例代码：

 Demo user = Demo.builder().username("zhangsan").age(10).build();

相信大家都看过类似的写法，本质上是在 User 类中定义了一个静态 Builder 类，通过重叠的方式提供设置每一个属性值的方法，最后通过 build 完成对象的构建。

public static class DemoBuilder {private String username;private Integer age;DemoBuilder() {}public DemoBuilder username(final String username) {this.username = username;return this;}public DemoBuilder age(final Integer age) {this.age = age;return this;}public Demo build() {return new Demo(this.username, this.age);}public String toString() {return "Demo.DemoBuilder(username=" + this.username + ", age=" + this.age + ")";}}

再结合之前的静态方法方式提供给外部一个 builder 方法, 类似下面示例

public static DemoBuilder builder() {return new DemoBuilder();
}

这么做从一定程度上保证了对象的封装性，也保留了类似于 JavaBeans 模式 的可读性。

但是有个不足的地方就是，我们创建对象的时候，必须先创建他的构建器，这其实也是一部分开销，而且就代码量上来说比重叠构造器模式更加冗长。好在现在基本都有现成的插件可以一键生成，或者使用 lombok插件，通过 @Builder 注解自动为我们生成即可。

当有多个参数，超过 4 个的时候，使用构建器模式是个不错的选择。

第三条、用私有构造器或者枚举类型强化 Singleton 属性

这里首先理解一下 Singleton , 指本质上唯一的实例对象，比如一些配置类。这里可以看一下设计模式里的单例模式。

通常实现有两种方式，一种直接通过提供公共的静态成员方式，通过 public final 定义一个 final 域，我们知道 final修饰后，即表示指定的为一个地址，初始化后不可变。再将构造器私有化，这样从某种程度上来说，在初始化后可以保证全局唯一，见示例代码

public class Demo {public static final Demo demo = new Demo();private Demo () { ... }...
}

但是通过反射可以破坏这种方式的唯一性。

第二种方式

public class Demo {private static final Demo demo = new Demo();private Demo () { ... }public static Demo getInstance() { return demo; }...
}

这种其实同第一种类似，只是相比较第一种更加灵活，也更容易被理解。

接下来看一下使用 **枚举 **方式

public enum Singleton {INSTANCE;// 可以在这里定义其他方法和字段public void someMethod() {// 方法的实现System.out.println("Executing some method.");}
}

线程安全：枚举类型是线程安全的，Java 会自动保证只会创建一个实例。
防止反序列化：枚举类型的反序列化会确保返回唯一的实例，从而避免了多次创建实例的问题。
简洁性：实现简单，易于理解，符合 Java 的设计理念。

第四条、通过私有构造器强化不可变实例化的能力

书中提到像一些工具类，我们不希望被实例化，一般工具类中的方法都是静态方法，通过类名直接调用即可，但是有些错误使用案例，因为默认会提供一个无参的构造器，所以有人会无意识的 new 这个工具类对象，然后通过对象去调用，这其实是错误的。但是又无法避免，书中还提到，有些人会** 通过将类定义成抽象类来强制不可实例化**，这种做法也是行不通的，而且会误导用户，以为故意设计成抽象类让用户去继承，然后实例化子类，最后反而适得其反。

通常做法，提供一个私有的构造器，并且抛出异常，提醒调用者。为了避免使用者无法理解最好加上注释。

public class PasswordEncoderUtil {// 工具类不允许实例化private PasswordEncoderUtil() {throw new IllegalStateException("Utility class");}...
}

第五条、优先考虑依赖注入来引用资源

这个得益于 Spring的生态发展，大家基本上也都这干的。

第六条、避免创建不必要的对象

道理大家都知道，但是问题是不知道有哪些地方可以避免。这里整理一下书里提到的。

对于一些不可变类，一定一定不要通过 **new** 的方式创建

极端反例 String s = new String("hahaha"); , 构造器参数 “hahaha”本身就是一个 String 实例, 如果这个方法出现在循环里，会频繁的创建出成千上万个 String实例，正确做法应该是 String s = "hahaha";，这样就只会创建一个实例。