十三、空对象模式
这个模式的出现还是了为了解决代码重复的坏味道。在项目中很经常见到类似下面这样的代码:
plan.setCost(0.0);
else
plan.setCost(prj.getCost());
我们在很多地方有类似的检查对象是否为null,如果为null,需要一个默认值等等这样的场景。显然,代码重复是坏味道,怎么消除这个坏味道呢?答案就是使用NullObject替代之,Null Object继承原对象。
public boolean isNull(){
return true;
}
}
class Project{
private double cost;
private String projectId;
.
public boolean isNull(){
return false;
}
}
那么,原来的代码可以改写为:
plan.setCost(0.0);
else
plan.setCost(prj.getCost());
如果Null Object的引入仅仅是带来这个好处,似乎没有理由让我们多敲这么多键盘。问题的关键是类似上面这样的判断也许出现在很多处,那么有价值的技巧出现了,我们在NullObject覆写getCost,提供缺省值:
public boolean isNull(){
return true;
}
public double getCost(){
return 0.0;
}
}
请注意,只有那些大多数客户端代码都要求null object做出相同响应时,这样的行为才有意义。比如我们这里当工程id为null,很多地方要求费用就默认为0.0。 特殊的行为我们仍然使用isNull进行判断。
当然,另外在需要返回NullObject的地方,你应该创建一个null object以替代一般的对象,我们可以建立一个工厂方法:
private double cost;
private String projectId;
.
public boolean isNull(){
return false;
}
public Project createNullProject(){
return new NullProject();
}
}
Null Object模式带来的好处:减少了检查对象是否为null的代码重复,提高了代码的可读性,通常这些Null Object也可以为单元测试带来简便。
十四、不变模式
一个对象的状态在对象被创建之后就不再变化,这就是所谓的不变模式。
不变模式的结构
不变模式可增强对象的强壮型(robustness)。不变模式允许多个对象共享某一个对象,降低了对该对象进行并发访问时的同步化开销。如果需要修改一个不变对象的状态,那么就需要建立一个新的同类型对象,并在创建时将这个新的状态存储在新对象里。
不变模式只涉及到一个类。一个类的内部状态创建后,在整个生命周期都不会发生变化时,这样的类称作不变类。这种使用不变类的做法叫做不变模式。不变模式有两种形式:一种是弱不变模式,另一种是强不变模式。
弱不变模式
一个类的实例的状态是不可改变的;但是这个类的子类的实例具有可能会变化的状态。这样的类符合弱不变模式的定义。要实现弱不变模式,一个类必须满足下面条件:
第一、所考虑的对象没有任何方法会修改对象的状态;这样一来,当对象的构造函数将对象的状态初始化之后,对象的状态便不再改变。
第二、所有属性都应当是私有的。不要声明任何的公开的属性,以防客户端对象直接修改任何的内部状态。
第三、这个对象所引用到的其他对象如何是可变对象的话,必须设法限制外界对这些可变对象的访问,以防止外界修改这些对象。如何可能,应当尽量在不变对象内部初始化这些被引用的对象,而不要在客户端初始化,然后再传入到不变对象内部来。如果某个可变对象必须在客户端初始化,然后再传入到不变对象里的话,就应当考虑在不变对象初始化的时候,将这个可变对象复制一份,而不要使用原来的拷贝。
弱不变模式的缺点是:
第一、一个弱不变对象的子对象可以是可变对象;换言之,一个弱不变对象的子对象可能是可变的。
第二、这个可变的子对象可能可以修改父对象的状态,从而可能会允许外界修改父对象的状态。
强不变模式
一个类的实例不会改变,同时它的子类的实例也具有不可变化的状态。这样的类符合强不变模式。要实现强不变模式,一个类必须首先满足弱不变模式所要求的所有条件,并且还有满足下面条件之一:
第一、所考虑的类所有的方法都应当是final,这样这个类的子类不能够置换掉此类的方法。
第二、这个类本身就是final的,那么这个类就不可能会有子类,从而也就不可能有被子类修改的问题。
“不变"和"只读"的区别
"不变"(Immutable)与"只读"(Read Only)是不同的。当一个变量是”只读“时,变量的值不能直接改变,但是可以在其他变量发生改变的时候发生改变。
比如,一个人的出生年月日是”不变“属性,而一个人的年龄便是”只读“属性,不是”不变“属性。随着时间的变化,一个人的年龄会随之发生变化,而人的出生年月日则不会变化。这就是”不变“和“只读”的区别。
不变模式在JAVA中的应用
不变模式在JAVA中最著名的应用便是java.lang.String类。String类是一个强不变类型,在出现如下的语句时:
String a = "test"; String b = "test"; String c = "test";
JAVA虚拟机其实只会创建这样一个字符串的实例,而这三个String对象都在共享这一个值。
不变模式的优点和缺点
不变模式有很明显的优点:
(1)因为不能修改一个不变对象的状态,所以可以避免由此引起的不必要的程序错误;换言之,一个不变的对象要比可变的对象更加容易维护。
(2)因为没有任何一个线程能够修改不变对象的内部状态,一个不变对象自动就是线程安全的,这样就可以省掉处理同步化的开销。一个不变对象可以自由地被不同的客户端共享。
不变模式的缺点:
不变模式唯一的缺点是:一旦需要修改一个不变对象的状态,就只好创建一个新的同类对象。在需要频繁修改不变对象的环境里,会有大量的不变对象作为中间结果被创建出来,再被JAVA垃圾收集器收集走。这是一种资源上的浪费。
在设计任何一个类的时候,应当慎重考虑其状态是否有需要变化的可能性。除非其状态有变化的必要,不然应当将它设计成不变类。
直接上代码: (线程安全)
public class Singleton { private static Singleton uniqueInstance ; private Singleton(){ } public synchronized static Singleton getInSingleton(){ if(uniqueInstance == null){ uniqueInstance = new Singleton(); } return uniqueInstance; } }