高效Java编程-16. 在公共类中使用访问方法而不是公共属性

有时候,你可能会试图写一些退化的类(degenerate classes),除了集中实例属性之外别无用处:

  
   // Degenerate classes like this should not be public!
   class Point {
    public double x;
    public double y;
   }

由于这些类的数据属性可以直接被访问,因此这些类不提供封装的好处(详见第 15 条)。 如果不更改 API,则无法更改其表示形式,无法强制执行不变量,并且在访问属性时无法执行辅助操作。 坚持面向对象的程序员觉得这样的类是厌恶的,应该被具有私有属性和公共访问方法的类(getter)所取代,而对于可变类来说,它们应该被替换为 setter 设值方法:

  
   // Encapsulation of data by accessor methods and mutators
   class Point {
    private double x;
    private double y;

    public Point(double x, double y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
    }

    public double getX() 

    public double getY() 

    public void setX(double x) 

    public void setY(double y) 

   }

当然,对于公共类来说,坚持面向对象是正确的:如果一个类在其包之外是可访问的,则提供访问方法来保留更改类内部表示的灵活性。 如果一个公共类暴露其数据属性,那么以后更改其表示形式基本上没有可能,因为客户端代码可以散布在很多地方。

但是,如果一个类是包级私有的,或者是一个私有的内部类,那么暴露它的数据属性就没有什么本质上的错误------假设它们提供足够描述该类提供的抽象。 在类定义和使用它的客户端代码中,这种方法比访问方法产生更少的视觉混乱。 虽然客户端代码绑定到类的内部表示,但是这些代码仅限于包含该类的包。 如果类的内部表示是可取的,可以在不触碰包外的任何代码的情况下进行更改。 在私有内部类的情况下,更改作用范围进一步限制在封闭类中。

Java 平台类库中的几个类违反了公共类不应直接暴露属性的建议。 著名的例子包括 java.awt 包中的 Point  Dimension 类。 这些类别应该被视为警示性的示例,而不是模仿的例子。 如条目 67 所述,时至今日,暴露 Dimension 的内部结构的决定仍然导致着严重的性能问题。

虽然公共类直接暴露属性并不是一个好主意,但是如果属性是不可变的,那么危害就不那么大了。当一个属性是只读的时候,除了更改类的 API 外,你不能改变类的内部表示形式,也不能采取一些辅助的行为,但是可以加强不变性。例如,下面的例子中保证每个实例表示一个有效的时间:

  
   // Public class with exposed immutable fields - questionable

   public final class Time {
    private static final int HOURS_PER_DAY = 24;
    private static final int MINUTES_PER_HOUR = 60;
    public final int hour;
    public final int minute;

    public Time(int hour, int minute) {
    if (hour < 0 || hour >= HOURS_PER_DAY)
    throw new IllegalArgumentException("Hour: " + hour);
    if (minute < 0 || minute >= MINUTES_PER_HOUR)
    throw new IllegalArgumentException("Min: " + minute);
    this.hour = hour;
    this.minute = minute;
    }

    ... // Remainder omitted
   }

总之,公共类不应该暴露可变属性。 公共类暴露不可变属性的危害虽然仍然存在问题,但其危害较小。 然而,有时需要包级私有或私有内部类来暴露属性,无论此类是否是可变的。

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