2. 創建和銷毀物件

1. 靜態工廠方法替代構造器

優點：

1. 名稱清晰
2. 每次呼叫不必new物件
3. 可以回傳原回傳型別任意子型別物件
4. 回傳的物件可以隨著呼叫而發生改變
5. 回傳的物件所屬的類，在撰寫該靜態工廠方法的類時可以不存在
   缺點：
6. private 構造器導致，就不能有子類，子類構造器會默認訪問父類構造器

2. 多個構造器引數時可以使用構建器（建造者模式 Builder）

印象比較深刻的是：之前寫安卓用到了OkHttp，使用的OkHttp是用Kotlin寫的，其中實體化物件用的就是這個建造者模式，當時以為是Kotlin鏈式呼叫的某種語法特性，后來才知道是設計模式

主要用于多引數時，避免重疊構造器和避免無參構造器創建物件依次set引數程序中JavaBean可能處于的不一致狀態

3. 私有化構造器或者列舉型別強化Singleton屬性

Singleton常見實作方法：

1. final修飾的公有靜態成員
2. 靜態工廠
3. 單元素Enum

通過放射呼叫私有構造器，可以修改構造器，創建第二個實體時拋出例外
序列化時除了實作 Serializable介面，還需要提供readResolve，防止反序列化創建新的實體

4. 私有構造器強化不可實體化

5. 優先考慮依賴注入來參考資源

SOLID 原則中的 D 依賴反轉原則 (Dependency Inversion Principle)，依賴注入是該原則的一種實作方式
創建一個新的實體時，就將該資源傳到構造器中

6. 避免創建不必要的物件

1. 不使用 new String() 方式創建String實體，使用 String s ="hello"; 方式，同一臺虛擬機的代碼，字串字面常量相同，該物件就會被重用
2. 復用創建成本較高的實體：正則Pattern實體
3. 優先使用基本型別，自動裝箱一定程度降低性能
   注意！在提倡保護性拷貝時，重用物件付出代價遠大于創建重復物件

7. 清除過期的物件參考

1. 堆疊pop時應將pop的物件設定為null
2. 避免快取記憶體泄漏的一種方式：WeakHashMap，除了WeakHashMap的鍵之外，如果沒有存在對某個鍵的參考，會被自動洗掉
3. 監聽器和其他回呼造成的記憶體泄漏：只保留他們的弱參考，例如保存成WeakHashMap的鍵

8.避免使用終結方法和清除方法

終結方法 (finalizer) 和 清除方法(cleaner JDK9) 都不可預測且會造成性能損失
注重時間的任務不應該使用這兩種方法來完成
不應該依賴這兩種方法來更新重要的持久狀態（比如：釋放共享資源，可能還沒開始釋放資源，系統就垮掉了）
TODO p25 終結方法攻擊(finalizer attack)
TODO 合理用途：

1. 安全網，忘記close
2. 回收物件的本地對等體(native peer)

9. try-with-resources 優先于try-finalyy

實作了AutoCloseable 介面

1. 優雅
2. 避免底層物理設備例外導致第一個例外被第二個例外抹除，增加排錯成本

3. 對于所有物件都通用的方法

10. 覆寫Equals時請注意遵守通用約定

不用覆寫的情況（滿足其一即可）

1. 類的每個實體本質都唯一
2. 類無需提供邏輯相等功能
3. 父類的equals方法足夠滿足使用
4. 類是私有或者默認權限或確定不會呼叫到equals

覆寫equals的通用規范

1. 自反性 非null值，x.equals(x) 為true 子類和父類不同的equals方法，相互equals會違反自反性
2. 對稱性 非null值，x.equals(y) 等于 y.equals(x)
3. 傳遞性 非null值，x.equals(y) 為ture 且 y.equals(z) 為true -> x.equals(z)為true 子類相較于父類增加了一些用于equals的屬性，但是子類還使用父類equals，違反傳遞性
4. 一致性 非null值，值未修改，多次呼叫equals 結果應一致
5. x非null值，x.equals(null) 回傳 false

子類與父類 自反性和傳遞性的對立：無法再拓張可實體化的類的同時，既增加新的值組件，同時又保留equals約定

IDEA 默認子類equals寫法就是：使用getClass() 比較物件，然后呼叫父類equals最后對比子類拓展的屬性

Stream 初始化Set：

    private static final Set<Point> unitCircle = Stream.of(
            new Point(1, 0),
            new Point(0, 1),
            new Point(-1, 0),
            new Point(0, -1)
    ).collect(Collectors.toCollection(HashSet::new));

辨析：instanceof getClass()==

• instanceof 這個物件是否為這個類或其子類的實體
• getClass()== 運行時期物件的類

使用復合優于繼承：提供私有Point域以及共有視圖（view）方法

JDK反例：public class Timestamp extends java.util.Date，在同一個集合中使用或者其他方式混合使用，可能有不正確的行為

instanceof 第一個運算子為null 那么回傳的一定為false，使用instanceof可以省略null判斷

一致性，不要使equals方法依賴于不可靠的資源，JDK反例：URL equals

高質量equals訣竅

1. == 檢查是否為這個物件的參考
2. instanceof 檢查是否為正確型別（同時也可以排除掉null）
3. 轉換為正確的型別
4. 檢查每個關鍵域
   • 基本型別： ==
   • 浮點數：Float.compare(float,float) Double.compare(double,double) 使用Float.equals或Double.equals 自動裝箱減低性能
   • 陣列域：Arrays.equals
   • 合法null：Objects.equals(Object,Object) 避免拋出空指標例外
   • 順序上按照：最有可能不一致或開銷最小的域

注意點：

1. 覆寫equals時總要覆寫hashCode
2. 不要過度尋找等價關系，比如考慮別名形式
3. 不要把equals引數定義為非Object 這樣是多載而非重寫

11. 覆寫equals時總要覆寫hashCode

1. 同個物件多次呼叫hashCode回傳同一個值
2. equals(Object) 相等 hashCode回傳整數也相等
3. equals(Object) 不相等 hashCode 有可能相等

Object的hashCode方法為native方法：public native int hashCode();
hashCode注釋提到：hashCode回傳的是由物件存盤地址轉化得到的值

    As much as is reasonably practical, the hashCode method defined by
    class {@code Object} does return distinct integers for distinct
    objects. (This is typically implemented by converting the internal
    address of the object into an integer, but this implementation
    technique is not required by the
    Java™ programming language.)

如果沒有覆寫hashCode導致兩個相同實體具有不同散列碼，HashMap有一項優化，可以將每個項相關聯的散列碼快取起來，如果散列碼不匹配，不會校驗物件相等性
好的散列函式傾向于“為不相等的物件產生不相等的散列碼”，每個物件都被映射到同一個散列桶中，會實其退化為鏈表

簡單解決方法：

1. 定義 int result ，初試化為物件第一個關鍵域散列碼
2. 對每個關鍵域f完成這些步驟，得到散列碼c
   • 計算f散列值：基本型別 包裝類.hashCode(f)；物件參考遞回呼叫hashCode，或者為域計算一個范式，范式呼叫hashCode；null回傳0；陣列中沒有重要元素用常數代替，都很重要用Arrays.hashCode(f)
   • 累加：result = 31* result + c;
3. 回傳 result

使用31原因：

1. 31為奇素數，避免乘以偶數導致的乘法移除資訊丟失
2. 乘以31可以用移位和減法代替 31*i == (i<<5) -1

計算機在進行數值運算的時候，是通過補碼表示每個數值的
正數原反補相同；負數反碼符號位不變，其它位都取反；負數的補碼在反碼的基礎上加1

Java 三種位運算（補碼）
<< 左移：丟棄最高位，0補最低位
>> 右移：符號位不變，左邊填充符號位
>>> 無符號右移：忽略了符號位，左邊填充0

Objects類：public static int hash(Object... values) 便捷，但是相對速度慢一些：可變引數引發陣列創建，基本型別需要拆箱裝箱
不可變類用使用private 變數 快取hash值， 延遲初始化(lazily initialize)

構造器為：PhoneNumber(short areaCode, short prefix, short lineNum) ，必須強轉 (short)1
直接傳入整數，否者報錯，沒有int型別構造器

注意：

1. 不要通過排除關鍵域來提高性能，反而可能導致實體被映射在極少數散列碼上
2. 不要對hashCode回傳值做具體規定，可能影響其在未來的改進

12. 始終要覆寫toString

Object實作：類名稱@散列碼無符號十六進制表示
toString 回傳物件中包含的所有值得關注的資訊

可以在檔案中指定回傳的格式，并配套靜態工廠或者構造器，便于相互轉換，JDK例子：BigInteger、BigDecimal、包裝類
靜態工具類和大多數列舉類撰寫toString意義不大

13. 謹慎地覆寫clone

記得實作Cloneable介面（空的interface），否者拋出例外：java.lang.CloneNotSupportedException
Object中的clone方法：protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

TODO p46
實作Cloneable介面的類是為了提供一個功能適當復雜的公有clone方法，它無需呼叫構造器就可以創建物件
不變類永遠都不應該提供clone方法

Clone方法就是另一個構造器；必須保證它不會傷害到原始物件，并確保正確地創建被克隆物件中的約束條件

1. 遞回呼叫clone拷貝內部資訊
2. 如果域含有物件陣列，要注意遞回或迭代深拷貝

如果域是final修飾，clone是禁止給final域賦值，Cloneable架構于參考可變物件的final域的正常用法是不相兼容的

執行緒安全：Object類 clone 沒有同步

實作了Cloneable介面的類

1. 都應該覆寫clone方法，且是共有方法，回傳型別為本身
2. 呼叫super.clone()
3. 修正域（深拷貝）

拷貝物件更好的方法是提供拷貝構造器和拷貝工廠

最佳實踐：用clone復制陣列

14. 考慮實作Comparable介面

Comparable介面：public int compareTo(T o);
將這個物件與指定物件比較，大于、等于、小于指定物件回傳負整數、零和正整數，型別不匹配拋出RuntimeException：ClassCastException

通用約定

1. sgn(x.compareTo(y)) == -sgn(y.compareTo(x))
2. 可傳遞：(x.compareTo(y) > 0) && (y.compareTo(z) > 0) -> (x.compareTo(z) > 0)
3. (x.compareTo(y) == 0) 所有的z滿足：sgn(x.compareTo(z) == 0) == sgn(y.compareTo(z))
   建議：(x.compareTo(y) == 0) -> x.equals(y)

依賴比較關系的類有：TreeSet TreeMap Collections Arrays

與equals相同：無法在用新的值組件拓展課實體化的類時，同時保持compareTo約定，除非放棄面向物件抽象優勢；可以通過組合方式實作Comparable介面的類增加值組件（提供“視圖” view方法）

        BigDecimal d1 = new BigDecimal("1.0");
        BigDecimal d2 = new BigDecimal("1.00");
        System.out.println(d1.equals(d2)); // false
        System.out.println(d1.compareTo(d2)); // 0
        Set<BigDecimal> bigDecimals = new HashSet<>();
        // equals 比較
        bigDecimals.add(d1);
        bigDecimals.add(d2);
        System.out.println(bigDecimals); // [1.0, 1.00] 

        Set<BigDecimal> treeSets = new TreeSet<>();
        // compareTo 比較
        treeSets.add(d1);
        treeSets.add(d2);
        System.out.println(treeSets); // [1.0]

注意Double和Float 使用compare比較而非 < >
Java7 提供了包裝類的靜態compare方法，建議在compareTo中使用

從關鍵域開始逐步比較所有域，某個域產生非零結果立即回傳

Java 8 提供了Comparator介面，簡潔，但是要付出性能成本

    private static final Comparator<PhoneNumber> COMPARATOR =
            comparingInt((PhoneNumber pn) -> pn.areaCode)
                    .thenComparingInt((PhoneNumber pn) -> pn.prefix)
                    .thenComparingInt((PhoneNumber pn) -> pn.lineNum);

    @Override
    public int compareTo(PhoneNumber pn) {
        return COMPARATOR.compare(this, pn);
    }

參考資料

GitHub effective-java-3e-source-code
Effective Java - 豆瓣
java中instanceof和getClass()的作用
Initializing HashSet at the Time of Construction
Java Object.hashCode()原始碼分析
通俗易懂的 Java 位操作運算講解
Java 位運算(移位、位與、或、異或、非）

標籤：Java

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