java基础提高篇——对象的创建

我一直使用构造器的方式生成或者初始化对象。最近发现一些对象在项目中并没有实际作用，有时我只是需要它的一些功能，为此新建一个对象是不是比较消耗资源，影响程序的性能呢。今天看到一些资料，对这个问题作出了一个回答。

说明：

      首先肯定的是，我们有时候并不需要一个类的全部功能，或许我们需要的只是其中的一两个方法，没必要为此新建一个类。静态方法解决了这个问题。静态方法应该成为每个面向对象设计程序者必修课程。首先我们学习静态方法创建对象。

      使用静态工厂的方式产生对象的好处有这样几个好处：“一：静态方法都有名字，使得你更明白自己在干什么”；“二：使用静态方法不必在每次创建对象，节省了内存”；“三：更灵活，可以返回原返回类型的任何子类型的对象”“四：代码看起来更简洁”；当然它也有缺点的，其中一个主要的缺点是，如果使用静态方法产生对象，那么似乎就可以不包含公有或者受保护的构造器，这样的话子类想继承的话就是不可能的事了。这个可以通过复合避开继承来解决这个问题。

       下面将介绍几个比较著名的静态构造器的例子。

第一个例子：多参数类

        考虑这个一个需求，我需要建一个类。这个类是用来描述商品的产品说明的，那么这个类就会有很多的参数，并且在每个对象对这个类中的参数需求都是不同的。如果使用重叠构造器，你需要写很多的构造器，最多需要2的n次方个构造器。当然我不会这样写，我会使用javaBeans模式生成get、set方式。这种方式有缺点，老实说以我现在还看不到这样写的危害，似乎是在多线程中是不安全的。这里还是推荐给大家一个更安全更完善的构造方法：

        使用builder模式来生成对象。大概的想法是这样的：在这种多参数类的内部构建一个builder的内部类，使用内部类接收传参，最后才是更新外部类的参数。这样做的好处可以是事前检测数据的合法性，对于不合法的数据可以事先处理掉，保证了数据的安全性。这里给出一个例子（要编写以及使用这样的类，你需要知道内部类的语法），

public class BuiltTest {
    private String name1, name2, name3, name4, name5, name6, name7;
    
    /*
     * 内部类builder
     */
    public static class Built {
        private String name1, name2, name3, name4, name5, name6, name7;

        public Built setname1(String name1) {
            this.name1 = name1;
            return this;
        }

        public Built setname2(String name2) {
            this.name2 = name2;
            return this;
        }

        public Built setname3(String name3) {
            this.name3 = name3;
            return this;
        }

        public Built setname4(String name4) {
            this.name4 = name4;
            return this;
        }

        public Built setname5(String name5) {
            this.name5 = name5;
            return this;
        }

        public Built setname6(String name6) {
            this.name6 = name6;
            return this;
        }

        public Built setname7(String name7) {
            this.name7 = name7;
            return this;
        }

        public BuiltTest built() {
            return new BuiltTest(this);
        }
    }
    
    //构造方法
    private BuiltTest(Built built) {
        this.name1 = built.name1;
        this.name2 = built.name2;
        this.name3 = built.name3;
        this.name4 = built.name4;
        this.name5 = built.name5;
        this.name6 = built.name6;
        this.name7 = built.name7;
    }
    
    //重写toSting方法
    @Override
    public String toString() {
        String str="My name is "+name1+","+name2+","+name3+","+name4+","+name5+","+name6+","+name7;
        return str;
    }
}

 

调用的代码：

//创建一个BuiltTest对象
BuiltTest a=new BuiltTest.Built().setname1("xiaohua").setname2("小小").setname3("安徽").built();

这种builder方法建立起来的对象，经过测试在参数大于等于4时，性能是更优的。考虑到程序的扩展性，最好一开始就使用builder的构造器。

第二个例子：强化Singleton属性

在一些程序中，为了数据安全，我们仅需要一个对象，这时我们需要Singleton模式。Singleton有三种写法，第一种定义一个Singleton的常量，第二种方法使用工厂的方式返回一个Singleton的对象，第三种方式是返回一个枚举类型的对象。

//第一种方式，产生一个final的对象，私有化构造方法
public class Elvis {
    public static final Elvis INSTANC_ELVIS = new Elvis();

    private Elvis() {
    }
}

//第二章方法，又构造器产生一个Singleton的对象

public class Elvis {
    private  static final Elvis INSTANC_ELVIS = new Elvis();

    private Elvis() {
    }
    
    public Elvis getElvis(){
        return INSTANC_ELVIS;
    }
}

//第三种方法，编写一个enum 类

public enum Elvis {
    INSTANC_ELVIS;
    
}

这里简单介绍一下枚举类：枚举类型是java5.0之后开始推出的。考虑这样一种需求，我想设计一个类，它的对象是可数的，并且我想让它的每个对象都唯一的，我还想它的每个对象时不可变的。打个比方说这个类就是，星期week，我该怎么设计呢？

可以使用static final关键字：

package eum;

public class week1 {
    //定义类成员
    public static final week1 MONDAY = new week1(1);
    public static final week1 TUESDAY = new week1(2);
    public static final week1 WENTHDAY = new week1(3);
    
    private int i;
    private  week1(int i) {
        this.i=i;
    }
}

在java1.5之后你可以使用枚举类型：

public enum week2{
        //枚举类型的实例
        MONDAY,TUESDAY,WENTHDAY;
    }

枚举类型的实例在第一次使用的时候被实例化。

枚举类是一种特殊的类，我们在编译时会产生class文件。继承于java.lang.Enum类。定义的时候写出我们需要实例化的对象名称，之后就是写类的定义代码。为了保证数据的唯一性，枚举不能被继承。在实例化时候需要使用Enum.valueOf()方法来实例化对象，一个完整的枚举类型的例子如下：

public class TestEnum {
    public enum TestE {
        MALE,FEMALE;
        public String name;
    }
    public static void main(String[] args) {
        TestE gg1=Enum.valueOf(TestE.class, "MALE");
        gg1.name="男";
        System.out.println("我是"+gg1+"代表"+gg1.name);
        
        TestE gg2=Enum.valueOf(TestE.class, "MALE");
        gg2.name="男主角";
        System.out.println("我是"+gg2+"代表"+gg2.name);
        
        
        System.out.println("gg1==gg2:"+(gg1.equals(gg2)));
        System.out.println("gg1.name==gg2.name:"+(gg1.name==gg2.name));
    }
}

打印的结果是：
我是MALE代表男
我是MALE代表男主角
gg1==gg2:true
gg1.name==gg2.name:true

比起我们自己定义的，枚举类有许多好处，一句话，是前辈们设计出来的，确保了每个实例只有一个；而我们自己设计第一种类是有缺陷的，比如序列化的问题。

对于单例模式，可以使用枚举类的设计保护类的安全。

第三个例子：对于不需要实例化的类，私有化其构造器

在一个项目中，我们常常建立一个包专门存放工具类的。比如在Java EE开发中，我们常常需要操作数据库，我们会专门建立一个until包，存放操作数据库的工具，这些类在使用到的时候并不需要实例化多占据计算机资源。此时我们选择定义所有的方法和成员都是静态的。这时可以将类的构造方法私有化，防止其他的使用者滥用。

第四个例子：避免不必要的创建对象

创建多余的对象时很浪费操作时间的，在for循环中会成百倍的浪费系统的时间。因此尽量使用静态方法代替构造器的方法使用方法。对于String常量，有两种定义方式：

String s1=new String("String1");

String s1="String1";

尽量使用后面一种定义方式,前者创建了两个对象,后者经创建了一个对象,而且是字符串常量。

Java提供了自动装包的机制，在使用时，需要注意，有时候我们没意识就使用了装包，而创建了大量没有用处的类。

Long s=0L;

for(int i=0;i<100;i++){
s+=i;
}

这段代码,由于自动装包,创建了很多没有实际用处的Long实例。

第五个例子：比较晦涩，垃圾回收，清除Java不要的对象

简单的说是这样的，java垃圾回收是自动的，非常的方便。但是有个需要注意的地方，就是过期应用的情况，它可能造成内存泄露。事情的原因是一个对象只要还有一个引用，那么垃圾回收器就不会回收这个对象。在我们自己设计的堆中，可能先增长，后缩短，如果我们不手动，把那些增长后的有缩短了的，我们不需要的，“对象引用”设置成空的话，这些对象会一直被存在。影响性能。

在我们自己设计内存管理的时候，就是牵扯到引用对象数组的时候需要注意到这个问题。

当然集合已经很好的解决了这个问题。