Effective Java 第三版——22. 接口仅用来定义类型

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《Effective Java, Third Edition》一书英文版已经出版，这本书的第二版想必很多人都读过，号称Java四大名著之一，不过第二版2009年出版，到现在已经将近8年的时间，但随着Java 6，7，8，甚至9的发布，Java语言发生了深刻的变化。
在这里第一时间翻译成中文版。供大家学习分享之用。
书中的源代码地址：https://github.com/jbloch/effective-java-3e-source-code
注意，书中的有些代码里方法是基于Java 9 API中的，所以JDK 最好下载 JDK 9以上的版本。但是Java 9 只是一个过渡版本，所以建议安装JDK 10。

Effective Java, Third Edition

22. 接口仅用来定义类型

当类实现接口时，该接口作为一种类型（type），可以用来引用类的实例。因此，一个类实现了一个接口，因此表明客户端可以如何处理类的实例。为其他目的定义接口是不合适的。

一种失败的接口就是所谓的常量接口（constant interface）。 这样的接口不包含任何方法; 它只包含静态final属性，每个输出一个常量。 使用这些常量的类实现接口，以避免需要用类名限定常量名。 这里是一个例子：

// Constant interface antipattern - do not use!
public interface PhysicalConstants {
    // Avogadro's number (1/mol)
    static final double AVOGADROS_NUMBER   = 6.022_140_857e23;

    // Boltzmann constant (J/K)
    static final double BOLTZMANN_CONSTANT = 1.380_648_52e-23;

    // Mass of the electron (kg)
    static final double ELECTRON_MASS      = 9.109_383_56e-31;
}

常量接口模式是对接口的糟糕使用。类在内部使用一些常量，完全属于实现细节。实现一个常量接口会导致这个实现细节泄漏到类的导出API中。对类的用户来说，类实现一个常量接口是没有意义的。事实上，它甚至可能使他们感到困惑。更糟糕的是，它代表了一个承诺：如果在将来的版本中修改了类，不再需要使用常量，那么它仍然必须实现接口，以确保二进制兼容性。如果一个非final类实现了常量接口，那么它的所有子类的命名空间都会被接口中的常量所污染。

Java平台类库中有多个常量接口，如java.io.ObjectStreamConstants。 这些接口应该被视为不规范的，不应该被效仿。

如果你想导出常量，有几个合理的选择方案。 如果常量与现有的类或接口紧密相关，则应将其添加到该类或接口中。 例如，所有数字基本类型的包装类，如Integer和Double，都会导出MIN_VALUE和MAX_VALUE常量。 如果常量最好被看作枚举类型的成员，则应该使用枚举类型（条目 34）导出它们。 否则，你应该用一个不可实例化的工具类来导出常量（条目 4）。 下是前面所示的PhysicalConstants示例的工具类的版本：

// Constant utility class
package com.effectivejava.science;

public class PhysicalConstants {
  private PhysicalConstants() { }  // Prevents instantiation

  public static final double AVOGADROS_NUMBER = 6.022_140_857e23;
  public static final double BOLTZMANN_CONST  = 1.380_648_52e-23;
  public static final double ELECTRON_MASS    = 9.109_383_56e-31;
}

顺便提一下，请注意在数字文字中使用下划线字符（_）。 从Java 7开始，合法的下划线对数字字面量的值没有影响，但是如果使用得当的话可以使它们更容易阅读。 无论是固定的浮点数，如果他们包含五个或更多的连续数字，考虑将下划线添加到数字字面量中。 对于底数为10的数字，无论是整型还是浮点型的，都应该用下划线将数字分成三个数字组，表示一千的正负幂。

通常，实用工具类要求客户端使用类名来限定常量名，例如PhysicalConstants.AVOGADROS_NUMBER。 如果大量使用实用工具类导出的常量，则通过使用静态导入来限定具有类名的常量：

// Use of static import to avoid qualifying constants
import static com.effectivejava.science.PhysicalConstants.*;

public class Test {
    double  atoms(double mols) {
        return AVOGADROS_NUMBER * mols;
    }
    ...
    // Many more uses of PhysicalConstants justify static import
}

总之，接口只能用于定义类型。 它们不应该仅用于导出常量。