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使toString()的創建自動化

2019-11-18 13:18:50
字體：大 中 小
來源：轉載
供稿：網友

　　有經驗的 java 開發人員都知道寫好 toString 方法很重要。對可用人類理解的形式查看的對象進行記錄和調試都相當輕易；當處理分布式應用程序時尤其是這樣。不幸的是，為許多類實現 toString 方法可能相當耗時 -- 尤其是對于那些具有許多屬性的類。因為 toString 的行為相當規則，所以最好使創建該方法的任務能夠自動完成。本文提供的這個實用程序可以幫助您實現這一點，同時也減輕了您在開發時的負擔。
　　
　　參與大項目的開發人員通常要花數個小時編寫有用的 toString 方法。即便不為每個類都提供屬于它們自己的 toString 方法，但每個數據容器都必須有自己的 toString 方法。讓每個開發人員按他們自己的方法編寫 toString 方法可能會造成混亂；每個開發人員無疑都會提出一種唯一的格式。結果，在調試過程中使用這樣的輸出將增添不必要的麻煩，而且也沒有什么好處。因此，每個項目都應該為 toString 方法規定一種單一的格式，并使它們的創建自動化。
　　
　　使 toString 的創建自動化
　　我下面將演示一個實用程序，您可用它來實現 toString 的自動創建。這個工具會自動為指定的類生成一個規則的、強健的 toString 方法，幾乎消除了用于開發該方法的時間。它還對 toString() 的格式進行集中治理。假如您更改了格式，則必須重新生成 toString 方法；但是，這仍然比手動更改成百上千個類要輕易得多。
　　
　　對生成的代碼進行維護也很輕易。假如您在類中添加了更多的屬性，則您也可能需要對 toString 方法作一些修改。因為 toString 方法是自動生成的，所以您只須再次對該類運行這個實用程序來完成更改。這比手動方法更簡單，而且犯錯誤的可能性也較小。
　　
　　代碼
　　本文無意解釋 Reflection API；下面的代碼假定您已理解 Reflection 的基本概念。要查看 Reflection API 的文檔，您可以訪問參考資源部分。實用程序的源代碼如下所示：
　　
　　package fareed.publications.utilities;
　　import java.lang.reflect.*;
　　
　　public class ToStringGenerator
　　{
　　public static void main(String[] args)
　　{
　　if (args.length == 0)
　　{
　　System.out.　　System.exit(0);
　　}
　　
　　try {
　　
　　Class targetClass = Class.forName(args[0]);
　　
　　if (!targetClass.isPrimitive() && targetClass != String.class)
　　{
　　Field fields[] = targetClass.getDeclaredFields();
　　
　　Class cSuper = targetClass.getSuperclass(); // 檢索超類
　　
　　output("StringBuffer buffer = new StringBuffer(500);"); // 構造緩沖區
　　
　　if (cSuper != null && cSuper != Object
　　
　　for (int j = 0; j < fields.length; j++) {
　　output("buffer.append(/"" + fields[j].getName() + " = /");"); // 附加域名稱
　　
　　if (fields[j].getType().isPrimitive() fields[j].getType() == String.class) // 檢查基本數據類型或字符串類型
　　output("buffer.append(this." + fields[j].getName() + ");"); // 附加基本數據類型域的值
　　else
　　{
　　/* 它“不是”基本數據類型域，所以需要檢查聚集對象的 NULL 值 */
　　output("if ( this." + fields[j].getName() + "!= null )" );
　　output("buffer.append(this." + fields[j].getName() + ".toString());");
　　output("else buffer.append(/"value is null/"); ");
　　} // else 結束
　　} // 循環結束
　　output("return buffer.toString();");
　　}
　　} catch (ClassNotFoundException e) {
　　System.out.println("Class not found in the class path");
　　System.exit(0);
　　}
　　}
　　
　　private static void output(String data)
　　{
　　System.out.println(data);
　　}
　　
　　}
　　
　　代碼輸出通道
　　代碼的格式還取決于您的項目工具需求。某些開發人員可能喜歡將這些代碼存入磁盤上用戶定義的文件中。而另一些開發人員對 system.out 控制臺就很滿足，他們可以利用控制臺手動將這些代碼復制或嵌入實際的文件中。我將這些選擇權留給您，本文只使用最簡單的方法：system.out 語句。
　　
　　這種方法的局限性
　　這種方法有兩個明顯的局限性。第一個局限性是它不支持對象的循環包含。假如對象 A 包含對象 B 的一個引用，對象 B 又包含對象 A 的一個引用，則這個工具無法處理。但是，對于許多項目而言，這種情況很少出現。
　　
　　第二個局限性是添加或減少成員變量之后要求重新生成 toString 方法。因為不管用不用這個工具都需要完成這一步，所以這不是工具特有的問題。
　　
　　小結
　　在本文中，我說明了一個小型的自動實用程序，它可以真正提高開發人員的效率，就整個項目的工期而言，它起著很小但很重要的作用。
　　
　　補充技巧
　　這篇技巧發表以后，我收到讀者關于改進這段代碼的幾點建議。在這部分補充內容中，我將說明如何根據這些建議以及我自己的見解改進這個實用程序。在參考資源部分可找到這些改進的源代碼。
　　
　　改進 在最初的代碼中，我沒有處理包含對象和基本數據的數組類型；現在新代碼可以處理數組數據。但是，這段代碼只能處理一維數組，而不能處理多維數組。我現在還無法提供這個問題的一般解決方案，因為就我所知，Java 對數據類型的維數沒有限制（只受可用內存的限制）。我歡迎您提供解決方案。
　　
　　改進 最初我建議將這個工具用于開發時環境，而不是運行時環境。答應這個工具在運行時運行很方便，但可能會占用更多的 CPU 周期。但是，對象轉儲/調試（toString() 的基本用途）通常是在開發時進行，而在生產環境中要將其關閉。在某些情況下，假如某些項目可能將 toString() 用于業務邏輯，則在生產環境中就可能不能關閉轉儲/調試。我建議您根據具體項目決定是否將其關閉。
　　
　　在開發這個實用程序之前，我已經想到了這種運行時靈活性。首先，我開發了一個單獨的授權類，客戶端的類用它來生成 toString()。這個類利用類似 return ToStringGenerator.generateToString(this) 的一個方法調用生成 toString，其中 this 指向客戶端類的當前實例，這條語句放在 toString() 方法實現中。但這個方法失敗了，因為 Reflection API 在運行時無法獲取私有成員的值。因此這個類只能用于公用成員，這不是我所希望的。
　　
　　但后來 Sanscraint 先生指出，假如將這段代碼放在同一個調用類的一個方法中，則同樣的 Reflection API 代碼就可以獲取私有成員的值。因此，我修改了這個實用程序以便在運行時使用，另外，即使在目標類中新增或減少了任何屬性，您也不必更新或編輯 toString() 方法。
　　
　　改進 最初我用 this 前綴來訪問生成代碼中的成員變量，但 Ye 先生指出，這段代碼也可用于靜態方法，甚至可用來輸出靜態成員。這樣，更新后的代碼現在既可處理類成員，也可處理實例成員。Ye 先生還指出一個錯誤（在此版本中已修正），這個錯誤導致為無屬性的類生成毫無用處的代碼。
　　
　　代碼修改
　　在使這個實用程序可用于運行時以后，我不得不在每個類中復制/粘貼這些方法，因為新代碼由多個方法組成，所以這變得很困難，我對此感到很沮喪。
　　
　　一種解決方案是創建一個接口/抽象基類，這至少解決了方法簽名問題，但仍然需要進行復制/粘貼。抽象基類還使客戶類無法從另一個類繼續出。
　　
　　但是，內部類可以訪問父類的私有成員，這樣在內部類的方法中運行的 Reflection 代碼也可以獲取私有值。因此我決定將這個實用程序改為內部類，它可被插入客戶的任何父類中。我還提供了 ToStringGeneratorExample.java，它將 ToStringGenerator.java 用作內部類來實現 toString() 方法。

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