Java中的構建器

2019-11-18 13:20:01

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供稿：網友

　　為違例編寫代碼時，我們經常要解決的一個問題是：“一旦產生違例，會正確地進行清除嗎？”大多數時候都會非常安全，但在構建器中卻是一個大問題。構建器將對象置于一個安全的起始狀態，但它可能執行一些操作——如打開一個文件。除非用戶完成對象的使用，并調用一個非凡的清除方法，否則那些操作不會得到正確的清除。若從一個構建器內部“擲”出一個違例，這些清除行為也可能不會正確地發生。所有這些都意味著在編寫構建器時，我們必須非凡加以留意。
　　由于前面剛學了finally，所以大家可能認為它是一種合適的方案。但事情并沒有這么簡單，因為finally每次都會執行清除代碼——即使我們在清除方法運行之前不想執行清除代碼。因此，假如真的用finally進行清除，必須在構建器正常結束時設置某種形式的標志。而且只要設置了標志，就不要執行finally塊內的任何東西。由于這種做法并不完美（需要將一個地方的代碼同另一個地方的結合起來），所以除非非凡需要，否則一般不要嘗試在finally中進行這種形式的清除。
　　在下面這個例子里，我們創建了一個名為InputFile的類。它的作用是打開一個文件，然后每次讀取它的一行內容（轉換為一個字串）。它利用了由java標準IO庫提供的FileReader以及BufferedReader類（將于第10章討論）。這兩個類都非常簡單，大家現在可以毫無困難地把握它們的基本用法：
　　
　　//: Cleanup.java
　　// Paying attention to exceptions
　　// in constrUCtors
　　import java.io.*;
　　
　　class InputFile {
　　　PRivate BufferedReader in;
　　　InputFile(String fname) throws Exception {
　　　　try {
　　　　　in =
　　　　　　new BufferedReader(
　　　　　　　new FileReader(fname));
　　　　　// Other code that might throw exceptions
　　　　} catch(FileNotFoundException e) {
　　　　　System.out.println(
　　　　　　"Could not open " + fname);
　　　　　// Wasn't open, so don't close it
　　　　　throw e;
　　　　} catch(Exception e) {
　　　　　// All other exceptions must close it
　　　　　try {
　　　　　　in.close();
　　　　　} catch(IOException e2) {
　　　　　　System.out.println(
　　　　　　　"in.close() unsuccessful");
　　　　　}
　　　　　throw e;
　　　　} finally {
　　　　　// Don't close it here!!!
　　　　}
　　　}
　　　String getLine() {
　　　　String s;
　　　　try {
　　　　　s = in.readLine();
　　　　} catch(IOException e) {
　　　　　System.out.println(
　　　　　　"readLine() unsuccessful");
　　　　　s = "failed";
　　　　}
　　　　return s;
　　　}
　　　void cleanup() {
　　　　try {
　　　　　in.close();
　　　　} catch(IOException e2) {
　　　　　System.out.println(
　　　　　　"in.close() unsuccessful");
　　　　}
　　　}
　　}
　　
　　public class Cleanup {
　　　public static void main(String[] args) {
　　　　try {
　　　　　InputFile in =
　　　　　　new InputFile("Cleanup.java");
　　　　　String s;
　　　　　int i = 1;
　　　　　while((s = in.getLine()) != null)
　　　　　　System.out.println(""+ i++ + ": " + s);
　　　　　in.cleanup();
　　　　} catch(Exception e) {
　　　　　System.out.println(
　　　　　　"Caught in main, e.printStackTrace()");
　　　　　e.printStackTrace();
　　　　}
　　　}
　　} ///:~
　　
　　該例使用了Java 1.1 IO類。
　　用于InputFile的構建器采用了一個String（字串）參數，它代表我們想打開的那個文件的名字。在一個try塊內部，它用該文件名創建了一個FileReader。對FileReader來說，除非轉移并用它創建一個能夠實際與之“交談”的BufferedReader，否則便沒什么用處。注重InputFile的一個好處就是它同時合并了這兩種行動。
　　若FileReader構建器不成功，就會產生一個FileNotFoundException（文件未找到違例）。必須單獨捕捉這個違例——這屬于我們不想關閉文件的一種非凡情況，因為文件尚未成功打開。其他任何捕捉從句（catch）都必須關閉文件，因為文件已在進入那些捕捉從句時打開（當然，假如多個方法都能產生一個FileNotFoundException違例，就需要稍微用一些技巧。此時，我們可將不同的情況分隔到數個try塊內）。close()方法會擲出一個嘗試過的違例。即使它在另一個catch從句的代碼塊內，該違例也會得以捕捉——對Java編譯器來說，那個catch從句不過是另一對花括號而已。執行完本地操作后，違例會被重新“擲”出。這樣做是必要的，因為這個構建器的執行已經失敗，我們不希望調用方法來假設對象已正確創建以及有效。
　　在這個例子中，沒有采用前述的標志技術，finally從句顯然不是關閉文件的正確地方，因為這可能在每次構建器結束的時候關閉它。由于我們希望文件在InputFile對象處于活動狀態時一直保持打開狀態，所以這樣做并不恰當。
　　getLine()方法會返回一個字串，其中包含了文件中下一行的內容。它調用了readLine()，后者可能產生一個違例，但那個違例會被捕捉，使getLine()不會再產生任何違例。對違例來說，一項非凡的設計問題是決定在這一級完全控制一個違例，還是進行部分控制，并傳遞相同（或不同）的違例，或者只是簡單地傳遞它。在適當的時候，簡單地傳遞可極大簡化我們的編碼工作。getLine()方法會變成：
　　String getLine() throws IOException {
　　return in.readLine();
　　}
　　但是當然，調用者現在需要對可能產生的任何IOException進行控制。
　　用戶使用完畢InputFile對象后，必須調用cleanup()方法，以便釋放由BufferedReader以及／或者FileReader占用的系統資源（如文件句柄）——注釋⑥。除非InputFile對象使用完畢，而且到了需要棄之不用的時候，否則不應進行清除。大家可能想把這樣的機制置入一個finalize()方法內，但正如第4章指出的那樣，并非總能保證finalize()獲得正確的調用（即便確定它會調用，也不知道何時開始）。這屬于Java的一項缺陷——除內存清除之外的所有清除都不會自動進行，所以必須知會客戶程序員，告訴他們有責任用finalize()保證清除工作的正確進行。
　　
　　⑥：在C++里，“破壞器”可幫我們控制這一局面。
　　
　　在Cleanup.java中，我們創建了一個InputFile，用它打開用于創建程序的相同的源文件。同時一次讀取該文件的一行內容，而且添加相應的行號。所有違例都會在main()中被捕捉——盡管我們可選擇更大的可靠性。
　　這個示例也向大家展示了為何在本書的這個地方引入違例的概念。違例與Java的編程具有很高的集成度，這主要是由于編譯器會強制它們。只有知道了如何操作那些違例，才可更進一步地把握編譯器的知識。

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