1.使類和成員的可訪問性最小化

訪問修飾符：

• private
• protected
• public

頂層的（非嵌套）類和接口描孟，兩種訪問級(jí)別：

• 包級(jí)私有（package-private）
• public

成員（域脱拼、方法、嵌套類和嵌套接口）

• private：只有在聲明該成員的頂層類內(nèi)部才可以訪問
• package-private：聲明該成員的包內(nèi)部的任何類都可以訪問，是默認(rèn)訪問級(jí)別
• protected：在聲明類和子類中可以訪問
• public：任何地方可以訪問

規(guī)則一：盡可能使每個(gè)類或者成員不被外界訪問

如果一個(gè)包級(jí)私有的頂層類只是在某一個(gè)類的內(nèi)部使用，就應(yīng)該考慮使它成為唯一使用它的那個(gè)類的私有嵌套類。

規(guī)則二：如果方法覆蓋了超類中第一個(gè)方法撩穿，子類中的訪問級(jí)別就不允許低于超類的訪問級(jí)別，確保任何可使用超類的地方都可以使用子類

規(guī)則三：接口中的所有方法都必須是public

規(guī)則四：實(shí)例域不能是公有的

如果域時(shí)非final的谒撼，或者是一個(gè)指向可變對(duì)象的final引用食寡，那么一旦使這個(gè)域稱為公有，就放棄了在這個(gè)域中的值進(jìn)行限制的能力廓潜，也就放棄了這個(gè)域的不可變能力

包含公有可變域的類并不是線程安全的抵皱。

規(guī)則四：靜態(tài)域不要是公有的（除了暴露靜態(tài)常量）

要對(duì)外暴露靜態(tài)域，必須是基本類型的值辩蛋，或者是不可變對(duì)象呻畸。

長(zhǎng)度非零的數(shù)組總是可變的，所以悼院，類具有公有的靜態(tài)final數(shù)組域伤为，或者返回這種域的方法，總是不正確的据途。

以下錯(cuò)誤：

public static final Tings[] VALUES = {...};

解決方案：公有數(shù)組私有化绞愚，并增加一個(gè)公有的不可變列表

private static final Tings[] VALUES = {...};
public static final List<Thing> VALUES = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(VALUES));

或者：添加公有方法，返回私有數(shù)組的拷貝

private static final Tings[] VALUES = {...};
public static final Tings[] values() {
    return VALUES.clone;
}

2.在公有類中使用訪問方法而非公有域

公有類永遠(yuǎn)不要暴露可變的類颖医。

3.使可變性最小化

不可變類：其實(shí)例不能被修改的類位衩。具體來說，每個(gè)實(shí)例中包含的所有信息都必須在創(chuàng)建該實(shí)例的時(shí)候就提供熔萧，并在對(duì)象的整個(gè)生命周期內(nèi)固定不變糖驴。

Java 平臺(tái)類庫(kù)中的不可變類：String、基本類型的包裝類哪痰、BigInteger遂赠、BigDecimal。不可變類對(duì)應(yīng)配套的可變類：StringBuilder晌杰、BitSet跷睦。本應(yīng)該是不可變，但卻是可變的類：Date肋演、Point抑诸。

不可變類的優(yōu)點(diǎn)：

• 易于設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和使用
• 不可變對(duì)象很簡(jiǎn)單爹殊、只有一種狀態(tài)蜕乡，即被創(chuàng)建時(shí)的狀態(tài)
• 不容易出錯(cuò)、更加安全
• 線程安全梗夸，不要求同步层玲，可以被自由的共享

不可變類的缺點(diǎn)：

• 在特定的情況下，存在潛在的性能問題，比如執(zhí)行一個(gè)多步驟操作辛块，每個(gè)步驟都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的對(duì)畔派，但除了最后的結(jié)果之外其他的對(duì)象最終都會(huì)被丟棄，就會(huì)有性能問題
• 所以應(yīng)該使一些小的值對(duì)象成為不可變的
• 如果發(fā)生了性能問題润绵，才應(yīng)該為不可變的類提供公有的可變配套版

String對(duì)象不可變性的優(yōu)缺點(diǎn)

• 字符串常量池的需要.
• 線程安全考慮
• 類加載器要用到字符串线椰，不可變性提供了安全性，以便正確的類被加載
• 支持hash映射和緩存

使類成為不可變尘盼，遵循的規(guī)則：

• 不要提供任何會(huì)修改對(duì)象狀態(tài)（屬性）的方法
• 保證類不會(huì)被擴(kuò)展憨愉，不會(huì)有子類，破壞該類的不可變行為
  • 如果類可以被繼承會(huì)破壞類的不可變性機(jī)制卿捎，只要繼承類覆蓋父類的方法并且繼承類可以改變成員變量值配紫，那么一旦子類以父類的形式出現(xiàn)時(shí)，不能保證當(dāng)前類是否可變娇澎。使所有的域都是final的笨蚁。
• 使所有的域（屬性）都是final
• 使所有的域都是private，防止客戶端獲得訪問被域引用的可變對(duì)象的權(quán)限趟庄，并防止客戶端直接修改這些對(duì)象
• 確保對(duì)于任何可變組件的互斥訪問
  • 如果類具有指向可變對(duì)象的域，必須確保該類的客戶端無法獲得執(zhí)行這些對(duì)象的引用
  • 在構(gòu)造器中伪很，永遠(yuǎn)不要用客戶端提供的對(duì)象引用來初始化這樣的域
  • 在訪問方法中戚啥，也不要返回該對(duì)象引用
    • 普通對(duì)象，直接new 一個(gè)新的對(duì)象
    • 數(shù)組這類復(fù)雜對(duì)象锉试，可使用 clone方法
  • 在構(gòu)造器猫十、訪問方法和 readObject 方法中請(qǐng)使用保護(hù)性拷貝技術(shù)

通過構(gòu)造器初始化所有成員，構(gòu)造器初始化成員時(shí)呆盖，需要進(jìn)行深淺拷貝拖云，如果構(gòu)造器傳入的對(duì)象直接賦值給成員變量，還是可以通過對(duì)傳入對(duì)象的修改進(jìn)而導(dǎo)致改變內(nèi)部變量的值

     public final class ImmutableDemo {  
         private final int[] myArray;  
         public ImmutableDemo(int[] array) {  
             this.myArray = array; // wrong  
         }  
     }
     這種方式不能保證不可變性应又，myArray和array指向同一塊內(nèi)存地址宙项，用戶可以在ImmutableDemo之外通過修改array對(duì)象的值來改變myArray內(nèi)部的值。
     為了保證內(nèi)部的值不被修改株扛，可以采用深度copy來創(chuàng)建一個(gè)新內(nèi)存保存?zhèn)魅氲闹涤瓤稹Ｕ_做法：
     public final class MyImmutableDemo {  
         private final int[] myArray;  
         public MyImmutableDemo(int[] array) {  
             this.myArray = array.clone();   
         }   
     }

不可變類的設(shè)計(jì)

對(duì)于訪問方法，一般會(huì)返回一個(gè)新的實(shí)例洞就，而不是修改這個(gè)實(shí)例盆繁，大多數(shù)不可變類使用這種模式，稱為函數(shù)的做法旬蟋。

不可變的類一般會(huì)提供一些靜態(tài)工廠油昂，它們把頻繁被請(qǐng)求的實(shí)例緩存起來，使客戶端之間可以共享這些實(shí)例，而不用創(chuàng)建新的實(shí)例冕碟，降低內(nèi)存占用和垃圾回收成本拦惋。所有基本類型的包裝類和BigInteger都有這樣的靜態(tài)工廠。

不可變對(duì)象可以被自由共享鸣哀，所以根本不需要做任何拷貝架忌，因?yàn)榭截愂冀K等于原始的對(duì)象，所以不需要為不可變的類提供clone方法或者拷貝構(gòu)造器我衬。

不僅可以共享不可變對(duì)象叹放，也可以共享它們的內(nèi)部信息。

不可變對(duì)象為其他對(duì)象提供了大量的構(gòu)件挠羔。

有關(guān)序列化井仰，如果讓自己的不可變類實(shí)現(xiàn)序列化，就必須顯式提供 readObject 或者 readResolve破加，否則反序列化可能會(huì)產(chǎn)生新的實(shí)例俱恶。

盡量使用不可變類，不要為每個(gè)get方法編寫一個(gè)相應(yīng)的set方法

舉例

說明：這個(gè)類表示一個(gè)復(fù)數(shù)范舀，加減運(yùn)算都是返回一個(gè)新的實(shí)例合是，而不是在原來的實(shí)例上修改，稱為函數(shù)的做法锭环。

public final class Complex {
    private final double re;
    private final double im;
    
    public Complex(double re, double im) {
        this.re = re;
        this.im = im;
    }
    
    public double realPart() {
        return re;
    }
    
    public double imaginaryPart() {
        return im;
    }
    
    public Complex add(Complex c) {
        return new Complex(re + c.re, im + c.im);
    }
    
    public Complex sub(Complex c) {
        return new Complex(re - c.re, im - c.im);
    }
}

將構(gòu)造函數(shù)改為私有的聪全，并添加靜態(tài)工廠來替代公有構(gòu)造器

public final class Complex {
    private final double re;
    private final double im;
    
    private Complex(double re, double im) {
        this.re = re;
        this.im = im;
    }
    
    public static Complex valueOf(double re, double im) {
        return new Complex(re, im);
    }
    ...
}

4.復(fù)合優(yōu)先于繼承

與方法調(diào)用不同的是，繼承打破了封裝性辅辩。子類依賴于其超類中特定功能的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)难礼。所以子類必須要跟著其超類的更新而演變，導(dǎo)致子類很脆弱玫锋。

繼承

• 繼承打破了封裝性
• 父類內(nèi)部細(xì)節(jié)對(duì)于子類是可見的蛾茉，繼承的代碼復(fù)用是一種白盒式代碼復(fù)用，如果基類的實(shí)現(xiàn)發(fā)生改變撩鹿，那么派生類也將隨之改變谦炬，導(dǎo)致子類的行為不可預(yù)知
• 只有兩者存在is-a的關(guān)系，才使用繼承三痰，如果不是吧寺，則使用組合

組合

• 在新的類中增加一個(gè)私有域，它引用現(xiàn)有類的一個(gè)實(shí)例
• 繼承必須在編譯器確定繼承哪個(gè)類散劫，組合可以采用面向接口編程稚机，類的組合關(guān)系可以在運(yùn)行期確定

5.要么為繼承而設(shè)計(jì)，并提供文檔說明获搏，要么就禁止繼承

類的文檔必須精確描述覆蓋每個(gè)方法所帶來影響赖条，也就是說失乾，覆蓋的方法必須說明其自用性

類必須通過某種形式提供適當(dāng)?shù)你^子（hook），以便能夠進(jìn)入它的內(nèi)部工作流程中纬乍，這種形式可以是精心選擇的受保護(hù)的方法

6.接口優(yōu)于抽象類

接口優(yōu)點(diǎn)

• 現(xiàn)有的類可以很容易被更新碱茁，以實(shí)現(xiàn)新的接口
• 接口是定義mixin（混合類型）的理想選擇
  • 類不可能有一個(gè)以上的父類，類層次結(jié)構(gòu)中也沒有適當(dāng)?shù)牡胤讲迦雖ixin
• 接口允許我們構(gòu)造非層次接口的類型框架

接口和抽象類區(qū)別

• 接口里不能定義靜態(tài)方法仿贬；抽象類里可以定義靜態(tài)方法纽竣。
• 接口里不包含構(gòu)造器，抽象類可以包含構(gòu)造器茧泪。抽象類里的構(gòu)造器并不是用于創(chuàng)建對(duì)象蜓氨，而是讓其子類調(diào)用這些構(gòu)造器來完成屬于抽象類的初始化操作。
• 接口里不能包含初始化塊队伟，但抽象類可以包含初始化塊穴吹。
• 接口里不包含已經(jīng)提供實(shí)現(xiàn)的方法，只能包含抽象方法嗜侮，港令；抽象類則完全可以包含普通方法。
• 接口里只能定義靜態(tài)常量锈颗，不能定義其他變量顷霹。抽象類既可以定義普通變量，也可以定義靜態(tài)常量击吱。
• 注意：在接口里定義的接口泼返、枚舉類、變量默認(rèn)都采用public static兩個(gè)修飾符姨拥，不管定義時(shí)是否指定這兩個(gè)修飾符，系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)使用public static對(duì)他們進(jìn)行修飾渠鸽，同理叫乌，在抽象類里，會(huì)默認(rèn)使用public abstract修飾方法徽缚。

骨架實(shí)現(xiàn)類

雖然接口不允許包含默認(rèn)實(shí)現(xiàn)憨奸，但是，可通過對(duì)你導(dǎo)出的每個(gè)重要接口都提供一個(gè)抽象的骨架實(shí)現(xiàn)類凿试，把接口和抽象類的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來排宰。接口的作用仍然是定義類型，但是骨架實(shí)現(xiàn)類接管了所有與接口實(shí)現(xiàn)相關(guān)的工作

在選擇抽象類和接口時(shí)那婉，并不是二選一的答案板甘，或干脆槍斃掉抽象類。其實(shí)详炬，你可以把接口和抽象類的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來盐类，對(duì)于你希望導(dǎo)出（對(duì)外提供）的每一個(gè)重要接口都提供一個(gè)抽象類（骨架實(shí)現(xiàn)類）。接口的作用仍然是定義類型，骨架實(shí)現(xiàn)類負(fù)責(zé)所有與接口實(shí)現(xiàn)相關(guān)的工作

7.接口只用于定義類型

當(dāng)類實(shí)現(xiàn)接口時(shí)在跳，接口就充當(dāng)可以引用這個(gè)類的實(shí)例的類型枪萄。類實(shí)現(xiàn)了接口，就表明客戶端對(duì)這個(gè)類的實(shí)例實(shí)施某些動(dòng)作猫妙。

接口應(yīng)該只被用來定義類型瓷翻，不應(yīng)該被用來導(dǎo)出常量

接口用于導(dǎo)出常量

常量接口：只包含靜態(tài)的final域。導(dǎo)出常量的一種形式割坠。常量接口模式是對(duì)接口的不良使用齐帚。

缺點(diǎn)：

• 實(shí)現(xiàn)常量接口，會(huì)導(dǎo)致把這樣的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)泄漏到該類導(dǎo)出的API中
• 如果非final類實(shí)現(xiàn)了常量接口韭脊，它的所有子類的命名空間也會(huì)被接口中的常量所”污染“童谒。

常量接口的例子

public interface PhysicalConstants {
    static final double AAA = 0.1;
    static final double BBB = 0.1;
    static final double CCC = 0.1;
}

導(dǎo)出常量的合理方案：

• 使用枚舉類型導(dǎo)出
• 使用不可實(shí)例化的工具類導(dǎo)出

工具類的方式：

public class PhysicalConstants {
    private PhysicalConstants() {};
    static final double AAA = 0.1;
    static final double BBB = 0.1;
    static final double CCC = 0.1;
}

8.類層次優(yōu)于標(biāo)簽類

有時(shí)，可能遇到帶有兩種甚至更多風(fēng)格的實(shí)例的類沪羔，并包含表示實(shí)例風(fēng)格的標(biāo)簽域饥伊。

下面例子，此類表示圓形或者矩形

demo

標(biāo)簽類缺點(diǎn)：

• 充斥樣板代碼蔫饰，包括枚舉聲明琅豆、標(biāo)簽域以及條件語句
• 破壞了可讀性
• 內(nèi)存占用也增加
• 實(shí)例承擔(dān)著其他風(fēng)格不相關(guān)的域

解決方案：子類化

定義一個(gè)包含抽象方法的抽象類，公共方法定義在抽象類

demo

9.用函數(shù)對(duì)象表示策略（策略模式）

函數(shù)指針（引用）的主要用途是實(shí)現(xiàn)策略模式篓吁，在Java中實(shí)現(xiàn)策略模式茫因，要聲明一個(gè)接口來表示該策略，并且為每個(gè)具體策略聲明一個(gè)實(shí)現(xiàn)了該接口的類杖剪。當(dāng)一個(gè)具體策略只被使用一次時(shí)冻押，通常使用匿名類來聲明和實(shí)例化這個(gè)具體策略類，當(dāng)一個(gè)具體策略是設(shè)計(jì)用來重復(fù)使用的時(shí)候盛嘿，它的類通常就要被實(shí)現(xiàn)為私有的靜態(tài)成員類洛巢，并且通過公有的靜態(tài)final域被導(dǎo)出，其類型為該策略接口次兆。

舉例：比較器函數(shù)代表一種為元素排序的策略稿茉。

Java沒有提供函數(shù)指針，可以用對(duì)象引用實(shí)現(xiàn)此功能芥炭。

比較器實(shí)例

StringLengthComparator 實(shí)例就是用于字符串長(zhǎng)度比較的具體策略漓库。

StringLengthComparator 是無狀態(tài)的（沒有域），所以單例比較合適园蝠。

class StringLengthComparator implements Comparator<String> {
    private StringLengthComparator() {};
    private static final StringLengthComparator INSTANCE = new StringLengthComparator();
    public int compare(String s1, String s2) {
        return s1.length() - s2.length();
    }
}

定義一個(gè)策略接口

public interface Comparator<T> {
    public int compare(T t1, T t2);
}

使用比較策略

Arrays.sort(stringArray, new Comparator(String)(){
    public int compare(String s1, String s2) {
        return s1.length() - s2.length();
    }
})

10.優(yōu)先考慮靜態(tài)成員類

嵌套類：被定義在另一個(gè)類的內(nèi)部的類渺蒿。嵌套類存在的目的只是為了它的外圍類提供服務(wù)。

嵌套類包括：

• 靜態(tài)成員類（內(nèi)部類）
• 非靜態(tài)成員類（內(nèi)部類）
• 匿名類
• 局部類

靜態(tài)成員類

最簡(jiǎn)單的一種嵌套類砰琢，可看作是普通的類蘸嘶，可以訪問外圍類的所有成員良瞧，包括私有成員。

公有靜態(tài)成員類常見用法训唱，是作為公有的輔助類褥蚯，僅當(dāng)與它的外部類一起使用時(shí)才有意義。

私有靜態(tài)成員類常見用法况增，用來代表外圍類所代表的對(duì)象的組件赞庶。例如，Map實(shí)例澳骤，Map的內(nèi)部都有一個(gè)Entry對(duì)象歧强，對(duì)應(yīng)于Map的key和value。

非靜態(tài)成員類（內(nèi)部類）

必須和外圍類的一個(gè)實(shí)例相關(guān)聯(lián)为肮，可以用this來訪問

常見用法：Adapter

如果成員類不要求訪問外圍實(shí)例摊册，就要聲明成靜態(tài)成員類，不然每個(gè)實(shí)例都會(huì)包含一個(gè)額外的指向外圍對(duì)象的引用