Java中的常量:如何避免反模式

在應用中,我們往往需要一個常量文件,用於存儲被多個地方引用的共享常量。在設計應用時,我也遇到了類似的情況,很多地方都需要各種各樣的常量。

我確定需要一個單獨的文件來存儲這些靜態公共常量。但是我不是特別確定是應該用接口還是類(枚舉不滿足我的需求)。我有兩種選擇:

使用接口,如:

package one;
public interface Constants {
    String NAME="name1";
    int MAX_VAL=25;
}

package two;
public class Constants {
    public static final String NAME="name1";
    public static final int MAX_VAL=25;
}

我的觀點是使用接口。因爲接口會自動將成員變量設置爲靜態的(static)、不可變的(final),這一點可以防止某些情況下錯誤地添加新的常量。這也使得代碼看起來更簡單和清晰。

同時,一個的簡單測試顯示,同樣的接口(字節碼文件)佔用的空間是209個字節(ubuntu 14.04機器上),而類(字節碼文件)佔用的空間是366個字節(同樣的操作系統)。更少的字節碼文件意味着加載和維護的成本更低。此外,JVM 加載接口的時候,不需要擔心類提供的額外特徵(如重載、方法的動態綁定等),因此加載更快。

這看起來非常好,但是這是一個典型反模式的例子。雖然使用接口來保存常量看起很有幫助,但是這給應用後期的擴展留下一個漏洞。

假設存在在一個類,緊密】依賴於這些常量。開發者在該類中寫滿了通過接口對常量的引用。如:

packagename.Constant.CONSTANT_NAME

所以,爲了“清理”這段代碼,他可能想實現該接口,這樣他就不需要到處寫“packagename.Constants”,所有的常量可以直接訪問。

但是,一旦他實現了該接口,所有的常量就都變成“契約”(因爲所有的常量都是公共的、靜態的)的一部分。這導致爲這個類增加了不必要的常量。這會動搖整個基礎,並引起混亂。Java 中沒有一種方式可以阻止類實現接口。

而另一種方式,我們可以將類設置爲final,這樣就不能擴展。甚至,我們可以將構造器設置爲私有的,以防止對這個類實例化,這樣就永遠不會破壞約定。此外,如果一個特殊的常量在同一個類中被多次使用,則開發者可以使用靜態引入。

所有對於常量類,比較好的設計應該是:

package three;
//make the class non-extendable by adding final 增加final關鍵字來避免繼承
public final class Constants {
    //Hide the constructor 隱藏構造器
    private Constants(){}
    public static String NAME="name";
}

靜態引入的例子:

import static three.Constants.NAME;
public class UseConstants {
  public static void main(String[] args) {
      System.out.println("the value of constants is"+NAME);
  }
}

這個設計問題也稱爲接口常量反模式(Constant Interface Anti-pattern)。

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