Java中的構(gòu)建器

2019-11-18 13:20:01

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供稿：網(wǎng)友

　　為違例編寫(xiě)代碼時(shí)，我們經(jīng)常要解決的一個(gè)問(wèn)題是：“一旦產(chǎn)生違例，會(huì)正確地進(jìn)行清除嗎？”大多數(shù)時(shí)候都會(huì)非常安全，但在構(gòu)建器中卻是一個(gè)大問(wèn)題。構(gòu)建器將對(duì)象置于一個(gè)安全的起始狀態(tài)，但它可能執(zhí)行一些操作——如打開(kāi)一個(gè)文件。除非用戶(hù)完成對(duì)象的使用，并調(diào)用一個(gè)非凡的清除方法，否則那些操作不會(huì)得到正確的清除。若從一個(gè)構(gòu)建器內(nèi)部“擲”出一個(gè)違例，這些清除行為也可能不會(huì)正確地發(fā)生。所有這些都意味著在編寫(xiě)構(gòu)建器時(shí)，我們必須非凡加以留意。
　　由于前面剛學(xué)了finally，所以大家可能認(rèn)為它是一種合適的方案。但事情并沒(méi)有這么簡(jiǎn)單，因?yàn)閒inally每次都會(huì)執(zhí)行清除代碼——即使我們?cè)谇宄椒ㄟ\(yùn)行之前不想執(zhí)行清除代碼。因此，假如真的用finally進(jìn)行清除，必須在構(gòu)建器正常結(jié)束時(shí)設(shè)置某種形式的標(biāo)志。而且只要設(shè)置了標(biāo)志，就不要執(zhí)行finally塊內(nèi)的任何東西。由于這種做法并不完美（需要將一個(gè)地方的代碼同另一個(gè)地方的結(jié)合起來(lái)），所以除非非凡需要，否則一般不要嘗試在finally中進(jìn)行這種形式的清除。
　　在下面這個(gè)例子里，我們創(chuàng)建了一個(gè)名為InputFile的類(lèi)。它的作用是打開(kāi)一個(gè)文件，然后每次讀取它的一行內(nèi)容（轉(zhuǎn)換為一個(gè)字串）。它利用了由java標(biāo)準(zhǔn)IO庫(kù)提供的FileReader以及BufferedReader類(lèi)（將于第10章討論）。這兩個(gè)類(lèi)都非常簡(jiǎn)單，大家現(xiàn)在可以毫無(wú)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(lèi)。
　　用于InputFile的構(gòu)建器采用了一個(gè)String（字串）參數(shù)，它代表我們想打開(kāi)的那個(gè)文件的名字。在一個(gè)try塊內(nèi)部，它用該文件名創(chuàng)建了一個(gè)FileReader。對(duì)FileReader來(lái)說(shuō)，除非轉(zhuǎn)移并用它創(chuàng)建一個(gè)能夠?qū)嶋H與之“交談”的BufferedReader，否則便沒(méi)什么用處。注重InputFile的一個(gè)好處就是它同時(shí)合并了這兩種行動(dòng)。
　　若FileReader構(gòu)建器不成功，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)FileNotFoundException（文件未找到違例）。必須單獨(dú)捕捉這個(gè)違例——這屬于我們不想關(guān)閉文件的一種非凡情況，因?yàn)槲募形闯晒Υ蜷_(kāi)。其他任何捕捉從句（catch）都必須關(guān)閉文件，因?yàn)槲募言谶M(jìn)入那些捕捉從句時(shí)打開(kāi)（當(dāng)然，假如多個(gè)方法都能產(chǎn)生一個(gè)FileNotFoundException違例，就需要稍微用一些技巧。此時(shí)，我們可將不同的情況分隔到數(shù)個(gè)try塊內(nèi)）。close()方法會(huì)擲出一個(gè)嘗試過(guò)的違例。即使它在另一個(gè)catch從句的代碼塊內(nèi)，該違例也會(huì)得以捕捉——對(duì)Java編譯器來(lái)說(shuō)，那個(gè)catch從句不過(guò)是另一對(duì)花括號(hào)而已。執(zhí)行完本地操作后，違例會(huì)被重新“擲”出。這樣做是必要的，因?yàn)檫@個(gè)構(gòu)建器的執(zhí)行已經(jīng)失敗，我們不希望調(diào)用方法來(lái)假設(shè)對(duì)象已正確創(chuàng)建以及有效。
　　在這個(gè)例子中，沒(méi)有采用前述的標(biāo)志技術(shù)，finally從句顯然不是關(guān)閉文件的正確地方，因?yàn)檫@可能在每次構(gòu)建器結(jié)束的時(shí)候關(guān)閉它。由于我們希望文件在InputFile對(duì)象處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)一直保持打開(kāi)狀態(tài)，所以這樣做并不恰當(dāng)。
　　getLine()方法會(huì)返回一個(gè)字串，其中包含了文件中下一行的內(nèi)容。它調(diào)用了readLine()，后者可能產(chǎn)生一個(gè)違例，但那個(gè)違例會(huì)被捕捉，使getLine()不會(huì)再產(chǎn)生任何違例。對(duì)違例來(lái)說(shuō)，一項(xiàng)非凡的設(shè)計(jì)問(wèn)題是決定在這一級(jí)完全控制一個(gè)違例，還是進(jìn)行部分控制，并傳遞相同（或不同）的違例，或者只是簡(jiǎn)單地傳遞它。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，簡(jiǎn)單地傳遞可極大簡(jiǎn)化我們的編碼工作。getLine()方法會(huì)變成：
　　String getLine() throws IOException {
　　return in.readLine();
　　}
　　但是當(dāng)然，調(diào)用者現(xiàn)在需要對(duì)可能產(chǎn)生的任何IOException進(jìn)行控制。
　　用戶(hù)使用完畢InputFile對(duì)象后，必須調(diào)用cleanup()方法，以便釋放由BufferedReader以及／或者FileReader占用的系統(tǒng)資源（如文件句柄）——注釋⑥。除非InputFile對(duì)象使用完畢，而且到了需要棄之不用的時(shí)候，否則不應(yīng)進(jìn)行清除。大家可能想把這樣的機(jī)制置入一個(gè)finalize()方法內(nèi)，但正如第4章指出的那樣，并非總能保證finalize()獲得正確的調(diào)用（即便確定它會(huì)調(diào)用，也不知道何時(shí)開(kāi)始）。這屬于Java的一項(xiàng)缺陷——除內(nèi)存清除之外的所有清除都不會(huì)自動(dòng)進(jìn)行，所以必須知會(huì)客戶(hù)程序員，告訴他們有責(zé)任用finalize()保證清除工作的正確進(jìn)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(chuàng)建了一個(gè)InputFile，用它打開(kāi)用于創(chuàng)建程序的相同的源文件。同時(shí)一次讀取該文件的一行內(nèi)容，而且添加相應(yīng)的行號(hào)。所有違例都會(huì)在main()中被捕捉——盡管我們可選擇更大的可靠性。
　　這個(gè)示例也向大家展示了為何在本書(shū)的這個(gè)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(huì)強(qiáng)制它們。只有知道了如何操作那些違例，才可更進(jìn)一步地把握編譯器的知識(shí)。

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