J2EE程序中的面向对象设计-技术开发专区

J2EE程序中的面向对象设计

作者：来自ITPUB论坛编辑： cynthia 2008-01-23 00:00

　　【IT168 技术文档】

　　面向对象程序设计比任何具体技术都重要。但是在使用种种模式的时候，也要防止过度设计，增加不必要的复杂性、浪费时间和经费。

　　1、使用接口降低程序的耦合性(Achieving Loose Coupling with Interfaces)

　　虽然面向接口编程回比直接面向具体类编程增加一点点的复杂性，但是带来的好处却是巨大的。

　　1)、可以改变实现而不改变调用的代码。这使我们可以重新实现程序的一部分，而不用去修改其它部分。

　　2)、可以自由的实现接口，并促进重用。

　　3)、必要的时候可以写出一个简单的测试实现，或者Stub实现。

　　2、尽量使用结合，而不是继承(Prefer Object Composition to Concrete Inheritance)

　　结合提供了更大的灵活性，它可以在运行时改变程序的行为。Strategy和State模式都是基于这一理论的。

　　3、模版模式(The Template Method Design Pattern)

　　模版模式是直接类继承的一种正确使用。但你知道一些算法的步骤，但是不清楚他们的具体操作就可以使用模版模式，将具体的操作留到以后实现。依赖倒转 (IOC/Inversion of Control)就是模版模式的一种使用，它通过模版模式，让框架代码调用用户自己的代码，而不是正常的那种用户代码去掉用框架的代码。模版模式特别适用于框架设计。

　　4、策略模式(The Strategy Design Pattern)

　　策略模式比模版模式稍微复杂了一点，但是提供了更大的灵活性。但存在以下的情况时就应该使用策略模式：

　　1)、当算法的所有的步骤都可变，而不是仅仅有几个的时候

　　2)、当实现具体步骤的类有一个特定的继承层次的时候

　　3)、当实现具体步骤的类需要和其他类相关联的时候

　　4)、当这些步骤需要在运行时改变的时候

　　5)、当算法特定步骤的实现会持续增加的时候

　　5、使用回调增加扩展性(Using Callbacks to Achieve Extensibility)

　　回调是策略模式的一种特殊使用，他可以实现特殊的操作，而将错误处理、Logging放进框架中。如：

　　public interface RowCallbackHandler {void processRow(ResultSet rs) throws SQLException;}
　　public void query(String sql, RowCallbackHandler callbackHandler)
　　throws JdbcSqlException {
　　try {
　　.....
　　while (rs.next()) {
　　callbackHandler.processRow(rs);
　　}
　　....
　　} catch (SQLException ex) {
　　....
　　} finally {
　　....
　　}
　　}

　　回调的优点：

　　1)、可以集中进行错误处理和资源的获取、释放。这样可以让你实现更灵活、更强大的错误处理，还不增加工作量。

　　2)、于底层实现细节无关。

　　3)、一个工作流程，可以通过不同的实现，完成不同的工作。充分实现了代码的重用。

　　回调的缺点：

　　1)、这种模式，不能让你直接看到被调用的代码。这可能让代码变得不容易理解和维护。

　　2)、必须创建一个回调的接受接口或类。

　　3)、不知道书上再写什么。

　　这个模式特别适用于回调接口非常简单的情况，最好回调接口只有一个方法，这样可以通过inner类的形式实现。

　　6、观察者模式(The Observer Desing Pattern)

　　只有当系统中出现了需要了解工作流程的松散监听者(Loosely coupled Listener)时，才需要使用这种模式。如果我们过度的使用了他，就会导致业务被事件(event)发布的代码所淹没。只有重要的工作流程才有可能需要实现他。监听者(Listener)必须能够快速的返回，并且线程安全。不能及时放回的监听者可能阻塞这个程序。

　　7、完善方法的参数(Consider Consolidating Method Parameters)

　　有些时候，我们需要将多个方法参数压缩到一个对象中，这样可以简化代码。最大的好处就是可以改变方法的参数，但是不用改变调用的代码，并且能过简单的实现方法的默认参数。缺点就是可能参数大量的小对象，这些对象将消耗堆的空间。

　　8、异常捕捉(Exception Handling – Checked or Unchecked Exceptions)

　　Java将异常分为：Checked exceptions,Unchecked(Runtime) exceptoins。Checked exceptions继承与java.lang.Exception，不许声明和捕捉;Runtime exceptions继承与java.lang.RuntimeException，不用生命，可以不捕捉。(C++,C#中的异常都相当于 Unchecked Exceptions)

　　虽然传统的观点认为尽量使用Checked Exception，不用Runtime Exception。但是作者不怎么认为，理由如下：

　　1)、太多代码

　　2)、难于阅读

　　3)、无休止的包装Exception

　　4)、易变得方法声明

　　5)、导致不必要的关联底层实现。

　　作者相信，当一个函数返回两个可选返回值得一个的时候，就需要去判断，最好编译器能过强制判断。那就是使用Checked Exception，其他的情况，作者认为Checked Exception被过分强调了。

　　注：Checked异常要比使用return codes强，它能够强迫用户去捕捉异常。但是Checked Exception不适合用于表示致命的错误，和调用者不需要去捕捉的异常。J2ee容器有责任去捕捉并记录Runtime Exception。

　　每当需要决定使用哪一种异常的时候，都需要问自己下面的几个问题：

　　1)、所用调用者都需要处理这个错误吗?是否异常是作为方法的另一种返回值。

　　例子：processInvoice()

　　回答：使用Checked Exception，让编译器帮组我们做检查。

　　2)、只有少数调用者需要处理这个错误吗?

　　例子：JDO exceptinos

　　回答：使用Runtime Exception。让用户可以捕捉，也可以不捕捉。

　　3)、是非常严重的异常吗?是不能恢复的异常吗?

　　例子：因连接不上数据库，导致的业务异常

　　回答：使用Runtime Exception。调用者除了通知用户，不能做任何其他有用的事情。

　　4)、还不清楚?

　　回答：使用Runtime Exception。让调用者自己决定是否捕捉。

　　注：使用Runtime Exception时，最好也声明异常。

　　良好的异常捕捉实践：保存原始异常，重写getMessage()和printStackTrace()方法。

　　让异常包含更多信息：

　　1)、如果程序需要针对不同的异常作出相应的反应，就需要定义一系列实现统一个接口的异常，在每个类中作特殊的处理。

　　2)、针对用户的异常，最好定义一个getErrorCode()的方法，将实际的异常消息放在properties中，这样方便以后的处理。

　　3)、异常信息必须尽可能的详细![WebApplicationContext failed to load config]就不是一个很好的消息，这个消息应该写成[WebApplicationContext failed to load config from file /WEB-INF/applicationContext.xml': cannot instantiate class

　　‘com.foo.bar.Magic’ attempting to load bean element with name ‘too’ – check that this class has a public no arg constructor]。难度好像的确很大。

　　9、使用反射(Using Reflection)

　　反射可以让程序在运行时加载、实例化、操作类。反射还可以强化很多设计模式，比如工厂模式(Factory)，就没有必要将类名写在程序中，可以直接配置到文件中。

　　反射和Swithches(Reflection and Switches)

　　public void vetoableChange(PropertyChangeEvent e) throws PropertyVetoException {
　　if (e.getPropertyName() .equals ("email")) {
　　String email = (String) e.getNewValue();
　　validateEmail (email, e);
　　}
　　...
　　} else if (e.getPropertyName() .equals ("age")) {
　　int age = ((Integer) e.getNewValue()).intValue();
　　validateAge(age, e);
　　}
　　...
　　}

　　是一个正常的属性检查的代码，但是如果我们需要增加或者删除一个属性，我们就需要修改这些判断，这意味着我们需要重新测试。但是如果我们使用反射，就可以非常优雅的解决怎么问题。

　　public AbstractVetoableChangeListener() throws SecurityException {
　　Method[] methods = getClass() .getMethods();
　　for (int i = 0; i < methods.length; i++) {
　　if (methods[i] .getName() .startsWith(VALIDATE_METHOD_PREFIX) &&
　　methods[i] .getParameterTypes() .length == 2 &&
　　PropertyChangeEvent.class.isAssignableFrom(methods[i].
　　getParameterTypes() [1])) {
　　// We've found a potential validator

　　Class[] exceptions = methods[i] .getExceptionTypes();
　　// We don't care about the return type, but we must ensure that
　　// the method throws only one checked exception, PropertyVetoException

　　if (exceptions.length == 1 &&
　　PropertyVetoException.class.isAssignableFrom(exceptions[0])) {
　　// We have a valid validator method
　　// Ensure it's accessible (for example, it might be a method on an
　　// inner class)

　　methods[i].setAccessible(true);
　　String propertyName = Introspector.decapitalize(methods[i].getName().
　　substring(VALIDATE_METHOD_PREFIX.length()));
　　validationMethodHash.put(propertyName, methods[i]);
　　System.out.println(methods[i] + " is validator for property " +
　　propertyName);
　　}
　　}
　　}
　　}
　　public final void vetoableChange(PropertyChangeEvent e)
　　throws PropertyVetoException {
　　Method m = (Method) validationMethodHash.get(e.getPropertyName());
　　if (m != null) {
　　try {
　　Object val = e.getNewValue();
　　m.invoke(this, new Object[] { val, e });
　　} catch (IllegalAccessException ex) {
　　System.out.println("WARNING: can't validate. " +
　　"Validation method "' + m + "' isn't accessible");

　　} catch (InvocationTargetException ex) {
　　// We don't need to catch runtime exceptions

　　if (ex.getTargetException() instanceof RuntimeException)
　　throw (RuntimeException) ex.getTargetException();
　　// Must be a PropertyVetoException if it's a checked exception

　　PropertyVetoException pex = (PropertyVetoException)
　　ex.getTargetException();
　　throw pex;
　　}
　　}
　　}

　　虽然，使用反射的代码要比正常的代码复杂了一点，但是他只需要测试一遍，就可以应对可能的修改，这样才能说是框架性的代码!反射是Java的核心API，所以必须掌握。

　　反射和工厂模式(Reflection and the Factory Design Pattern)

　　public Object getObject(String classname, Class requiredType)
　　throws FactoryException {
　　try {
　　Class clazz = Class.forName(classname);
　　Object o = clazz.newInstance();
　　if (! requiredType.isAssignableFrom(clazz))
　　throw new FactoryException("Class "' + classname +

　　"' not of required type " + requiredType);
　　// Configure the object...

　　return o;
　　} catch (ClassNotFoundException ex) {
　　throw new FactoryException("Couldn't load class "' + classname + ""', ex);
　　} catch (IllegalAccessException ex) {
　　throw new FactoryException("Couldn't construct class "' + classname + "':
　　is the no arg constructor public?", ex);

　　} catch (InstantiationException ex) {
　　throw new FactoryException("Couldn't construct class "' + classname +

　　"': does it have a no arg constructor", ex);
　　}
　　}

　　使用：MyInterface mo = (MyInterface)

　　beanFactory.getObject("com.mycompany.mypackage.MyImplementation",

　　MyInterface.class);

　　使用反射时，一般都会导致我们不能确定代码是否能够正常被执行，这是就要求我们必须提供更详细的错误信息，以方便以后的处理。

　　动态代理(Java 1.3 Dynamic Proxies)

　　第11章(Infrastructure and Application Implementation)会详细介绍，是一个和AOP(Aspect Oriented Programming )相关的东西。

　　10、使用JavaBean取得灵活性(Using JavaBeans to Achieve Flexibility)

　　使用JavaBeans可以让对象很容易的使用代码之外的配置。不过最好能过使用下面的这些类：

　　1、PropertyEditor

　　2、PropertyChangeListener

　　3、VetoableChangeListener

　　4、Introspector

　　11、通过程序级的注册避免单例模式(Avoid a Proliferation of Singletons by Using an Application Registry)

　　传统的单例模式有很多的缺点，比如单例类将被硬编码于代码中，单例类必须自己配制，复杂的程序可能需要很多单例类，单例类不支持接口，单例类不能被继承，不能被及时的更新状态。所有的这一些都大大局限了单例类的使用。

　　不过通过程序上下文(application context)可以很好的解决这些问题，首先它可以是一个正常的Java类，这就避免了所有上面的问题。他只要在程序初始化时，取得然后在程序的其他地方直接使用。甚至还可以直接配置到JNDI中。

　　我觉得最大的优点就是他的可以动态配置性，这要比将他硬性写在代码中好太多。

　　12、重构(Refactoring)

　　重构不应该仅仅局限于代码的重构，错误消息，log，文档都应该是重构的对象。

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