慎用缺省构造函数的一种场景

本文通过示例来谈谈慎用缺省构造函数的一种设计场景。——以JAVA为例展开讨论。

为了便于讨论，我们假定需要建模一个Student，包括姓名和出生地两个属性。我们看到不少下面的代码：

public class Student {
	private String name = null;
	private String birthPlace = null;

	public Student() {
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public void setBirthPlace(String birthPlace) {
		this.birthPlace = birthPlace;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public String getBirthPlace() {
		return birthPlace;
	}
}

使用的例子：

import org.junit.Test;

public class StudentTest {

    @Test
    public void test() {
        final String NAME = "John";
        final String BIRTH_PLACE = "Hawaii";
        
        Student student = new Student();
        student.setName(NAME);
        student.setBirthPlace(BIRTH_PLACE);
        
        assert(NAME.equals(student.getName()));
        assert(BIRTH_PLACE.equals(student.getBirthPlace()));
    }

}

通常的使用方法就是先用缺省构造函数new出一个对象，然后再调用每个属性的setter方法。

对于以上的设计方法，其适合的语义是：

• 对象的每个属性可以有缺省值，而且缺省值是有意义的；
• 对象的属性值是可变的，即可以通过setter来修改当前的属性值。

符合这种语义的对象非常多，比如表示（二维）平面上的一个点Point2d就适合用上面的设计方法。

本文讨论的是另外一种情况，即有如下语义要求：

• 对应的每个属性没有合适的缺省值；
• 一旦要创建一个对象，那么此时它的各个属性取值也是明确的；
• 属性的值不可更改。

对于我们前面给出的Student例子，我们假定Name不能修改，如果有新的名字，就需要新增一个属性(如aliasName)来表示；而出生地也是固定的。对于这种情况，虽然前面给出的代码也能够较好地工作，但从设计语义上来讲，是不太合适的。

对于这种情况，通常推荐如下的做法：

• 不提供缺省构造函数（C++中必须要定义或声明一个private的缺省构造函数）；
• 提供带参数的构造函数，参数列表包括了必须在创建对象时就要指定的属性值；
• 对于不可修改属性值的数据成员，不能提供getter方法。

因此，前面的class Student需要重构成下面的代码：

public class NewStudent {
	private String name = null;
	private String birthPlace = null;

	public NewStudent(String name, String birthPlace) {
		this.name = name;
		this.birthPlace = birthPlace;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public String getBirthPlace() {
		return birthPlace;
	}
}

使用示例：

	@Test
	public void testNewStudent() {
		final String NAME = "John";
		final String BIRTH_PLACE = "Hawaii";

		NewStudent student = new NewStudent(NAME, BIRTH_PLACE);

		assert(NAME.equals(student.getName()));
		assert(BIRTH_PLACE.equals(student.getBirthPlace()));
	}

额外的好处：通过设计优化，我们在创建对象时，有3条语句变成了1条语句；如此，大脑的思考成本显著降低。

——要知道，通常一个项目都有大量的代码，数千上万是非常常见的事情。当遍地充斥着各种各样低质量语义的代码时，整个项目就会产生大量的无效代码，这对于项目维护是一件很可怕的事情。

我们写的每一行代码，都是在向读者（包括你自己）表达一种设计思想。可以工作的代码未必是质量优秀的代码，显然我们要追求的是后者。

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