Java中的构建器

核心提示：为违例编写代码时，我们经常要解决的一个问题是：“一旦产生违例，Java中的构建器，会正确地进行清除吗？”大多数时候都会非常安全，但在构建器中却是一个大问题，这主要是由于编译器会强制它们，只有知道了如何操作那些违例，构建器将对象置于一个安全的起始状态，但它可能执行一些操作——如打开一个文件

　　为违例编写代码时，我们经常要解决的一个问题是：“一旦产生违例，会正确地进行清除吗？”大多数时候都会非常安全，但在构建器中却是一个大问题。构建器将对象置于一个安全的起始状态，但它可能执行一些操作——如打开一个文件。除非用户完成对象的使用，并调用一个非凡的清除方法，否则那些操作不会得到正确的清除。若从一个构建器内部“掷”出一个违例，这些清除行为也可能不会正确地发生。所有这些都意味着在编写构建器时，我们必须非凡加以留意。
　　由于前面刚学了finally，所以大家可能认为它是一种合适的方案。但事情并没有这么简单，因为finally每次都会执行清除代码——即使我们在清除方法运行之前不想执行清除代码。因此，假如真的用finally进行清除，必须在构建器正常结束时设置某种形式的标志。而且只要设置了标志，就不要执行finally块内的任何东西。由于这种做法并不完美（需要将一个地方的代码同另一个地方的结合起来），所以除非非凡需要，否则一般不要尝试在finally中进行这种形式的清除。
　　在下面这个例子里，我们创建了一个名为InputFile的类。它的作用是打开一个文件，然后每次读取它的一行内容（转换为一个字串）。它利用了由java标准IO库提供的FileReader以及BufferedReader类（将于第10章讨论）。这两个类都非常简单，大家现在可以毫无困难地把握它们的基本用法：
　　
　　//: 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();
　　　　}
　　　}
　　} ///:~
　　
　　该例使用了Java 1.1 IO类。
　　用于InputFile的构建器采用了一个String（字串）参数，它代表我们想打开的那个文件的名字。在一个try块内部，它用该文件名创建了一个FileReader。对FileReader来说，除非转移并用它创建一个能够实际与之“交谈”的BufferedReader，否则便没什么用处。注重InputFile的一个好处就是它同时合并了这两种行动。
　　若FileReader构建器不成功，就会产生一个FileNotFoundException（文件未找到违例）。必须单独捕捉这个违例——这属于我们不想关闭文件的一种非凡情况，因为文件尚未成功打开。其他任何捕捉从句（catch）都必须关闭文件，因为文件已在进入那些捕捉从句时打开（当然，假如多个方法都能产生一个FileNotFoundException违例，就需要稍微用一些技巧。此时，我们可将不同的情况分隔到数个try块内）。close()方法会掷出一个尝试过的违例。即使它在另一个catch从句的代码块内，该违例也会得以捕捉——对Java编译器来说，那个catch从句不过是另一对花括号而已。执行完本地操作后，违例会被重新“掷”出。这样做是必要的，因为这个构建器的执行已经失败，我们不希望调用方法来假设对象已正确创建以及有效。
　　在这个例子中，没有采用前述的标志技术，finally从句显然不是关闭文件的正确地方，因为这可能在每次构建器结束的时候关闭它。由于我们希望文件在InputFile对象处于活动状态时一直保持打开状态，所以这样做并不恰当。
　　getLine()方法会返回一个字串，其中包含了文件中下一行的内容。它调用了readLine()，后者可能产生一个违例，但那个违例会被捕捉，使getLine()不会再产生任何违例。对违例来说，一项非凡的设计问题是决定在这一级完全控制一个违例，还是进行部分控制，并传递相同（或不同）的违例，或者只是简单地传递它。在适当的时候，简单地传递可极大简化我们的编码工作。getLine()方法会变成：
　　String getLine() throws IOException {
　　return in.readLine();
　　}
　　但是当然，调用者现在需要对可能产生的任何IOException进行控制。
　　用户使用完毕InputFile对象后，必须调用cleanup()方法，以便释放由BufferedReader以及／或者FileReader占用的系统资源（如文件句柄）——注释⑥。除非InputFile对象使用完毕，而且到了需要弃之不用的时候，否则不应进行清除。大家可能想把这样的机制置入一个finalize()方法内，但正如第4章指出的那样，并非总能保证finalize()获得正确的调用（即便确定它会调用，也不知道何时开始）。这属于Java的一项缺陷——除内存清除之外的所有清除都不会自动进行，所以必须知会客户程序员，告诉他们有责任用finalize()保证清除工作的正确进行。
　　
　　⑥：在C++里，“破坏器”可帮我们控制这一局面。
　　
　　在Cleanup.java中，我们创建了一个InputFile，用它打开用于创建程序的相同的源文件。同时一次读取该文件的一行内容，而且添加相应的行号。所有违例都会在main()中被捕捉——尽管我们可选择更大的可靠性。
　　这个示例也向大家展示了为何在本书的这个地方引入违例的概念。违例与Java的编程具有很高的集成度，这主要是由于编译器会强制它们。只有知道了如何操作那些违例，才可更进一步地把握编译器的知识。