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Java和Ceylon物件的建構與驗證的程式碼案例分享

黄舟
發布: 2017-03-28 11:06:57
原創
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當變換Java程式碼為Ceylon程式碼時,有時候我會遇到一些Java類別構造器混淆了驗證與初始化的情況。讓我們使用一個簡單但是人為的程式碼範例來說明我想闡述的意思。

一些壞程式碼

考慮下面的Java類別。 (夥計,不要在家裡寫這樣的程式碼)

public class Period {
    private final Date startDate;
    private final Date endDate;
    //returns null if the given String
    //does not represent a valid Date
    private Date parseDate(String date) {
       ...
    }
    public Period(String start, String end) {
        startDate = parseDate(start);
        endDate = parseDate(end);
    }
    public boolean isValid() {
        return startDate!=null && endDate!=null;
    }
    public Date getStartDate() {
        if (startDate==null) 
            throw new IllegalStateException();
        return startDate;
    }
    public Date getEndDate() {
        if (endDate==null)
            throw new IllegalStateException();
        return endDate;
    }
}
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嘿,我之前已經警告過,它是人為的。但是,在實際Java程式碼中找個像這樣的東西其實並非不常見。

這裡的問題在於,即使輸入參數(在隱藏的parseDate()方法中)的驗證失敗了,我們還是會得到一個Period的實例。但是我們獲取的那個Period不是一個「有效的」狀態。嚴格地說,我的意思是什麼呢?

好吧,假如一個物件不能有意義地回應公用操作時,我會說它處於非有效狀態。在這個例子裡,getStartDate() 和getEndDate()會拋出一個IllegalStateException異常,這就是我認為不是「有意義」的一種情況。

從另一方面來看這個例子,在設計Period時,我們這兒出現了型別安全的失敗。未檢查的異常代表了類型系統中的一個「漏洞」。因此,一個更好的Period的類型安全的設計,會是一個不使用未檢查的異常—在這個例子中意味著不拋出IllegalStateException異常。

(實際上,在真實程式碼中,我更有可能遇到一個getStartDate() 方法它不檢查null ,在這個程式碼行之後就會導致一個NullPointerException異常,這就更加糟糕了。)

我們能夠輕鬆地轉換上面的Period類別成為Ceylon形式的類別:

shared class Period(String start, String end) {
    //returns null if the given String
    //does not represent a valid Date
    Date? parseDate(String date) => ... ;
    value maybeStartDate = parseDate(start);
    value maybeEndDate = parseDate(end);
    shared Boolean valid
        => maybeStartDate exists 
        && maybeEndDate exists;
    shared Date startDate {
        assert (exists maybeStartDate);
        return maybeStartDate;
    }
    shared Date endDate {
        assert (exists maybeEndDate);
        return maybeEndDate;
    }
}
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當然了,這段程式碼也會遇到與原始Java程式碼相同的問題。兩個assert符號衝著我們大喊,在程式碼的類型安全上有一個問題。

讓Java程式碼變得更好

Java裡面我們要怎麼改進這段程式碼呢?好吧,這裡就是一個例子關於Java飽受詬病的已檢查異常會是一個非常合理的解決方法!我們可以稍微修改下Period來從它的構造器中拋出一個已檢查的異常:

public class Period {
    private final Date startDate;
    private final Date endDate;
    //throws if the given String
    //does not represent a valid Date
    private Date parseDate(String date)
            throws DateFormatException {
       ...
    }
    public Period(String start, String end) 
            throws DateFormatException {
        startDate = parseDate(start);
        endDate = parseDate(end);
    }
    public Date getStartDate() {
        return startDate;
    }
    public Date getEndDate() {
        return endDate;
    }
}
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#現在,使用這個解決方案,我們就不會獲取一個處於非有效狀態的Period,實例化Period的程式碼會由編譯器負責去處理無效輸入的情形,它會捕捉一個DateFormatException異常。

try {
    Period p = new Period(start, end);
    ...
}
catch (DateFormatException dfe) {
    ...
}
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這是一個對已檢查異常不錯的、完美的、正確的使用,不幸的是我幾乎很少看到Java程式碼像上面這樣使用已檢查異常。

讓Ceylon程式碼變得更好

那麼Ceylon怎麼樣呢? Ceylon沒有已檢查異常,因而我們需要尋找不同的解決方法。典型地,在Java呼叫一個函數會拋出一個已檢查異常的情況中,Ceylon會呼叫函數傳回一個聯合類型。因為,一個類別的初始化不會傳回除了類別本身外的任何類型,我們需要提取一些混合的初始化/驗證的邏輯來使其成為一個工廠函數。

//returns DateFormatError if the given 
//String does not represent a valid Date
Date|DateFormatError parseDate(String date) => ... ;
shared Period|DateFormatError parsePeriod
        (String start, String end) {
    value startDate = parseDate(start);
    if (is DateFormatError startDate) {
        return startDate;
    }
    value endDate = parseDate(end);
    if (is DateFormatError endDate)  {
        return endDate;
    }
    return Period(startDate, endDate);
}
shared class Period(startDate, endDate) {
    shared Date startDate;
    shared Date endDate;
}
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根據類型系統,呼叫者有義務去處理DateFormatError:

value p = parsePeriod(start, end);
if (is DateFormatError p) {
    ...
}
else {
    ...
}
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或者,如果我們不關心給定日期格式的實際問題(這是有可能的,假定我們工作的初始化程式碼遺失了那個資訊),我們可以使用Null而不是DateFormatError:

//returns null if the given String 
//does not represent a valid Date
Date? parseDate(String date) => ... ;
shared Period? parsePeriod(String start, String end)
    => if (exists startDate = parseDate(start), 
           exists endDate = parseDate(end))
       then Period(startDate, endDate)
       else null;
shared class Period(startDate, endDate) {
    shared Date startDate;
    shared Date endDate;
}
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至少可以說,使用工廠函數的方法是優秀的,因為通常來說在驗證邏輯和物件初始化之間它具有更好的隔離。這一點在Ceylon中特別有用,在Ceylon中,編譯器在物件初始化邏輯中添加了一些非常嚴厲的限制,以確保物件的所有領域僅被賦值一次。

以上是Java和Ceylon物件的建構與驗證的程式碼案例分享的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

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