Java 安全返回类型容器答案

【问题标题】：Java safe return type containerJava 安全返回类型容器
【发布时间】：2016-10-18 02:08:54
【问题描述】：

我白天是一名 c++ 开发人员，并且习惯于 const 返回类型的约定。我知道java中没有类似的工具。

我有一个特定的情况，想知道最适合我的任务的不可变集合。在 C++ 中，我只会使用 std::vector。

我有一个 WavFile 类，它当前有一个 float[] 数据，我想用不可变的东西替换它。

关于容器的一些重要规定是它的大小在创建时是已知的，它根本不需要动态增长或收缩。其次，索引到容器中应该是 O(1)。

最重要的是，正如主题所暗示的那样，我希望能够拥有一个返回此容器的不可变版本的 getter。

我要查找的容器类型是什么？这在java中是可能的吗？

【问题讨论】：

您需要自己的容器包装 float[] 数组。任何基于 Java 泛型的集合在存储量方面都会有太多的开销，在引用的局部性方面甚至会产生更多的开销。编写满足您要求的自己的容器。 Getter 应该为调用者制作一个防御性的数组副本。
我认为避免通过设计暴露内部数据的更好方法。如果您的目标只是让人们遍历每个浮点数，而不是公开内部数据，为什么不简单地公开DoubleStream getDataStream() 甚至void forEachDataPoint(DoubleConsumer consumer)？如果您希望人们进行某种随机访问，您还可以公开类似float dataPoint(int index); float[] dataPoints(int from, int to);

【解决方案1】：

如果您可以接受装箱费用，Collections.unmodifiableList() 或 Guava ImmutableList 将起作用。

【讨论】：

“其次，索引到容器中应该是 O(1)...” - 你的任何建议都符合吗？
@MordechayS – java.util.ArrayList 是使用数组实现的。我们可以在 O(1) 时间内建立索引...arrayList.get( /*int index*/ );
@wfunston 谢谢！那么，不仅 Trove API 是一个有效的答案吗？
@MordechayS – Trove 不是唯一的答案。在这种情况下，Collections 是 java API 中的一个类。 java.util.Collections。 ArrayList 是 Collections 的子类（孙子）。

【解决方案2】：

恕我直言，最好通过设计解决问题。返回一个集合或数组，即使它是const，仍然是不令人满意的 OO 设计，因为您正在公开内部数据（尽管不如将其公开为公共成员变量那么糟糕）。

您可能会进一步考虑人们应该如何使用这些数据。

如果您希望人们简单地遍历每个数据点，那么您可以提供类似

public class WaveFile {
    public DoubleStream dataStream() {...}
    public forEachDataPoint(DoubleConsumer consumer) {...}
}

如果你真的想让人们做随机访问，你可以提供

public class WaveFile {
    public float dataPointAt(int index) {...}
    public DoubleStream dataStream(int fromIndex, int toIndex) {...}
}

这种封装避免了许多意想不到的数据使用方式，并为您在内部表示数据的方式提供了很大的灵活性。例如，您可以从磁盘上的文件进行延迟加载，您可以制作一个“WaveFile”，通过某些公式等动态生成数据点。

【讨论】：

不同意。通过getter“暴露内部数据”返回一个int？返回一个 const 向量是很好的设计。会出什么问题？
这实际上是一个问题，因为您仍然将对象视为提供数据的东西，而不是承载行为的东西。 “getter 总是错误的”并不是一条黄金法则，有些情况是必需的，例如，作为值对象（其真正旨在提供数据）。使用 getter/setter，虽然比 public 成员 var 好，但离正确封装还很远。
我想这个著名的辩论是OOP开发者应该知道的，应该明白双方背后的原因：javaworld.com/article/2073723/core-java/…
好吧，你可能会选择不继续学习正确的 OO 设计习语和原则，而是坚持“所谓的 OO-but-in-fact-procedural”的思维方式，但是我认为简单地称其为“妄想”是不恰当的。