22. 接口仅用来定义类型

  当类实现接口时,该接口作为一种类型(type),可以用来引用类的实例。因此,一个类实现了一个接口,因此表明客户端可以如何处理类的实例。为其他目的定义接口是不合适的。

  一种失败的接口就是所谓的常量接口(constant interface)。 这样的接口不包含任何方法; 它只包含静态 final 属性,每个输出一个常量。 使用这些常量的类实现接口,以避免需要用类名限定常量名。 这里是一个例子:

  1. // Constant interface antipattern - do not use!
  2. public interface PhysicalConstants {
  3. // Avogadro's number (1/mol)
  4. static final double AVOGADROS_NUMBER = 6.022_140_857e23;
  5. // Boltzmann constant (J/K)
  6. static final double BOLTZMANN_CONSTANT = 1.380_648_52e-23;
  7. // Mass of the electron (kg)
  8. static final double ELECTRON_MASS = 9.109_383_56e-31;
  9. }

  常量接口模式是对接口的糟糕使用。 类在内部使用一些常量,完全属于实现细节。实现一个常量接口会导致这个实现细节泄漏到类的导出 API 中。对类的用户来说,类实现一个常量接口是没有意义的。事实上,它甚至可能使他们感到困惑。更糟糕的是,它代表了一个承诺:如果在将来的版本中修改了类,不再需要使用常量,那么它仍然必须实现接口,以确保二进制兼容性。如果一个非 final 类实现了常量接口,那么它的所有子类的命名空间都会被接口中的常量所污染。

  Java 平台类库中有多个常量接口,如 java.io.ObjectStreamConstants。 这些接口应该被视为不规范的,不应该被效仿。

  如果你想导出常量,有几个合理的选择方案。 如果常量与现有的类或接口紧密相关,则应将其添加到该类或接口中。 例如,所有数字基本类型的包装类,如 IntegerDouble,都会导出 MIN_VALUEMAX_VALUE 常量。 如果常量最好被看作枚举类型的成员,则应该使用枚举类型(详见第 34 条)导出它们。 否则,你应该用一个不可实例化的工具类来导出常量(详见第 4 条)。 下是前面所示的 PhysicalConstants 示例的工具类的版本:

  1. // Constant utility class
  2. package com.effectivejava.science;
  3. public class PhysicalConstants {
  4. private PhysicalConstants() { } // Prevents instantiation
  5. public static final double AVOGADROS_NUMBER = 6.022_140_857e23;
  6. public static final double BOLTZMANN_CONST = 1.380_648_52e-23;
  7. public static final double ELECTRON_MASS = 9.109_383_56e-31;
  8. }

  顺便提一下,请注意在数字文字中使用下划线字符(_)。 从 Java 7 开始,合法的下划线对数字字面量的值没有影响,但是如果使用得当的话可以使它们更容易阅读。 无论是固定的浮点数,如果他们包含五个或更多的连续数字,考虑将下划线添加到数字字面量中。 对于底数为 10 的数字,无论是整型还是浮点型的,都应该用下划线将数字分成三个数字组,表示一千的正负幂。

  通常,实用工具类要求客户端使用类名来限定常量名,例如 PhysicalConstants.AVOGADROS_NUMBER。 如果大量使用实用工具类导出的常量,则通过使用静态导入来限定具有类名的常量:

  1. // Use of static import to avoid qualifying constants
  2. import static com.effectivejava.science.PhysicalConstants.*;
  3. public class Test {
  4. double atoms(double mols) {
  5. return AVOGADROS_NUMBER * mols;
  6. }
  7. ...
  8. // Many more uses of PhysicalConstants justify static import
  9. }

  总之,接口只能用于定义类型。 它们不应该仅用于导出常量。