第五章“可變參數(shù)”

方法重載是Java和其他面向?qū)ο笳Z言最具特色的特性之一。當(dāng)許多人可能認(rèn)為Java的優(yōu)勢(shì)是它的類型，或者是它所帶的API庫(kù)，其實(shí)讓相同的方法名與各種各樣可接受的參數(shù)搭配也是一件很好的事。

Guitar guitar = new Guitar("Bourgeois", "Country Boy Deluxe",
GuitarWood.MAHOGANY, GuitarWood.ADIRONDACK,1.718);
Guitar guitar = new Guitar("Martin", "HD-28");
Guitar guitar = new Guitar("Collings", "CW-28"
GuitarWood.BRAZILIAN_ROSEWOOD, GuitarWood.ADIRONDACK,1.718,
GuitarInlay.NO_INLAY, GuitarInlay.NO_INLAY);

This code calls three versions of the constructor of a (fictional) Guitar class, meaning that information can be supplied when it’s available,rather than forcing a user to know everything about their guitar at one time (many professionals couldn’t tell you their guitar’s width at the nut).
Here are the constructors used:
public Guitar(String builder, String model) {
}
public Guitar(String builder, String model,
GuitarWood backSidesWood, GuitarWood topWood,
float nutWidth) {
}
public Guitar(String builder, String model,
GuitarWood backSidesWood, GuitarWood topWood,
float nutWidth,
GuitarInlay fretboardInlay, GuitarInlay topInlay) {
}

這段代碼調(diào)用了Guitar類中三個(gè)版本的構(gòu)造器，意味著當(dāng)信息可見時(shí)，這些信息會(huì)被支持，而不是迫使每一個(gè)使用者每一次都要去了解關(guān)于Guitar類的所有知識(shí)。許多專家不會(huì)在關(guān)鍵時(shí)候告訴你他們的Guitar的內(nèi)容。下面是用到的構(gòu)造器：

public Guitar(String builder, String model) {
}
public Guitar(String builder, String model,GuitarWood backSidesWood, GuitarWood topWood,float nutWidth) {
}
public Guitar(String builder, String model,GuitarWood backSidesWood, GuitarWood topWood,float nutWidth,
GuitarInlay fretboardInlay, GuitarInlay topInlay) {
}

然而，當(dāng)你想要去增加無限的信息時(shí)，事情開始變得有一點(diǎn)不是那么有用了。例如：假設(shè)你想允許在這個(gè)構(gòu)造器中增加額外的未指明的特性。下面就是一些可能的調(diào)用的例子：

Guitar guitar = new Guitar("Collings", "CW-28"
GuitarWood.BRAZILIAN_ROSEWOOD, GuitarWood.ADIRONDACK,1.718,
GuitarInlay.NO_INLAY, GuitarInlay.NO_INLAY,"Enlarged Soundhole", "No Popsicle Brace");
Guitar guitar = new Guitar("Martin", "HD-28V","Hot-rodded by Dan Lashbrook", "Fossil Ivory Nut","Fossil Ivory Saddle", "Low-profile bridge pins");

對(duì)于這兩個(gè)單獨(dú)的情況，你不得不去增加一個(gè)構(gòu)造器來接受兩個(gè)額外的字符串，另外一個(gè)構(gòu)造器來接受四個(gè)額外的字符串。試圖將這些相似的版本應(yīng)用于早已重載的構(gòu)造器。根據(jù)這樣的話，你最終會(huì)得到20或30個(gè)那樣愚蠢的構(gòu)造器的版本！

原因在于我們常稱做的可變參數(shù)。可變參數(shù)是Tiger的增加的另一個(gè)特性，它用一種相當(dāng)巧妙的方法徹底地解決了這兒提出的問題。這一章講述了這種相對(duì)簡(jiǎn)單的特性的各個(gè)方面。這將會(huì)使你迅速寫出更好、更整潔、更靈活的代碼。

創(chuàng)建一個(gè)可變長(zhǎng)度的參數(shù)列表

可變參數(shù)使得你可以指定某方法來接受多個(gè)同一類型的參數(shù)，而且并不要求事先確定參數(shù)的數(shù)量（在編譯或運(yùn)行時(shí)）。
這就是Tiger的一個(gè)集成部分。事實(shí)上，正是因?yàn)镴ava語言的一些新特性組合在一起才表現(xiàn)出了可變參數(shù)的特性。

我如何去實(shí)現(xiàn)呢？
首先，你要習(xí)慣的書寫省略號(hào)（。。。）。這三個(gè)小點(diǎn)是可變參數(shù)的關(guān)鍵，你將會(huì)經(jīng)常鍵入它們。下面是Guitar類的構(gòu)造器使用可變參數(shù)來接受不確定數(shù)量字符串的一個(gè)例子：

public Guitar(String builder, String model, String...features);

參數(shù)String... features 表明任何數(shù)量的字符串都可能被接受。 所以，下面所有的調(diào)用都合法的。

Guitar guitar = new Guitar("Martin", "HD-28V","Hot-rodded by Dan Lashbrook", "Fossil Ivory Nut","Fossil Ivory Saddle", "Low-profile bridge pins");
Guitar guitar = new Guitar("Bourgeois", "OMC","Incredible flamed maple bindings on this one.");
Guitar guitar = new Guitar("Collings", "OM-42","Once owned by Steve Kaufman--one of a kind");
You could add the same variable-length argument to the other constructors:
public Guitar(String builder, String model,
GuitarWood backSidesWood, GuitarWood topWood,float nutWidth, String... features)
public Guitar(String builder, String model,
GuitarWood backSidesWood, GuitarWood topWood,float nutWidth,
GuitarInlay fretboardInlay,GuitarInlay topInlay,String... features)

例5-1描寫了一個(gè)把所有的這些特性放在一起的簡(jiǎn)單類，甚至使用XX來一起傳遞一些可變參數(shù)。
Example 5-1. Using varargs in constructors

package com.oreilly.tiger.ch05;
public class Guitar {
private String builder;
private String model;
private float nutWidth;
private GuitarWood backSidesWood;
private GuitarWood topWood;
private GuitarInlay fretboardInlay;
private GuitarInlay topInlay;
private static final float DEFAULT_NUT_WIDTH = 1.6875f;
public Guitar(String builder, String model, String... features) {
this(builder, model, null, null, DEFAULT_NUT_WIDTH, null, null, features);
}
public Guitar(String builder, String model,
GuitarWood backSidesWood, GuitarWood topWood,
float nutWidth, String... features) {
this(builder, model, backSidesWood, topWood, nutWidth, null, null, features);
}
public Guitar(String builder, String model,
GuitarWood backSidesWood, GuitarWood topWood,float nutWidth,
GuitarInlay fretboardInlay, GuitarInlay topInlay,String... features) {
this.builder = builder;
this.model = model;
this.backSidesWood = backSidesWood;
this.topWood = topWood;
this.nutWidth = nutWidth;
this.fretboardInlay = fretboardInlay;
this.topInlay = topInlay;
}
}

剛才發(fā)生了什么?
當(dāng)你指定了一個(gè)可變長(zhǎng)度參數(shù)列表,Java編譯器實(shí)際上讀入 “create an array of type <參數(shù)類型>”。你鍵入：

public Guitar(String builder, String model, String... features)

然而：編譯器解釋這些為：

public Guitar(String builder, String model, String[] features)

這意味著重復(fù)參數(shù)列表變得簡(jiǎn)單（這將在“重復(fù)可變長(zhǎng)度參數(shù)列表”里講述），這與你需要完成的其他程序設(shè)計(jì)目標(biāo)是一樣。
你可以像使用數(shù)組一樣來使用可變參數(shù)。
然而，這同樣存在一些限制。第一，在每個(gè)方法中，你只可以使用一次省略號(hào)。所以，下面的書寫是不合法的：

public Guitar(String builder, String model,
String... features, float... stringHeights)

另外，省略號(hào)必須作為方法的最后一個(gè)參數(shù)。


如果你不需要傳遞任何可變參數(shù)呢？
那沒關(guān)系，你只需要以舊的方式調(diào)用構(gòu)造器：

Guitar guitar = new Guitar("Martin", "D-18");

我們?cè)僮屑?xì)看看，雖然程序中沒有與下面代碼相匹配的構(gòu)造器：

public Guitar(String builder, String model)

那么，代碼到底傳遞了什么呢？作為可變參數(shù)的特例，在參數(shù)中不傳遞東西是一個(gè)合法的選項(xiàng)。所以，當(dāng)你看到 String... features，你應(yīng)該把它認(rèn)為是零個(gè)或者更多個(gè)String參數(shù)。這省卻你再去創(chuàng)建另一個(gè)不帶可變參數(shù)構(gòu)造器的麻煩。

重復(fù)可變長(zhǎng)度參數(shù)類表

所有這些可變參數(shù)是很好的。但是實(shí)際上，如果你不在你的方法中使用它們的話，他們顯然僅僅是吸引眼球的東西或是窗戶的裝飾品而已。
然而，你可以像你使用數(shù)組一樣來使用可變參數(shù)，你會(huì)覺得這種用法很簡(jiǎn)單。

那我怎么來使用可變參數(shù)呢？
首先你要確保閱讀了“創(chuàng)建一個(gè)可變長(zhǎng)度的參數(shù)列表”，你會(huì)從中了解到可變參數(shù)方法最重要的東西，那就是我們把可變參數(shù)當(dāng)作數(shù)組來看待。
所以，繼續(xù)前面的例子，你可以寫出下面的代碼：

public Guitar(String builder, String model,
GuitarWood backSidesWood, GuitarWood topWood,float nutWidth,
GuitarInlay fretboardInlay, GuitarInlay topInlay,String... features) {
this.builder = builder;
this.model = model;
this.backSidesWood = backSidesWood;
this.topWood = topWood;
this.nutWidth = nutWidth;
this.fretboardInlay = fretboardInlay;
this.topInlay = topInlay;
for (String feature : features) {
System.out.println(feature);
}
}

上面的這段代碼看上是不是不是那么的有吸引力？但這確實(shí)體現(xiàn)了可變參數(shù)的精髓。作為另一個(gè)例子，下面這個(gè)簡(jiǎn)單的方法從一組數(shù)字中計(jì)算出最大值：

public static int max(int first, int... rest) {
int max = first;
for (int i : rest) {
if (i > max)
max = i;
}
return max;
}

是不是，夠簡(jiǎn)單吧？


那么如何存儲(chǔ)可變長(zhǎng)度參數(shù)呢？
正因?yàn)镴ava編譯器把這些看作數(shù)組，所以數(shù)組顯然是一個(gè)存儲(chǔ)的好選擇，這將在下面的例5-2中體現(xiàn)。
Example 5-2. 存儲(chǔ)作為成員變量的可變參數(shù)

package com.oreilly.tiger.ch05;
public class Guitar {
private String builder;
private String model;
private float nutWidth;
private GuitarWood backSidesWood;
private GuitarWood topWood;
private GuitarInlay fretboardInlay;
private GuitarInlay topInlay;
private String[] features;
private static final float DEFAULT_NUT_WIDTH = 1.6875f;
public Guitar(String builder, String model, String... features) {
this(builder, model, null, null, DEFAULT_NUT_WIDTH, null, null, features);
}
public Guitar(String builder, String model,
GuitarWood backSidesWood, GuitarWood topWood,
float nutWidth, String... features) {
this(builder, model, backSidesWood, topWood, nutWidth, null, null, features);
}
public Guitar(String builder, String model,
GuitarWood backSidesWood, GuitarWood topWood,
float nutWidth,
GuitarInlay fretboardInlay, GuitarInlay topInlay,
String... features) {
this.builder = builder;
this.model = model;
this.backSidesWood = backSidesWood;
this.topWood = topWood;
this.nutWidth = nutWidth;
this.fretboardInlay = fretboardInlay;
this.topInlay = topInlay;
this.features = features;
}
}

你可以簡(jiǎn)單地在Java的Collection類中存儲(chǔ)這些可變參數(shù)。

//變量聲明
private List features;
//在方法中或是構(gòu)造器中的書寫
this.features = java.util.Arrays.asList(features);

允許零長(zhǎng)度的參數(shù)列表
可變參數(shù)的一個(gè)顯著的特性是可變長(zhǎng)度參數(shù)可以接受零到N個(gè)參數(shù)。這就意味著你可以調(diào)用這些方法中的一個(gè)方法而不傳遞任何參數(shù)，程序同樣可以運(yùn)行。從另一方面來說，這又意味著，作為一個(gè)程序員，你最好意識(shí)到你必須防范這種情況的發(fā)生。

如何實(shí)現(xiàn)它呢？
記得在“重復(fù)可變長(zhǎng)度參數(shù)類表”中，你讀到過下面這個(gè)簡(jiǎn)單的方法：

public static int max(int first, int... rest) {
int max = first;
for (int i : rest) {
if (i > max)
max = i;
}
return max;
}

你可以以多種形式來調(diào)用這個(gè)方法：

int max = MathUtils.max(1, 4);
int max = MathUtils.max(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
int max = MathUtils.max(18, 8, 4, 2, 1, 0);

有一點(diǎn)不是那么令人滿意的地方是，在很多情況下，你要傳遞的數(shù)字已經(jīng)存儲(chǔ)在數(shù)組里，或是至少是在某些集成的形式中：
//用這種方法來取得數(shù)字

int[] numbers = getListOfNumbers( );

要把這些數(shù)字傳遞給max()方法是不可能的。你需要檢查list的長(zhǎng)度，從中截取掉第一個(gè)對(duì)象（如果存在第一個(gè)對(duì)象的話），然后檢查類型來確保是int型。完成了這些，你才可以帶著數(shù)組中剩余的部分一起傳遞進(jìn)入方法。而這數(shù)組中剩余的部分還要重復(fù)，或者要人工地轉(zhuǎn)化為適合的格式。總之，這個(gè)過程會(huì)很辛苦，你需要做許多瑣碎的事情。仔細(xì)想想，你要記得編譯器是將這個(gè)方法解釋為下面的語句：
public static int max(int first, int[] rest)
所以，你可以做些調(diào)整，把max()方法改寫成下面這個(gè)樣子：

public static int max(int... values) {
int max = Integer.MIN_VALUE;
for (int i : values) {
if (i > max)
max = i;
}
return

你現(xiàn)在已經(jīng)定義了一個(gè)可以很容易接受數(shù)組的方法。

//用這種方法來取得數(shù)字
int[] numbers = getListOfNumbers( );
int max = MathUtils.max(numbers);

當(dāng)接受單一的可變長(zhǎng)度參數(shù)時(shí)，你使用這種方法會(huì)很簡(jiǎn)單。但是，如果在最好的情況下，你傳遞了一個(gè)零長(zhǎng)度的數(shù)組進(jìn)去，這就會(huì)帶來問題，你會(huì)得到難以預(yù)料的結(jié)果。為了解決這個(gè)問題，你需要一個(gè)小的錯(cuò)誤檢查。例5-3是MathUtils類的完整代碼列表，在這里是一個(gè)功能更強(qiáng)的MathUtil類。


例5-3 處理零參數(shù)的方法

package com.oreilly.tiger.ch05;
public class MathUtils {
public static int max(int... values) {
if (values.length == 0) {
throw new IllegalArgumentException("No values supplied.");
}

任何時(shí)候，你都可能會(huì)要處理零長(zhǎng)度的參數(shù)列表，這時(shí)你就需要執(zhí)行這類的錯(cuò)誤檢查。通常，一個(gè)功能強(qiáng)大的IllegalArgumentException類是一個(gè)好的選擇。

int max = Integer.MIN_VALUE;
for (int i : values) {
if (i > max)
max = i;
}
return max;
}
}

那么關(guān)于調(diào)用同樣的方法來處理通常參數(shù)不是數(shù)組的方法，又會(huì)如何呢?這當(dāng)然是完全合法的。下面的代碼都是合法調(diào)用max()方法的手段：

int max = MathUtils.max(myArray);
int max = MathUtils.max(new int[] { 2, 4, 6, 8 });
int max = MathUtils.max(2, 4, 6, 8);
int max = MathUtils.max(0);
int max = MathUtils.max( );

指定對(duì)象參數(shù)，而非基本類型

在第四章中我們談到，Tiger通過拆箱增加了一系列的新特征。你可以在處理可變參數(shù)時(shí)，在你的方法接受的參數(shù)中使用對(duì)象包裝類。

如何實(shí)現(xiàn)？
你一定記得在Java中所有的類最終都是java.lang.Object的子類。這就意味著任何對(duì)象可以被轉(zhuǎn)化成一個(gè)Object對(duì)象。更進(jìn)一步說，因?yàn)橄駃nt和short這樣的基本類型會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)化成他們對(duì)應(yīng)的對(duì)象包裝類（就像Integer和Short）,任何Java類型可以被轉(zhuǎn)化成一個(gè)Object對(duì)象。
所以，如果你需要你的可變參數(shù)方法可以接受最多種參數(shù)的類型，那么你可以將Object類型作為參數(shù)的類型。更好的是，為了達(dá)到多重功能，絕大多數(shù)情況下都會(huì)使用Object對(duì)象。例如，寫個(gè)用來打印方法。

private String print(Object... values) {
StringBuilder sb = new StringBuilder( );
for (Object o : values) {
sb.append(o)
.append(" ");
}
return sb.toString( );
}

這兒最簡(jiǎn)單的意思是打印出所有的東西。然而，這個(gè)方法更通用的定義是下面的樣子：

private String print(String... values) {
StringBuilder sb = new StringBuilder( );
for (Object o : values) {
sb.append(o)
.append(" ");
}
return sb.toString( );
}

這個(gè)方法的問題是方法自身不能接受字符串,整數(shù),浮點(diǎn)數(shù),數(shù)組和其他的類型數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)你都想要正常的打印出來。通過使用Object這個(gè)更為通用的類型，你可以來打印所有的一切。

private String print(Object... values) {
StringBuilder sb = new StringBuilder( );
for (Object o : values) {
sb.append(o)
.append(" ");
}
return sb.toString( );
}

避免數(shù)組自動(dòng)轉(zhuǎn)化

Tiger增加了各種類型的自動(dòng)轉(zhuǎn)化和便利，這些東西在絕大多數(shù)的情況下是很好用的。不幸的是，有些時(shí)候所有的這些東西會(huì)變成你的障礙。其中一種情況是，在可變參數(shù)方法中將多個(gè)Object對(duì)象轉(zhuǎn)化為Object[]數(shù)組對(duì)象，你會(huì)發(fā)現(xiàn)在個(gè)別的情況下，你需要用Java來書寫。


如何實(shí)現(xiàn)？
在將要仔細(xì)討論這件事情前，你要確信自己理解這個(gè)問題。Java新的printf()方法是一個(gè)很好的便利，舉這個(gè)方法作個(gè)例子：

System.out.printf("The balance of %s's account is $%(,6.2f\n",account.getOwner().getFullName( ),account.getBalance( ));

如果你看一下Java文檔中關(guān)于printf()方法的說明，你就會(huì)看到它是一個(gè)可變參數(shù)的方法。它有兩個(gè)參數(shù)：一個(gè)是用于設(shè)置字符串格式的String類型變量，另一個(gè)是所有要傳遞進(jìn)字符串的Object對(duì)象:

PrintStream printf(String format, Object... args)

現(xiàn)在，你可以把上面的代碼默認(rèn)為下面的形式：

PrintStream printf(String format, Object[] args)

兩種書寫是不是完全相同呢？大多數(shù)情況下是相同的。考慮一下下面的代碼：

Object[] objectArray = getObjectArrayFromSomewhereElse( );
out.printf("Description of object array: %s\n", obj);

這是乎有點(diǎn)牽強(qiáng)，然而要把它看作是為了自省的代碼而付出的正常開銷。比起其它代碼，這樣寫要簡(jiǎn)潔的多。如果你正在編寫一個(gè)代碼分析工具，或者一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，或者其他可能使用reflection或簡(jiǎn)單API來判斷出應(yīng)用程序會(huì)需要何種對(duì)象的東西，這些馬上會(huì)成為一個(gè)通用的案例。這兒，你不是真正關(guān)心對(duì)象數(shù)組的內(nèi)容，就像你同樣不會(huì)去關(guān)心數(shù)組自身一樣。它是什么類型？它的內(nèi)存地址是多少？它的字符串代表什么意思？請(qǐng)緊記所有這些問題都是和數(shù)組本身有關(guān)的，和數(shù)組的內(nèi)容無關(guān)。例如：我們來看看下面的數(shù)組代碼：

public Object[] getObjectArrayFromSomewhereElse( ) {
return new String[] {"Hello", "to", "all", "of", "you"};
}

在這種情況下，你肯能會(huì)寫一些像下面一樣的代碼來回答某些關(guān)于數(shù)組的問題：

out.printf("Description of object array: %s\n", obj);

然而，輸出結(jié)果并不是你所期望的那樣：

run-ch05:
[echo] Running Chapter 5 examples from Java Tiger: A Developer's Notebook
[echo] Running VarargsTester...
[java] Hello

這倒是怎么回事？這就不是你想看到的結(jié)果。然而，編譯器做了它應(yīng)該做的，它把在printf()方法里的Object...轉(zhuǎn)換為Object[]。實(shí)際上，當(dāng)編譯器得到你方法的調(diào)用時(shí)，它看到的參數(shù)是Object[]。所以編譯器不是把這個(gè)數(shù)組看作一個(gè)Object對(duì)象本身，而是把它分成不同的部分。這樣被傳遞給字符串格式 (%s)的就是第一個(gè)參數(shù)部分“Hello”字符串，所以結(jié)果“Hello”就顯示出來了。

仔細(xì)看看這件事，你需要去告訴編譯器你要把整個(gè)對(duì)象數(shù)組obj看作是一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象，而不是一組參數(shù)。請(qǐng)看下面奇特的代碼：

out.printf("Description of object array: %s\n", new Object[] { obj });

作為選擇，還有一種更為簡(jiǎn)單的方法：

out.printf("Description of object array: %s\n", (Object)obj);

在上面兩種書寫情況下，編譯器不再認(rèn)為是對(duì)象的數(shù)組，而是直接認(rèn)為是一個(gè)簡(jiǎn)單的Object對(duì)象，而這個(gè)Object對(duì)象又恰好是一個(gè)對(duì)象數(shù)組。那么結(jié)果就如你所愿（至少在這種簡(jiǎn)單的應(yīng)用下）：

run-ch05:
[echo] Running Chapter 5 examples from Java Tiger: A Developer's Notebook
[echo] Running VarargsTester...
[java] [Ljava.lang.String;@c44b88

看到結(jié)果，你肯能會(huì)感到有點(diǎn)錯(cuò)亂。這大概是基于reflection或者其他自省代碼需要的結(jié)果。

全章完.