Java和Ceylon物件的建構與驗證的程式碼案例分享

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;
    }
}

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;
    }
}

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;
    }
}

#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) {
    ...
}

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;
}

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 {
    ...
}

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;
}

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！