Java中传递多个参数给方法的最佳实践

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Java中传递多个参数给方法的最佳实践

概述

在Java中向方法传递多个参数可能会很具有挑战性，特别是当参数数量很多或数据类型复杂时。在这些情况下，理解方法的目的和维护代码可能变得困难。

本文讨论了向Java方法传递多个参数的一些最佳实践。

问题陈述

假设我们有一个具有多个参数的方法：

public class VehicleProcessor {
    Vehicle processVehicle(String make, String model, String color, int weight, boolean status) {
        return new Vehicle(make, model, color, weight, status);
    }
}

向方法传递多个参数可能会对代码质量造成问题：

使方法签名更难阅读和理解。跟踪每个参数的顺序和目的可能很困难，特别是如果参数具有相似的数据类型或命名不佳。
使添加或删除参数变得困难，而不影响调用代码。更改具有多个参数的方法的签名可能是耗时且容易出错的，导致维护成本增加和引入错误的风险更高。
增加调用者和方法签名之间的耦合度。如果调用者与方法签名紧密耦合，对签名的任何更改都可能导致调用代码出现问题。
增加错误的风险，例如传递错误的参数类型或参数顺序错误。这可能导致难以追踪的错误。
增加处理可选或默认值的难度。这可能导致代码重复或创建具有略微不同参数列表的多个方法，降低了代码的灵活性。
影响效率，特别是如果参数是大型或复杂的数据类型。传递一个封装所有所需数据的单个对象可能更有效率。

设计模式，如参数对象模式、Java Bean模式、Java可变参数或构建器模式，可以缓解这些问题，使我们的代码更易读、可维护和高效。

Java对象

**参数对象模式和Java Bean模式是我们在Java中用于在对象之间传递数据的设计模式。**尽管它们有一些相似之处，但它们也有一些显著的不同。

这两种模式之间的一个关键区别参数对象通常被设计为不可变类，而Java Bean类是可变的。这两种模式之间的另一个区别是它们的实例化方法。

当有多个必需参数且重要性不可变性时，参数对象非常有用。同时，当我们需要在对象的生命周期内的不同时间修改对象的状态时，我们使用Java Bean。

让我们在深入讨论每种模式之前，看一个通过传递多个参数调用方法的示例：

VehicleProcessor vehicleProcessor = new VehicleProcessor();
vehicleProcessor.processVehicle("Ford", "Focus", "red", 2200, true);

3.1. 参数对象

**参数对象模式是一种模式，我们向方法传递一个包含所有所需参数的单个对象。**同时，这种做法可以使方法签名更易读和可维护。

现在，让我们创建一个包含所有所需字段的类，而不是具有多个参数的方法：

public class Vehicle {
    static String defaultValue = "DEFAULT";
    private String make = defaultValue;
    private String model = defaultValue;
    private String color = defaultValue;
    private int weight = 0;
    private boolean statusNew = true;

    public Vehicle() {
        super();
    }

    public Vehicle(String make, String model, String color, int weight, boolean statusNew) {
        this.make = make;
        this.model = model;
        this.color = color;
        this.weight = weight;
        this.statusNew = statusNew;
    }

    public Vehicle(Vehicle vehicle) {
        this(vehicle.make, vehicle.model, vehicle.color, vehicle.weight, vehicle.statusNew);
    }
}

然后，我们可以将该类的实例传递给方法：

Vehicle vehicle = new Vehicle("Ford", "Focus", "red", 2200, true);
vehicleProcessor.processVehicle(vehicle);

这种方法的优点是：

方法签名更易读，自我解释性更强。
将来添加或删除参数更容易。
允许我们在将参数传递给方法之前验证参数。
如果需要，可以为参数提供默认值。
如果我们需要在多个方法中使用相同的参数，它促进了代码重用。

使用参数对象的主缺点是，它需要为使用这种方法的每个方法创建一个新类，这可能被视为对只有几个参数的方法来说过于复杂。此外，这可能导致额外的样板代码，并且对于简单的用例来说可能不是最有效的解决方案。

3.2. Java Bean

JavaBean模式类似于参数对象方法。但它允许对象使用无参数构造函数创建，然后在对象的生命周期内的不同时间使用setter方法进行修改或更新。

让我们创建一个JavaBean对象，它具有无参数构造函数，并为每个参数提供getter和setter：

public class Motorcycle extends Vehicle implements Serializable {

    private int year;
    private String features = "";

    public Motorcycle() {
        super();
    }

    public Motorcycle(String make, String model, String color, int weight, boolean statusNew, int year) {
        super(make, model, color, weight, statusNew);
        this.year = year;
    }

    public Motorcycle(Vehicle vehicle, int year) {
        super(vehicle);
        this.year = year;
    }

    // 标准setters和getters
}

使用JavaBean模式，我们可以使用标准getter和setter访问字段，简化代码，并在对象的生命周期内更新对象：

Motorcycle motorcycle = new Motorcycle("Ducati", "Monster", "yellow", 235, true, 2023);
motorcycle.setFeatures("GPS");
vehicleProcessor.processVehicle(motorcycle);

使用Java Beans将参数传递给方法的一个主要缺点是，我们需要一个包含每个参数的getter和setter方法的单独类，导致冗长和不必要的复杂性。此外，Java Beans不适用于不可变对象，因为它们依赖于通过getter和setter方法的可变状态。

Java可变参数

另一种有效的实践是使用Java的可变参数特性，它允许一个方法接受指定类型的可变数量的参数：

public void addMotorcycleFeatures(String... features) {
    StringBuilder str = new StringBuilder(this.getFeatures());
    for (String feature : features) {
        if (!str.isEmpty())
            str.append(", ");
        str.append(feature);
    }
    this.setFeatures(str.toString());
}

这种做法在参数数量不固定且可能根据情况变化时很有帮助。

让我们使用可变参数特性以任意数量的字符串调用方法：

Motorcycle motorcycle = new Motorcycle("Ducati", "Monster", "red", 350, true, 2023);
motorcycle.addMotorcycleFeatures("abs");
motorcycle.addMotorcycleFeatures("navi", "charger");
motorcycle.addMotorcycleFeatures("wifi", "phone", "satellite");

请记住，使用大量参数的可变参数可能会导致性能问题，因此明智地使用它们是至关重要的。

Java可变参数的限制包括只适用于相同类型的参数，可能在处理许多参数时降低代码可读性，并在处理大量参数时可能导致性能问题，以及无法与其他可变参数结合使用。

这些缺点可能限制了Varargs在更复杂场景中的有用性以及在处理不同参数类型时的用途。

构建器模式

另一种广泛实践是构建器模式，它允许我们逐步、流畅且可读地创建对象。

这种模式也有助于创建不可变对象。

例如，如果我们有一个具有多个字段的类，并希望创建这个类的不可变实例，我们可以为每个字段定义一个参数的构造函数：

public class Car {

    private final String make;
    private final String model;
    private final int year;
    private final String color;
    private final boolean automatic;
    private final int numDoors;
    private final String features;

    public Car(String make, String model, int year, String color, boolean automatic, int numDoors, String features) {
        this.make = make;
        this.model = model;
        this.year = year;
        this.color = color;
        this.automatic = automatic;
        this.numDoors = numDoors;
        this.features = features;
    }

}

虽然这个构造函数很简单，但它不具有扩展性或灵活性：

如果我们想要向_Car_类添加更多字段，我们需要修改构造函数和调用代码，这可能很麻烦。
如果我们想要创建具有一些可选字段或默认值的_Car_实例，我们需要创建重载构造函数或使用null值，这使得代码更难阅读和维护。

为了解决这些问题，我们可以使用构建器模式来创建_Car_类的不可变实例。

首先，我们引入一个_CarBuilder_类，它具有设置_Car_类每个字段的方法：

public static class CarBuilder {

    private final String make;
    private final String model;
    private final int year;

    private String color = "unknown";
    private boolean automatic = false;
    private int numDoors = 4;
    private String features