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04. 使用私有构造方法执行非实例化.md

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4. 使用私有构造方法执行非实例化


偶尔你会想写一个类,它只是一组静态方法和静态属性。 这样的类获得了不好的名声,因为有些人滥用这些类而避免以面向对象方式思考,但是它们确实有着特殊的用途。 它们可以用来按照 java.lang.Mathjava.util.Arrays 的方式,在基本类型的数值或数组上组织相关的方法。 它们也可以用于将静态方法(包括工厂(条目 1))分组,用于实现某个接口的对象,其方式为 java.util.Collections。 (从 Java 8 开始,你也可以将这些方法放在接口中,假如它是你自己修改的。)最后,这样的类可以用于在 final 类上对方法进行分组,因为不能将它们放在子类中。

这样的实用类(utility classes)不是设计用来被实例化的:一个实例是没有意义的。然而,在没有显式构造方法的情况下,编译器提供了一个公共的、无参的默认构造方法。对于用户来说,该构造方法与其他构造方法没有什么区别。在已发布的 API 中经常看到无意识的被实例的类。

**试图通过创建抽象类来强制执行非实例化是行不通的。**该类可以被子类化,子类可以被实例化。此外,它误导用户认为该类是为继承而设计的 (条目 19)。不过,有一个简单的方法来确保非实例化。只有当类不包含显式构造方法时,才会生成一个默认构造方法,因此可以通过包含一个私有构造方法来实现类的非实例化:

// Noninstantiable utility class
public class UtilityClass {
    // Suppress default constructor for noninstantiability
    private UtilityClass() {
        throw new AssertionError();
    }
    ... // Remainder omitted
}

因为显式构造方法是私有的,所以在类之外是不可访问的。AssertionError 异常不是严格要求的,但是它提供了一种保证,以防在类中意外地调用构造方法。它保证类在任何情况下都不会被实例化。这个习惯用法有点违反直觉,好像构造方法就是设计成不能调用的一样。因此,如前面所示,添加注释是种明智的做法。

这种习惯有一个副作用,阻止了类的子类化。所有的构造方法都必须显式或隐式地调用父类构造方法,而子类则没有可访问的父类构造方法来调用。