Effective Java 方法設計精華：參數驗證、防禦性複製、方法簽名、慎用重載

第 38 條：檢查參數有效性

Public 方法

• 在 Javadoc @throws 標記說明違反限制時拋出的異常。
• 範例：BigInteger.mod() 檢查模數必須為正，否則拋出 ArithmeticException。

非 Public 方法

• 使用斷言 (assert) 檢查參數。
• 斷言預設關閉，需啟動：JVM 參數 -ea 或 -enableassertions；IntelliJ IDEA 在 VM Options 加入 -ea。

第 39 條：必要時進行防禦性複製

核心觀念：假設客戶端會盡全力破壞類別的約束條件，進行防禦性程式設計。

案例：Period 類別

看似不可變，但 Date 可變，客戶端可透過取得的參考修改內部狀態：

// 攻擊 1：建構子參數
Date start = ...; Date end = ...;
Period p = new Period(start, end);
start.setYear(2017); // 修改了 Period 內部狀態

// 攻擊 2：存取器回傳可變內部參考
p.getEnd().setYear(1998); // 修改了 Period 實例

解決方案：防禦性複製

• 建構子：對每個可變參數建立副本 new Date(start.getTime())，複製後再驗證約束。
• 存取器：回傳可變內部欄位的副本 return new Date(start.getTime())。

適用場景

• 不可變類別
• 客戶提供的物件進入內部資料結構（建構子/方法參數）

Map 鍵值陷阱：使用可變物件 (如 Date) 作為 Map Key，修改後導致無法查找。解決：用不可變值 (如 date.getTime() 的 long 值) 作為 Key。

第 40 條：謹慎設計方法簽名

• 慎選方法名稱（參考 Google Java Style）
• 別過度提供便利方法
• 避免過長參數列表（目標 ≤ 4 個）
• 同類型長參數列表極易弄錯順序

縮短參數列表三招

1. 拆分為多個方法
2. 建立輔助類別 (Parameter Object)
3. 使用 Builder 模式

• 參數類型優先用介面 (Map 而非 HashMap)
• boolean 參數優先用兩元素枚舉 (TemperatureScale {F, C})

慎用重載

重載解析是靜態的（編譯期決定），覆寫是動態的（執行期決定）。

經典陷阱

class CollectionClassifier {
    static String classify(Set s) { return "Set"; }
    static String classify(List l) { return "List"; }
    static String classify(Collection c) { return "Unknown"; }
}
Collection[] cs = { new HashSet<>(), new ArrayList<>(), new HashMap<>().values() };
for (Collection c : cs) System.out.println(classify(c));
// 輸出三次 "Unknown"！因為編譯期類型皆為 Collection

重載方法選擇在編譯期根據宣告類型決定。避免同類型參數的重載，或確保不會產生歧義。

覆寫是動態的

Wine[] wines = { new Wine(), new SparklingWine(), new Champagne() };
for (Wine w : wines) System.out.println(w.name());
// 輸出：wine, sparkling wine, champagne
// 覆寫方法在執行期根據實際物件類型動態分派

總結

嚴謹的參數驗證、必要時的防禦性複製、清晰的方法簽名、謹慎使用重載，是編寫健壯、可維護 API 的關鍵。區分靜態重載與動態覆寫的語意差異，避免陷阱。