假设我有一个被设计为实例化的类。我在类中有几个私有的“helper”方法,它们不需要访问任何类成员,只对它们的参数进行操作,并返回一个结果。

public class Example {
   private Something member;

   public double compute() {
       double total = 0;
       total += computeOne(member);
       total += computeMore(member);
       return total;         
   }

   private double computeOne(Something arg) { ... }
   private double computeMore(Something arg) {... } 
} 

是否有特别的理由指定computeOne和computeMore作为静态方法-或者有特别的理由不这样做?

当然,让它们保持非静态状态是最简单的,尽管它们当然可以是静态的,而不会引起任何问题。


当前回答

如果该方法基本上只是一个子例程,永远不会使用状态信息,则将其声明为静态。

这允许它在其他静态方法或类初始化中使用,即:

public class Example {
   //...

   //Only possible if computeOne is static
   public final static double COMPUTED_ONE = computeOne(new Something("1"));

   //...
}

其他回答

或者有什么特别的理由不(将它们声明为静态的)?

Yes.

通过将它们保留为实例方法,您可以在以后提供不同的实现。

这听起来可能很愚蠢(实际上如果这些方法只由您在50行程序中使用,则会很愚蠢),但在较大的应用程序中,或在其他人使用的库中,您可能会决定选择更好的实现,但又不想破坏现有代码。

因此,在新版本中创建一个子类并返回该子类,由于方法被声明为实例方法,因此只需让多态性完成它的工作。

此外,出于同样的原因,将构造函数设置为私有并提供静态工厂方法也会带来好处。

因此,我的建议是保留它们作为实例方法,并尽可能避免静态方法。 充分利用语言提供的动态特性。

请参见这里的相关视频:如何设计一个好的API以及为什么它很重要

虽然它与“静态vs实例”方法的讨论没有直接关系,但它涉及到API设计中一些有趣的点。

根据我的经验,我认为这种私有方法往往是相当通用和可重用的。

我认为要做的第一件事是问这个方法在当前类上下文之外是否有用。如果是这样,我将完全按照Everyone的建议,将这个方法作为静态提取到一些utils类,希望在实现新方法之前进行检查,做完全相同的事情。

这种通用的私有方法是项目中很大一部分代码重复的来源,因为每个开发人员都在需要使用它们的地方独立地重新发明它们。因此,这种方法的集中化是一条可行之路。

这可能会导致字节码略小,因为静态方法无法访问它。我不认为它在速度上有任何不同(如果有的话,它可能太小了,不会对整体产生影响)。

我会让它们是静态的,因为如果可能的话,我通常会这样做。但那只是我。


编辑:这个答案一直被否决,可能是因为关于字节码大小的未经证实的断言。我来做个测试。

class TestBytecodeSize {
    private void doSomething(int arg) { }
    private static void doSomethingStatic(int arg) { }
    public static void main(String[] args) {
        // do it twice both ways
        doSomethingStatic(0);
        doSomethingStatic(0);
        TestBytecodeSize t = new TestBytecodeSize();
        t.doSomething(0);
        t.doSomething(0);
    }
}

字节码(用javap -c -private TestBytecodeSize检索):

Compiled from "TestBytecodeSize.java"
class TestBytecodeSize extends java.lang.Object{
TestBytecodeSize();
  Code:
   0:   aload_0
   1:   invokespecial   #1; //Method java/lang/Object."<init>":()V
   4:   return

private void doSomething(int);
  Code:
   0:   return

private static void doSomethingStatic(int);
  Code:
   0:   return

public static void main(java.lang.String[]);
  Code:
   0:   iconst_0
   1:   invokestatic    #2; //Method doSomethingStatic:(I)V
   4:   iconst_0
   5:   invokestatic    #2; //Method doSomethingStatic:(I)V
   8:   new     #3; //class TestBytecodeSize
   11:  dup
   12:  invokespecial   #4; //Method "<init>":()V
   15:  astore_1
   16:  aload_1
   17:  iconst_0
   18:  invokespecial   #5; //Method doSomething:(I)V
   21:  aload_1
   22:  iconst_0
   23:  invokespecial   #5; //Method doSomething:(I)V
   26:  return

}

调用静态方法需要两个字节码(byteops?): iconst_0(用于参数)和invokestatic。 调用非静态方法需要三个:aload_1(我认为用于TestBytecodeSize对象)、iconst_0(用于参数)和invokespecial。(请注意,如果这些不是私有方法,它将是invokvirtual而不是invokspecial;参见JLS§7.7调用方法。)

现在,正如我所说,我不期望这两者之间有任何很大的性能差异,除了invokestatic需要的字节码少了一个。invokestatic和invokspecial应该都比invokvirtual稍微快一点,因为它们都使用静态绑定而不是动态绑定,但我不知道是否其中一个比另一个更快。我也找不到任何好的推荐信。我能找到的最接近的是1997年JavaWorld的文章,它基本上重申了我刚才所说的:

最快的指令很可能是invokspecial和invokestatic,因为这些指令调用的方法是静态绑定的。当JVM解析这些指令的符号引用并将其替换为直接引用时,该直接引用可能包含指向实际字节码的指针。

但自1997年以来,很多事情都发生了变化。

总之…我想我还是坚持我之前说过的话。速度不应该是选择一个而不是另一个的原因,因为这充其量只是一个微观优化。

我实在想不出私有静态方法有什么明显的优势。话虽如此,使它们是非静态的也没有什么特别的好处。这主要是一个表示的问题:你可能想让它们是静态的,以清楚地强调它们没有改变对象的事实。

对于具有不同访问权限的方法,我认为有两个主要参数:

可以在不创建对象实例的情况下调用静态方法,这很有用 静态方法不能被继承,如果您需要多态性,这可能是一个问题(但与私有方法无关)。

除此之外,差异非常小,我强烈怀疑传递给实例方法的额外this指针会产生显著差异。

答案是……视情况而定。

如果member是特定于您正在处理的对象的实例变量,那么为什么要将它作为参数传递呢?

例如:

public class Example {
   private Something member;

   public double compute() {
       double total = 0;
       total += computeOne();
       total += computeMore();
       return total;         
   }

   private double computeOne() { /* Process member here */ }
   private double computeMore() { /* Process member here */ } 
}