12. 始终重写 toString 方法

      虽然它并不像遵守 equals 和 hashCode 约定那样重要 (条目 10 和 11),但是提供一个良好的 toString 实现使你的类更易于使用,并对使用此类的系统更易于调试。当对象被传递到 println、printf、字符串连接操作符或断言,或者由调试器打印时,toString 方法会自动被调用。即使你从不调用对象上的 toString,其他人也可以。例如,对对象有引用的组件可能包含在日志错误消息中对象的字符串表示。如果未能重写 toString,则消息可能是无用的。

      如果为 PhoneNumber 提供了一个很好的 toString 方法,那么生成一个有用的诊断消息就像下面这样简单:

      程序员将以这种方式生成诊断消息,不管你是否重写 toString,但是除非你这样做,否则这些消息将不会有用。 提供一个很好的 toString 方法的好处不仅包括类的实例,同样有益于包含实例引用的对象,特别是集合。 打印 map 对象时你会看到哪一个, 还是 {Jenny=707-867-5309}?

      实现 toString 方法时,必须做出的一个重要决定是:在文档中指定返回值的格式。 建议你对值类进行此操作,例如电话号码或矩阵类。 指定格式的好处是它可以作为标准的,明确的,可读的对象表示。 这种表示形式可以用于输入、输出以及持久化可读性的数据对象,如 CSV 文件。 如果指定了格式,通常提供一个匹配的静态工厂或构造方法,是个好主意,所以程序员可以轻松地在对象和字符串表示之间来回转换。 Java 平台类库中的许多值类都采用了这种方法,包括 BigInteger,BigDecimal 和大部分基本类型包装类。

      指定 toString 返回值的格式的缺点是,假设你的类被广泛使用,一旦指定了格式,就会终身使用。程序员将编写代码来解析表达式,生成它,并将其嵌入到持久数据中。如果在将来的版本中更改了格式的表示,那么会破坏他们的代码和数据,并且还会抱怨。但通过选择不指定格式,就可以保留在后续版本中添加信息或改进格式的灵活性。

      无论是否决定指定格式,你都应该清楚地在文档中表明你的意图。如果指定了格式,则应该这样做。例如,这里有一个 toString 方法,该方法在条目 11 中使用 类:

      在阅读了这条注释之后,那些生成依赖于格式细节的代码或持久化数据的程序员,在这种格式发生改变的时候,只能怪他们自己。

      无论是否指定格式,都可以通过编程方式访问 toString 返回的值中包含的信息。 例如,PhoneNumber 类应该包含 areaCode, prefix, lineNum 这三个属性。 如果不这样做,就会强迫程序员需要这些信息来解析字符串。 除了降低性能和程序员做不必要的工作之外,这个过程很容易出错,如果改变格式就会中断,并导致脆弱的系统。 由于未能提供访问器,即使已指定格式可能会更改,也可以将字符串格式转换为事实上的 API。

      在静态工具类(详见第 4 条)中编写 toString 方法是没有意义的。 你也不应该在大多数枚举类型(条目 34)中写一个 toString 方法,因为 Java 为你提供了一个非常好的方法。 但是,你应该在任何抽象类中定义 toString 方法,该类的子类共享一个公共字符串表示形式。 例如,大多数集合实现上的 toString 方法都是从抽象集合类继承的。

      回顾一下,除非父类已经这样做了,否则在每个实例化的类中重写 Object 的 toString 实现。 它使得类更加舒适地使用和协助调试。 toString 方法应该以一种美观的格式返回对象的简明有用的描述。