62. 当使用其他类型更合适时应避免使用字符串

字符串被设计用来表示文本，它们在这方面做得很好。因为字符串是如此常见，并且受到 Java 的良好支持，所以很自然地会将字符串用于其他目的，而不是它们适用的场景。本条目讨论了一些不应该使用字符串的场景。

字符串是其他值类型的糟糕替代品。 当一段数据从文件、网络或键盘输入到程序时，它通常是字符串形式的。有一种很自然的倾向是保持这种格式不变，但是这种倾向只有在数据本质上是文本的情况下才合理。如果是数值类型，则应将其转换为适当的数值类型，如 int、float 或 BigInteger。如果是问题的答案，如「是」或「否」这类形式，则应将其转换为适当的枚举类型或布尔值。更一般地说，如果有合适的值类型，无论是基本类型还是对象引用，都应该使用它；如果没有，你应该写一个。虽然这条建议似乎很多余，但经常被违反。

字符串是枚举类型的糟糕替代品。 正如条目 34 中所讨论的，枚举类型常量比字符串更适合于枚举类型常量。

字符串是聚合类型的糟糕替代品。 如果一个实体有多个组件，将其表示为单个字符串通常是一个坏主意。例如，下面这行代码来自一个真实的系统标识符，它的名称已经被更改，以免引发罪责：

// Inappropriate use of string as aggregate type
String compoundKey = className + "#" + i.next();

这种方法有很多缺点。如果用于分隔字段的字符出现在其中一个字段中，可能会导致混乱。要访问各个字段，你必须解析字符串，这是缓慢的、冗长的、容易出错的过程。你不能提供 equals、toString 或 compareTo 方法，但必须接受 String 提供的行为。更好的方法是编写一个类来表示聚合，通常是一个私有静态成员类（详见第 24 条）。

字符串不能很好地替代 capabilities。 有时，字符串用于授予对某些功能的访问权。例如，考虑线程本地变量机制的设计。这样的机制提供了每个线程都有自己的变量值。自 1.2 版以来，Java 库就有了一个线程本地变量机制，但在此之前，程序员必须自己设计。许多年前，当面临设计这样一个机制的任务时，有人提出了相同的设计，其中客户端提供的字符串键，用于标识每个线程本地变量：

// Broken - inappropriate use of string as capability!
public class ThreadLocal {
    private ThreadLocal() { } // Noninstantiable

    // Sets the current thread's value for the named variable.
    public static void set(String key, Object value);

    // Returns the current thread's value for the named variable.
    public static Object get(String key);
}

这种方法的问题在于，字符串键表示线程本地变量的共享全局名称空间。为了使这种方法有效，客户端提供的字符串键必须是惟一的：如果两个客户端各自决定为它们的线程本地变量使用相同的名称，它们无意中就会共享一个变量，这通常会导致两个客户端都失败。而且，安全性很差。恶意客户端可以故意使用与另一个客户端相同的字符串密钥来非法访问另一个客户端的数据。

这个 API 可以通过用一个不可伪造的键（有时称为 capability）替换字符串来修复：

public class ThreadLocal {
    private ThreadLocal() { } // Noninstantiable

    public static class Key { // (Capability)
        Key() { }
}

// Generates a unique, unforgeable key
public static Key getKey() {
    return new Key();
}

public static void set(Key key, Object value);

public static Object get(Key key);
}

虽然这解决了 API 中基于字符串的两个问题，但是你可以做得更好。你不再真正需要静态方法。它们可以变成键上的实例方法，此时键不再是线程局部变量：而是线程局部变量。此时，顶层类不再为你做任何事情，所以你可以删除它，并将嵌套类重命名为 ThreadLocal：

public final class ThreadLocal {
    public ThreadLocal();
    public void set(Object value);
    public Object get();
}

这个 API 不是类型安全的，因为在从线程本地变量检索值时，必须将值从 Object 转换为它的实际类型。原始的基于 String 类型 API 的类型安全是不可能实现的，基于键的 API 的类型安全也是很难实现的，但是通过将 ThreadLocal 作为一个参数化的类来实现这个 API 的类型安全很简单（详见第 29 条）：

public final class ThreadLocal<T> {
    public ThreadLocal();
    public void set(T value);
    public T get();
}

粗略地说，这就是 java.lang.ThreadLocal 提供的 API，除了解决基于字符串的问题之外，它比任何基于键的 API 都更快、更优雅。

总之，当存在或可以编写更好的数据类型时，应避免将字符串用来表示对象。如果使用不当，字符串比其他类型更麻烦、灵活性更差、速度更慢、更容易出错。字符串经常被误用的类型包括基本类型、枚举和聚合类型。