谜题71 ：进口税

在 5.0 版中，Java 平台引入了大量的可以使操作数组变得更加容易的工具。下面这个谜题使

用了变量参数、自动包装、静态导入（请查看 http://java.sun.com/j2se/5.0/docs/guide/language
[Java-5.0]）以及便捷方法 Arrays.toString（请查看谜题 60）。那么，这个程序会打印什么呢？

import static java.util.Arrays.toString;
class ImportDuty {
public static void main(String[ ] args) {
printArgs(1, 2, 3, 4, 5);
}
static void printArgs(Object... args) {
System.out.println(toString(args));
}
}

　　

你可能会期望该程序打印[1,2,3,4,5]，实际上它确实会这么做，只要它能编译。
令人沮丧的是，看起来编译器找不到恰当的 toString 方法：

ImportDuty.java:9:Object.toString()can't be applied to(Object[])
System.out.println(toString(args));

　　

是不是编译器的理解力太差了？为什么它会尝试着去应用 Object.toString()
呢？它与调用参数列表并不匹配，而 Arrays.toString(Object[ ])却可以完全
匹配。
编译器在选择在运行期将被调用的方法时，所作的第一件事就是在肯定能找到该
方法的范围内挑选[JLS 15.12.1]。编译器将在包含了具有恰当名字的方法的最
小闭合范围内进行挑选，在我们的程序中，这个范围就是 ImportDuty 类，它包
含了从 Object 继承而来的 toString 方法。在这个范围中没有任何可以应用于
toString(args)调用的方法，因此编译器必须拒绝该程序。
换句话说，我们想要的 toString 方法没有在调用点所处的范围内。导入的
toString 方法被 ImportDuty 从 Object 那里继承而来的具有相同名字的方法所
遮蔽（shade）了[JLS 6.3.1]。遮蔽与遮掩（谜题 68）非常相像，二者的关键
区别是一个声明只能遮蔽类型相同的另一个声明：一个类型声明可以遮蔽另一个
类型声明，一个变量声明可以遮蔽另一个变量声明，一个方法声明可以遮蔽另一
个方法声明。与其形成对照的是，变量声明可以遮掩类型和包声明，而类型声明
也可以遮掩包声明。
当一个声明遮蔽了另一个声明时，简单名将引用到遮蔽声明中的实体。在本例中，
toString 引用的是从 Object 继承而来的 toString 方法。简单地说，本身就属
于某个范围的成员在该范围内与静态导入相比具有优先权。这导致的后果之一就
是与 Object 的方法具有相同名字的静态方法不能通过静态导入工具而得到使
用。
既然你不能对 Arrays.toString 使用静态导入，那么你就应该用一个普通的导入
声明来代替。下面就是 Arrays.toString 应该被正确使用的方式：

import java.util.Arrays;
class ImportDuty {
static void printArgs(Object... args) {
System.out.println(Arrays.toString(args));
}
}

　　

如果你特别强烈地想避免显式地限定 Arrays.toString 调用，那么你可以编写你
自己的私有静态转发方法：

private static String toString(Object[] a) {
return Arrays.toString(a);
}

　　

静态导入工具所专门针对的情况是：程序中会重复地使用另一个类的静态元素，
而每一次用到的时候都进行限定又会使程序变得乱成一锅粥。在这类情况中，静
态导入工具可以显著地提高可读性。这比通过实现接口来继承其常量要安全得
多，而实现接口这种做法是你从来都不应该采用的 [EJ Item 17]。然而，滥用
静态导入工具也会损害可读性，因为这会使得静态成员的类在何处被使用显得非
常不清晰。应该有节制地使用静态导入，只有在非常需要的情况下才应该使用它
们。
对 API 设计者来说，要意识到当某个方法的名字已经出现在某个作用域内时，静
态导入工具并不能被有效地作用于该方法上。这意味着静态导入不能用于那些与
通用接口中的方法共享方法名的静态方法，而且也从来不能用于那些与 Object
中的方法共享方法名的静态方法。再次说明一下，本谜题所要说明的仍然是你在
覆写之外的情况中使用名字重用通常都会产生混乱。我们通过重载、隐藏和遮掩
看清楚了这一点，现在我们又通过遮蔽看到了同样的问题。