昆明Java培训:Java如何创建不可变类?

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昆明Java培训:Java如何创建不可变类?,第1张

class:java中class确切的表示为一个类object:java中object确切的表示为一个对象,也称为类的实例其实,如果一个类被设计成不可变的类,那么这个类的实例化对象也是不可变的。

不可变类:当你获得这个类的一个实例引用时,你不可以改变这个实例的内容。

那么,什么是不可变对象?一旦一个类的实例化对象被创建并初始化,那么它就不可以被改变。

我们可以调用访问器方法(getter),复制对象,或者传递对象,但是不允许任何方法改变这个对象的状态。

包装类(e.g.Integer或Float)和String类是不可变类的代表。

访问器方法(accessormethod):对成员变量做出访问的方法,e.g.getter()方法。

修改器方法(mutatormethod):对成员变量做出修改的方法,e.g.setter()方法。

定义一个不可变类如果我们要自己创建一个不可变类,需要遵守下面的规则:将成员变量(field:在一些书中也翻译为域)声明成final并在构造器中初始化。

对于基本类型的成员变量,用final修饰,一旦它被初始化,就不能被改变了。

而对于引用类型的成员变量,不能够改变它的引用。

成员变量如果被声明称final,那么构建对象时,必须要初始化这样的域引用类型是可变的,我们需要采取一些措施来保证它的不可变性。

为什么?如果我们只是声明了一个final的可变引用类型,那么这个引用可以去引用外部的类,或者被其他外部类引用。

在这种情况下,我们要做到:1.这些方法不会改变这些可变对象中的内容2.不要将这些引用分享到外部供其他类使用,例如,如果对成员变量的引用是可以被其他类改变的,那么这些外部类就可以改变这个类中的内容。

3.如果必须要返回一个引用,那么就返回一个对象的深度拷贝,这样尽管返回的对象内容改变了,但也保存着原始的内容。

只提供访问器方法(i.e.getter方法)不提供修改器方法(i.e.setter方法)如果一定要改变这个对象的内容,那就创建一个新的不可变对象内容做相应的修改,返回修改后的对象的引用声明类是final的。

如果一个类可以被继承,那么它子类就可以重载它的方法,并且修改成员变量JavaAPI中不可变类的例子让我们来回顾一下String类,用它来理解上述的几个方面在String类实现中的体现:所有在Stirng类中成员变量都被声明成private,这些成员变量都在构造器中在构建对象时被初始化。

trimconcatsubstring都可以改变String的对象,为了保证String的不可变性,这些方法都返回的是一个改变相应内容后新的对象。

string类被声明称final,所以任何类都不能继承,重载它的方法。

自己实现一个不可变类接下来我们自己实现一个不可变类ImmutableCircle。

//ImmutableCircle.java//PointisamutableclassclassPoint{privateintxPos,yPospublicPoint(intx,inty){xPos=xyPos=y}publicStringtoString(){return"x="+xPos+",y="+yPos}intgetX(){returnxPos}intgetY(){returnyPos}}//ImmutableCircleisanimmutableclass_thestateofitsobjects//cannotbemodifiedoncetheobjectiscreatedpublicfinalclassImmutableCircle{privatefinalPointcenterprivatefinalintradiuspublicImmutableCircle(intx,inty,intr){center=newPoint(x,y)radius=r}publicStringtoString(){return"center:"+center+"andradius="+radius}publicintgetRadius(){returnradius}publicPointgetCenter(){//returnacopyoftheobjecttoavoid//thevalueofcenterchangedfromcodeoutsidetheclassreturnnewPoint(center.getX(),center.getY())}publicstaticvoidmain(String[]s){System.out.println(newImmutableCircle(10,10,20))}//othermembersareelided...}上面的程序运行之后,打印:center:x=10,y=10andradius=20上面的程序体现了不可变类的以下几点:·这个类被声明成final,不可以被继承,也不可以重载它的方法·这个类的成员变量都是final并且是私有的·因为成员变量center是一个引用类型,是可变的,所以在他的getter方法中,返回的是对point对象的拷贝设计一个不可变的类最关键的一点:要注意引用类型的成员变量,如果成员变量的类型是可变的引用类型,就必须要采取必要的措施来保护这个成员变量不会被修改不可变类不足的地方不可变对象同样也有不足的地方。

为了保证不可变性,不可变类中的方法会创建出一定量的对象的拷贝。

例如,在上面的代码中,每次调用getcenter方法都会新建并返回一个point对象的拷贝。

而假如我们只需要调用一次,返回一个point对象,就没必要费尽心神的去设计一个不可变类,仅仅只需要一个可变的immutablecircle类就可以了。

String类在很多应用场景中都会用到,如果我们调用String类中trim,concat,或者是在循环中调用substring方法,都会创建一个新的临时String对象。

同时,java也提供了Stringbuffer和Stringbuilder的可变类。

他们同String一样,但是却可以改变这个对象的内容。

所以,我们可以根据不同的场景使用String类或者Stringbuffer/Stringbuilder类。

总结,文章的最后还是那句话,要根据自己的实际需要,去设计代码,而不要过度设计。

a只是字符串的引用,并不是对象本身,所以可以被修改。a=“age”只是将a的引用指向了字符串age,原先的字符串name并没有被改变。

Java中String类是不可变的意思是当String对象被创建后,这个对象的状态就不能被改变,包括对象内的成员变量等都不能被改变。

Java把String设计为不可变,有以下优点:

当创建一个字符串常量时,判断该字符串是否在常量池中,如果存在,返回已经存在的字符串引用,如果不存在,新建一个字符串返回其引用。例如String a=“abc”;String b=“abc”;。变量a和b其实引用的是同一个字符串对象abc,如果String是可变的,有需要再创建一个新的变量。

在Java中常常要用到Hash值,String不可变总能保值Hash值不变,并缓存起来,不用每次都计算Hash值。

正因为String是不可变的,他们可以在多个线程中共享,是线程安全的。

不可变类的唯一判断条件是:

“ 不可变类的实例在实例的整个生命周期中永远保持初始化的状态”

比如一个类里面有个属性是private List list,然后只提供了getList()方法,但是你还是可以通过getList().add(XXX)来修改list的内容。即是,它没有保持“初始化”状态,它是个可变类。

来自百度:

可变类和不可变类(Mutable and Immutable Objects)的初步定义:

可变类:当你获得这个类的一个实例引用时,你可以改变这个实例的内容。

不可变类:当你获得这个类的一个实例引用时,你不可以改变这个实例的内容。不可变类的实例一但创建,其内在成员变量的值就不能被修改。

如何创建一个自己的不可变类:

.所有成员都是private

.不提供对成员的改变方法,例如:setXXXX

.确保所有的方法不会被重载。手段有两种:使用final Class(强不可变类),或者将所有类方法加上final(弱不可变类)。

.如果某一个类成员不是原始变量(primitive)或者不可变类,必须通过在成员初始化(in)或者get方法(out)时通过深度clone方法,来确保类的不可变。