Java不可变对象

约定不等于承诺〃 2022-06-13 11:06 195阅读 0赞

不可变对象是指**一个对象的状态在对象被创建之后就不再变化。**不可变对象对于缓存是非常好的选择，因为你不需要担心它的值会被更改。

**创建一个不可变类：**

1.  将类声明为final，所以它不能被继承；
2.  将所有的成员声明为私有的，这样就不允许直接访问这些成员；
3.  对变量不要提供setter方法；
4.  将所有可变的成员声明为final，这样只能对它们赋值一次；
5.  通过构造器初始化所有成员，进行深拷贝（deep copy）；
6.  在getter方法中，不要直接返回对象本身，而是克隆对象，并返回对象的拷贝；

**示例：**

public final class Immutable {
        private final int id;
        private final String name;
        private final HashMap map;
    
        public int getId() {
            return id;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        /**
         * 可变对象的访问方法
         */
        public HashMap getMap() {
            return (HashMap) testMap.clone();
        }
    
        /**
         * 实现深拷贝的构造器*/
        public Immutable(int i, String n, HashMap hm){this.id=i;
            this.name=n;
            HashMap tempMap=new HashMap();
            String key;
            Iterator it = hm.keySet().iterator();
            while(it.hasNext()){
                key=it.next();
                tempMap.put(key, hm.get(key));
            }
            this.map = tempMap;
        }
    
    }

不变模式有两种形式：弱不变模式和强不变模式。

**弱不变模式，**指类实例的状态是不可改变，但是这个类的子类的实例具有可能会变化的状态，要实现弱不变模式，一个类必须满足下面条件：

1.  对象没有任何会修改对象状态的方法 ，这样一来当对象的构造函数将对象的状态初始化之后，对象的状态便不再改变；
2.  属性都是私有的，以防客户端对象直接修改内部状态；
3.  这个对象所引用的其他对象如果是可变的话，必须设法限制外界对这些可变对象的访问，以防止外界修改这些对象，尽量在不可变对象内部初始化这些被引用的对象，而不要在客户端初始化再传入到不可变对象内部来，如果某个可变对象必须在客户端初始化，然后再传入到不变对象里的话，就应当考虑在不可变对象初始化的时候，将这个可变对象进行拷贝。

**弱不变模式的缺点是，**一个弱不变对象的子对象可能是可变的，这个可变的子对象可能可以修改父对象的状态，从而可能允许外界修改父对象的状态。

**强不变模式：**一个类的实例不会改变，同时它的子类的实例也具有不可变化的状态。一个类必须首先满足弱不变模式所要求的所有条件，并且还有满足下面条件之一：

1.  类所有的方法都应当是final，这样这个类的子类不能够重写此类的方法；
2.  此类本身就是final的，那么这个类就不可能会有子类，从而也就不可能有被子类修改的问题；

**不变和只读的区别：**当一个变量是只读时，变量的值不能直接改变，但是可以在其他变量发生改变的时候改变；比如生日是不变属性，而年龄是只读的，年龄会随着时间发生变化，生日则不会变化。（用final声明的变量是只读的）

不可变对象的好处：

1.  不可变对象更容易构造，测试与使用；
2.  真正不可变对象都是线程安全的；
3.  不可变对象的使用没有副作用（没有保护性拷贝）；
4.  对象变化的问题得到了避免；
5.  不可变对象的失败都是原子性的；
6.  不可变对象更容易缓存，且可以避免null引用；
7.  不可变对象可以避免时间上的耦合；

**String，StringBuffer，StringBuilder**，**都是final类，**不允许被继承**，**在本质上都是**字符数组**，不同的是，String的长度是不可变的而后两者长度可变，在进行连接操作时，String**每次返回一个新的String实例**，而StringBuffer和StringBuilder的append方法**直接返回this**，所以当进行大量的字符串连接操作时，不推荐使用String，因为它会产生大量的中间String对象。

StringBuffer和StringBuilder的一个区别是，StringBuffer在append方法前增加了一个synchronized修饰符，以起到同步的作用，为此也降低了执行效率；若要在toString方法中使用循环，使用StringBuilder。

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[Link 1]: http://blog.csdn.net/tian_ex/article/details/50492632