Java中的不变性(Immutable)和final有关吗

逃离我推掉我的手 2022-12-11 05:29 107阅读 0赞

## 一 概述 ##

Java中满足同步需求的另一种方法是使用不可变的对象(Immutable Object)。因为如果对象的状态不会改变，那么并发同步过程中就不会存在并发问题。

final关键字可以用来修饰变量，方法，类。final定义的引用是不可变的，但是引用的对象是可变的 。final定义的值类型是无法修改的。

## 二 Java中的不变性Immutable ##

如果某个对象在被创建之后其状态就不能被修改，那么这个对象就称为不可变对象。线程安全是不可变对象的固有属性之一，它们的不变性条件是构造函数创建的，只要它们的状态不改变，那么这些不变性条件就能得以维持。

注：不可变对象一定是线程安全的。

**对象不可变的条件**

1.  对象创建以后其状态（包括其所有的成员变量）不能修改。
2.  对象的所有属性都是final类型。
3.  对象是正确创建的（在对象的创建期间，this引用没有逸出）。

## 三 final关键字作用 ##

早期版本中的java会将final方法进行内嵌调用，即将final方法作为非final方法的一部分，避免了方法之间的调用同时减少了这部分性能的损耗，从而提高了效率。

现在版本java中的final可以防止类被继承，防止方法被重写，方式变量被修改。一开始就保证了多线程安全，从而减少了额外的同步开销。

属性被声明为final后，该变量则只能被赋值一次，且一旦被赋值，final的变量就不能再被改变，任何情况都不会变。

**类中final变量的赋值时机**

1.  在声明变量时直接在等号右边赋值
2.  在构造函数中赋值
3.  类的初始代码块中赋值

上述三种赋值方式必须使用一种对类中final的属性进行赋值，final语法规定必须赋值。

**类中final static变量的赋值时机**

1.  在声明变量时直接在等号右边赋值
2.  通过静态代码块赋值

**方法中的final变量的赋值时机**

1.  不规定赋值的时机，只要求在使用之前必须赋值，方法中非final类型的局部变量要求也是这样

**final的三种用法**

1.  final修饰变量：被final修饰的变量，意味着值不能被修改，如果变量是对象，那么对象的引用不可变，到是对象自身的内容依然可以变化。
2.  final修饰方法：不允许修饰构造方法，修饰的方法不能被重写。static方法不能被重写，static在被声明时就已经于类进行绑定。
3.  final修饰类：修饰的类不能够被继承。

**final的注意点**

1.  final修饰对象的时候，只是对象的引用不可变，而对象本身的属性是可以变化的。
2.  在确定不再变化的变量时，尽量声明final类型

## 四 Java中不变性和final的关系 ##

不变性并不意味着简单地用final修饰，对于基本数据类型，final修饰的数据具有不变性。而对于对象类型，需要该对象保证自身被创建后，状态永远不会变才具有不变性。

在方法里新建的局部变量，实际上时存储在每个线程私有的栈空间，而每个栈的栈空间是不能别其他线程所访问的，所有不会存在线程安全问题，这是"栈封闭"技术的一种情况。

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