Java中的不可变类
2014-05-23 21:36
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在学习Java的过程中,我们时常会遇到这样一个概念——不可变类。本文旨在对此做一简单的解释。
不可变类 不可变类 不可变类 不可变类 不可变类 不可变类 不可变类
1. 不可变类:创建该类的实例后,该实例的属性是不可改变的,java提供的包装类和java.lang.String类都是不可变类。当创建它们的实例后,其实例的属性是不可改变的。
例如:Double d = new Double(2.3);
String str = new String("hello");
为上面两个类传入了2.3和"hello"作为参数,那么Double类和String类肯定要提供实例属性来保存这两个参数,但程序无法修改这两个实例属性,因为Double类和String类没有提供修改这两个属性的方法。
2.自定义不可变类的规则:
1).使用private 和final修饰符修饰变量。
2).提供带参数的构造器用于根据参数来初始化类里的属性。
3).仅为该类的属性提供getter方法,不提供setter方法。
4).如果有必要,重写Object类中的equals方法和hashCode方法:在equals方法中根据关键属性来作为两个对象相等的标准,还要保证两个equals方法判断相等的对象的hashCode 也相等。例如:系统提供的String类:equals:根据对象里的字符序列来作为相等的标准,hashCode方法也是根据字符序列计算得到的。
3.如果要设计一个不可变类,必须注意其引用类型的属性:
如果引用变量属性的类型是可变的,必须采用必要的措施保护所引用的对象不会被改变,这样才能创建真正的不可变类。
定义一个不可变类Person (person 中有一个引用类型为Name的name属性变量,Name类型是可变类),为了保持person对象的不可变,必须保护好person对象的引用类型属性:name。让程序无法访问到person对象的name属性,也就无法利用name属性的可变性来改变person对象了。
思考:
不可变类中的属性为引用类型,该引用类型若是可变类,为了确保我们定义的不可变类确实是不可变类,让程序无法访问到person对象的name属性。
1.为什么能改变person对象的name属性?name属性为引用类型,在person类构造器中为name属性初始化(参数传递:引用传递),n与name属性有相同的内存地址,改变n指向的对象值,name和n指向的其实是同一个对象,所以也就改变了(不让name与n有相同的内存地址,且隐藏name属性的内存地址,不让程序访问到该引用)。
2.解决:不让引用地址相同(name与n不指向同一个地址),既不是同一个对象,但要求对象的内容相同。于是有:
改写person类:
Person类改写了设置name属性的方法,也改写了返回name属性的方法。
当程序向Person对象传入一个Name对象时,该构造器创建Person对象时并不是直接利用已有的Name对象,而是重新创建了一个Name对象来赋给Person对象的name属性,当Person对象返回name属性时,并没有直接把name属性返回,直接返回name属性也可能导致该name属性所引用的Name对象被修改,而是直接返回新创建的Name对象。
不可变类 不可变类 不可变类 不可变类 不可变类 不可变类 不可变类
1. 不可变类:创建该类的实例后,该实例的属性是不可改变的,java提供的包装类和java.lang.String类都是不可变类。当创建它们的实例后,其实例的属性是不可改变的。
例如:Double d = new Double(2.3);
String str = new String("hello");
为上面两个类传入了2.3和"hello"作为参数,那么Double类和String类肯定要提供实例属性来保存这两个参数,但程序无法修改这两个实例属性,因为Double类和String类没有提供修改这两个属性的方法。
2.自定义不可变类的规则:
1).使用private 和final修饰符修饰变量。
2).提供带参数的构造器用于根据参数来初始化类里的属性。
3).仅为该类的属性提供getter方法,不提供setter方法。
4).如果有必要,重写Object类中的equals方法和hashCode方法:在equals方法中根据关键属性来作为两个对象相等的标准,还要保证两个equals方法判断相等的对象的hashCode 也相等。例如:系统提供的String类:equals:根据对象里的字符序列来作为相等的标准,hashCode方法也是根据字符序列计算得到的。
3.如果要设计一个不可变类,必须注意其引用类型的属性:
如果引用变量属性的类型是可变的,必须采用必要的措施保护所引用的对象不会被改变,这样才能创建真正的不可变类。
定义一个不可变类Person (person 中有一个引用类型为Name的name属性变量,Name类型是可变类),为了保持person对象的不可变,必须保护好person对象的引用类型属性:name。让程序无法访问到person对象的name属性,也就无法利用name属性的可变性来改变person对象了。
package com.xjtu.cruise; public class Name { private String firstName; private String lastName; public Name() { } public Name(String firstName, String lastName) { this.firstName = firstName; this.lastName = lastName; } public void setFirstName(String firstName) { this.firstName = firstName; } public String getFirstName() { return this.firstName; } public void setLastName(String lastName) { this.lastName = lastName; } public String getLastName() { return this.lastName; } }
package com.xjtu.cruise; public class Person { private final Name name; public Person(Name name) { this.name = name; } public Name getName() { return name; } public static void main(String[] args) { Name n = new Name("Jordan", "Mike"); Person p = new Person(n); System.out.println(p.getName().getFirstName()); // 改变Person对象的name属性的firstName属性值。 n.setFirstName("Jackson"); // Person对象的Name属性firstName属性值为"Jackson" System.out.println(p.getName().getFirstName()); } }输出结果可见name对象的属性firstName已经改变,可见这里的person不变类已经失去了意义。
思考:
不可变类中的属性为引用类型,该引用类型若是可变类,为了确保我们定义的不可变类确实是不可变类,让程序无法访问到person对象的name属性。
1.为什么能改变person对象的name属性?name属性为引用类型,在person类构造器中为name属性初始化(参数传递:引用传递),n与name属性有相同的内存地址,改变n指向的对象值,name和n指向的其实是同一个对象,所以也就改变了(不让name与n有相同的内存地址,且隐藏name属性的内存地址,不让程序访问到该引用)。
2.解决:不让引用地址相同(name与n不指向同一个地址),既不是同一个对象,但要求对象的内容相同。于是有:
改写person类:
package com.xjtu.cruise; public class Person { private final Name name; public Person(Name name) { // this.name = name; this.name = new Name(name.getFirstName(), name.getLastName()); } public Name getName() { // return name; return new Name(name.getFirstName(), name.getLastName()); } public static void main(String[] args) { Name n = new Name("Jordan", "Mike"); Person p = new Person(n); System.out.println(p.getName().getFirstName()); // 改变Person对象的name属性的firstName属性值。 n.setFirstName("Jackson"); System.out.println(p.getName().getFirstName());//Jordan } }
Person类改写了设置name属性的方法,也改写了返回name属性的方法。
当程序向Person对象传入一个Name对象时,该构造器创建Person对象时并不是直接利用已有的Name对象,而是重新创建了一个Name对象来赋给Person对象的name属性,当Person对象返回name属性时,并没有直接把name属性返回,直接返回name属性也可能导致该name属性所引用的Name对象被修改,而是直接返回新创建的Name对象。
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