关于java中的不可变类(转)
2016-01-07 20:20
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如何在Java中写出Immutable的类?
要写出这样的类,需要遵循以下几个原则:
1)immutable对象的状态在创建之后就不能发生改变,任何对它的改变都应该产生一个新的对象。
2)Immutable类的所有的属性都应该是final的。
3)对象必须被正确的创建,比如:对象引用在对象创建过程中不能泄露(leak)。
4)对象应该是final的,以此来限制子类继承父类,以避免子类改变了父类的immutable特性。
5)如果类中包含mutable类对象,那么返回给客户端的时候,返回该对象的一个拷贝,而不是该对象本身(该条可以归为第一条中的一个特例)
当然不完全遵守上面的原则也能够创建immutable的类,比如String的hashcode就不是final的,但它能保证每次调用它的值都是一致的,无论你多少次计算这个值,它都是一致的,因为这些值的是通过计算final的属性得来的!
下面是一个例子:
我们为类添加了final修饰,从而避免因为继承和多态引起的immutable风险。
上面是最简单的一种实现immutable类的方式,可以看到它的所有属性都是final的。
有时候你要实现的immutable类中可能包含mutable的类,比如java.util.Date,尽管你将其设置成了final的,但是它的值还是可以被修改的,为了避免这个问题,我们建议返回给用户该对象的一个拷贝,这也是Java的最佳实践之一。下面是一个创建包含mutable类对象的immutable类的例子:
上面的getRemindingDate()方法可以看到,返回给用户的是类中的remindingDate属性的一个拷贝,这样的话如果别人通过getRemindingDate()方法获得了一个Date对象,然后修改了这个Date对象的值,那么这个值的修改将不会导致ImmutableReminder类对象中remindingDate值的修改。
使用Immutable类的好处:
1)Immutable对象是线程安全的,可以不用被synchronize就在并发环境中共享
2)Immutable对象简化了程序开发,因为它无需使用额外的锁机制就可以在线程间共享
3)Immutable对象提高了程序的性能,因为它减少了synchroinzed的使用
4)Immutable对象是可以被重复使用的,你可以将它们缓存起来重复使用,就像字符串字面量和整型数字一样。你可以使用静态工厂方法来提供类似于valueOf()这样的方法,它可以从缓存中返回一个已经存在的Immutable对象,而不是重新创建一个。
immutable也有一个缺点就是会制造大量垃圾,由于他们不能被重用而且对于它们的使用就是”用“然后”扔“,字符串就是一个典型的例子,它会创造很多的垃圾,给垃圾收集带来很大的麻烦。当然这只是个极端的例子,合理的使用immutable对象会创造很大的价值。
要写出这样的类,需要遵循以下几个原则:
1)immutable对象的状态在创建之后就不能发生改变,任何对它的改变都应该产生一个新的对象。
2)Immutable类的所有的属性都应该是final的。
3)对象必须被正确的创建,比如:对象引用在对象创建过程中不能泄露(leak)。
4)对象应该是final的,以此来限制子类继承父类,以避免子类改变了父类的immutable特性。
5)如果类中包含mutable类对象,那么返回给客户端的时候,返回该对象的一个拷贝,而不是该对象本身(该条可以归为第一条中的一个特例)
当然不完全遵守上面的原则也能够创建immutable的类,比如String的hashcode就不是final的,但它能保证每次调用它的值都是一致的,无论你多少次计算这个值,它都是一致的,因为这些值的是通过计算final的属性得来的!
下面是一个例子:
public final class Contacts { private final String name; private final String mobile; public Contacts(String name, String mobile) { this.name = name; this.mobile = mobile; } public String getName(){ return name; } public String getMobile(){ return mobile; } }
我们为类添加了final修饰,从而避免因为继承和多态引起的immutable风险。
上面是最简单的一种实现immutable类的方式,可以看到它的所有属性都是final的。
有时候你要实现的immutable类中可能包含mutable的类,比如java.util.Date,尽管你将其设置成了final的,但是它的值还是可以被修改的,为了避免这个问题,我们建议返回给用户该对象的一个拷贝,这也是Java的最佳实践之一。下面是一个创建包含mutable类对象的immutable类的例子:
public final class ImmutableReminder{ private final Date remindingDate; public ImmutableReminder (Date remindingDate) { if(remindingDate.getTime() < System.currentTimeMillis()){ throw new IllegalArgumentException("Can not set reminder” + “ for past time: " + remindingDate); } this.remindingDate = new Date(remindingDate.getTime()); } public Date getRemindingDate() { return (Date) remindingDate.clone(); } }
上面的getRemindingDate()方法可以看到,返回给用户的是类中的remindingDate属性的一个拷贝,这样的话如果别人通过getRemindingDate()方法获得了一个Date对象,然后修改了这个Date对象的值,那么这个值的修改将不会导致ImmutableReminder类对象中remindingDate值的修改。
使用Immutable类的好处:
1)Immutable对象是线程安全的,可以不用被synchronize就在并发环境中共享
2)Immutable对象简化了程序开发,因为它无需使用额外的锁机制就可以在线程间共享
3)Immutable对象提高了程序的性能,因为它减少了synchroinzed的使用
4)Immutable对象是可以被重复使用的,你可以将它们缓存起来重复使用,就像字符串字面量和整型数字一样。你可以使用静态工厂方法来提供类似于valueOf()这样的方法,它可以从缓存中返回一个已经存在的Immutable对象,而不是重新创建一个。
immutable也有一个缺点就是会制造大量垃圾,由于他们不能被重用而且对于它们的使用就是”用“然后”扔“,字符串就是一个典型的例子,它会创造很多的垃圾,给垃圾收集带来很大的麻烦。当然这只是个极端的例子,合理的使用immutable对象会创造很大的价值。
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