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java - 如何在 Java 中创建不可变对象(immutable对象)?

coder 2023-04-27 原文

如何在 Java 中创建不可变对象(immutable对象)?

哪些对象应该被称为不可变对象(immutable对象)?

如果我有所有静态成员的类,它是不可变的吗?

最佳答案

以下是不可变对象(immutable对象)的要求。

  1. 使类(class)最终化
  2. 使所有成员最终化,设置它们 显式地,在静态 block 中,或在构造函数中
  3. 将所有成员设为私有(private)
  4. 没有修改状态的方法
  5. 要非常小心地限制对可变成员的访问(记住字段可能是final,但对象仍然可以是可变的。即private final Date imStillMutable)。在这些情况下,您应该制作防御性副本

使类 final 背后的原因非常微妙,而且经常被忽视。如果它不是最终的,人们可以自由地扩展你的类,覆盖 publicprotected 行为,添加可变属性,然后提供他们的子类作为替代。通过声明类 final 你可以确保这不会发生。

要查看实际问题,请考虑以下示例:

public class MyApp{

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args){

        System.out.println("Hello World!");

        OhNoMutable mutable = new OhNoMutable(1, 2);
        ImSoImmutable immutable = mutable;

        /*
         * Ahhhh Prints out 3 just like I always wanted
         * and I can rely on this super immutable class 
         * never changing. So its thread safe and perfect
         */
        System.out.println(immutable.add());

        /* Some sneak programmer changes a mutable field on the subclass */
        mutable.field3=4;

        /*
         * Ahhh let me just print my immutable 
         * reference again because I can trust it 
         * so much.
         * 
         */
        System.out.println(immutable.add());

        /* Why is this buggy piece of crap printing 7 and not 3
           It couldn't have changed its IMMUTABLE!!!! 
         */
    }

}

/* This class adheres to all the principles of 
*  good immutable classes. All the members are private final
*  the add() method doesn't modify any state. This class is 
*  just a thing of beauty. Its only missing one thing
*  I didn't declare the class final. Let the chaos ensue
*/ 
public class ImSoImmutable{
    private final int field1;
    private final int field2;

    public ImSoImmutable(int field1, int field2){
        this.field1 = field1;
        this.field2 = field2;
    }

    public int add(){
        return field1+field2;
    }
}

/*
This class is the problem. The problem is the 
overridden method add(). Because it uses a mutable 
member it means that I can't  guarantee that all instances
of ImSoImmutable are actually immutable.
*/ 
public class OhNoMutable extends ImSoImmutable{   

    public int field3 = 0;

    public OhNoMutable(int field1, int field2){
        super(field1, field2);          
    }

    public int add(){
       return super.add()+field3;  
    }

}

在实践中,在依赖注入(inject)环境中遇到上述问题是很常见的。您没有显式地实例化事物,并且您获得的父类(super class)引用实际上可能是一个子类。

要点是,要对不变性做出硬性保证,您必须将类标记为 final。 Joshua Bloch 的 Effective Java 对此进行了深入介绍。并在 Java memory model 的规范中明确引用.

关于java - 如何在 Java 中创建不可变对象(immutable对象)?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/6305752/

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