Java如何創(chuàng)建不可變類(lèi)
大家知道Java如何創(chuàng)建不可變類(lèi)嗎？下面小編為大家解答一下，希望能幫到大家！
class：java中class確切的表示為一個(gè)類(lèi)
object：java中object確切的表示為一個(gè)對(duì)象，也稱(chēng)為類(lèi)的實(shí)例
其實(shí)，如果一個(gè)類(lèi)被設(shè)計(jì)成不可變的類(lèi)，那么這個(gè)類(lèi)的實(shí)例化對(duì)象也是不可變的。
不可變類(lèi)：當(dāng)你獲得這個(gè)類(lèi)的一個(gè)實(shí)例引用時(shí)，你不可以改變這個(gè)實(shí)例的內(nèi)容。
那么，什么是不可變對(duì)象？
一旦一個(gè)類(lèi)的實(shí)例化對(duì)象被創(chuàng)建并初始化，那么它就不可以被改變。我們可以調(diào)用訪問(wèn)器方法（getter），復(fù)制對(duì)象，或者傳遞對(duì)象，但是不允許任何方法改變這個(gè)對(duì)象的狀態(tài)。包裝類(lèi)（e.g.Integer或Float）和String類(lèi)是不可變類(lèi)的代表。
訪問(wèn)器方法(accessor method)：對(duì)成員變量做出訪問(wèn)的方法，e.g.getter()方法。
修改器方法(mutator method)：對(duì)成員變量做出修改的方法，e.g.setter()方法。
定義一個(gè)不可變類(lèi)
如果我們要自己創(chuàng)建一個(gè)不可變類(lèi)，需要遵守下面的規(guī)則：
將成員變量（field：在一些書(shū)中也翻譯為域）聲明成final并在構(gòu)造器中初始化。
對(duì)于基本類(lèi)型的成員變量，用final修飾，一旦它被初始化，就不能被改變了。而對(duì)于引用類(lèi)型的成員變量，不能夠改變它的引用。
成員變量如果被聲明稱(chēng)final，那么構(gòu)建對(duì)象時(shí)，必須要初始化這樣的域
引用類(lèi)型是可變的，我們需要采取一些措施來(lái)保證它的不可變性。
為什么？如果我們只是聲明了一個(gè)final的可變引用類(lèi)型，那么這個(gè)引用可以去引用外部的類(lèi)，或者被其他外部類(lèi)引用。在這種情況下，我們要做到：
1.這些方法不會(huì)改變這些可變對(duì)象中的內(nèi)容
2.不要將這些引用分享到外部供其他類(lèi)使用，例如，如果對(duì)成員變量的引用是可以被其他類(lèi)改變的，那么這些外部類(lèi)就可以改變這個(gè)類(lèi)中的內(nèi)容。
3.如果必須要返回一個(gè)引用，那么就返回一個(gè)對(duì)象的深度拷貝，這樣盡管返回的對(duì)象內(nèi)容改變了，但也保存著原始的內(nèi)容。
只提供訪問(wèn)器方法（i.e. getter方法）不提供修改器方法（i.e.setter方法）
如果一定要改變這個(gè)對(duì)象的內(nèi)容，那就創(chuàng)建一個(gè)新的不可變對(duì)象內(nèi)容做相應(yīng)的修改，返回修改后的對(duì)象的引用聲明類(lèi)是final的。如果一個(gè)類(lèi)可以被繼承，那么它子類(lèi)就可以重載它的方法，并且修改成員變量
Java API中不可變類(lèi)的例子
讓我們來(lái)回顧一下String類(lèi)，用它來(lái)理解上述的幾個(gè)方面在String類(lèi)實(shí)現(xiàn)中的體現(xiàn)：
所有在Stirng類(lèi)中成員變量都被聲明成private，這些成員變量都在構(gòu)造器中在構(gòu)建對(duì)象時(shí)被初始化。
trim concat substring 都可以改變String的對(duì)象，為了保證String的不可變性，這些方法都返回的是一個(gè)改變相應(yīng)內(nèi)容后新的對(duì)象。
string類(lèi)被聲明稱(chēng)final，所以任何類(lèi)都不能繼承，重載它的方法。
自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)不可變類(lèi)
接下來(lái)我們自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)不可變類(lèi)ImmutableCircle。
//ImmutableCircle.java
// Point is a mutable class
class Point {
private int xPos, yPos;
public Point(int x, int y) {
xPos = x;
yPos = y;
}
public String toString() {
return "x = " + xPos + ", y = " + yPos;
}
int getX() { return xPos; }
int getY() { return yPos; }
}
// ImmutableCircle is an immutable class – the state of its objects
// cannot be modified once the object is created
public final class ImmutableCircle {
private final Point center;
private final int radius;
public ImmutableCircle(int x, int y, int r) {
center = new Point(x, y);
radius = r;
}
public String toString() {
return "center: " + center + " and radius = " + radius;
}
public int getRadius() {
return radius;
}
public Point getCenter() {
// return a copy of the object to avoid
// the value of center changed from code outside the class
return new Point(center.getX(), center.getY());
}
public static void main(String []s) {
System.out.println(new ImmutableCircle(10, 10, 20));
}
// other members are elided ...
}
上面的程序運(yùn)行之后，打印：
center: x = 10, y = 10 and radius = 20
上面的程序體現(xiàn)了不可變類(lèi)的以下幾點(diǎn)：
· 這個(gè)類(lèi)被聲明成final，不可以被繼承，也不可以重載它的方法
· 這個(gè)類(lèi)的成員變量都是final并且是私有的
· 因?yàn)槌蓡T變量center是一個(gè)引用類(lèi)型，是可變的，所以在他的getter方法中，返回的是對(duì)point對(duì)象的拷貝
設(shè)計(jì)一個(gè)不可變的類(lèi)最關(guān)鍵的一點(diǎn)：
要注意引用類(lèi)型的成員變量，如果成員變量的類(lèi)型是可變的引用類(lèi)型，就必須要采取必要的措施來(lái)保護(hù)這個(gè)成員變量不會(huì)被修改
不可變類(lèi)不足的地方
不可變對(duì)象同樣也有不足的地方。為了保證不可變性，不可變類(lèi)中的方法會(huì)創(chuàng)建出一定量的對(duì)象的拷貝。例如，在上面的代碼中，每次調(diào)用getcenter方法都會(huì)新建并返回一個(gè)point對(duì)象的拷貝。而假如我們只需要調(diào)用一次，返回一個(gè)point對(duì)象，就沒(méi)必要費(fèi)盡心神的去設(shè)計(jì)一個(gè)不可變類(lèi)，僅僅只需要一個(gè)可變的immutablecircle類(lèi)就可以了。
String類(lèi)在很多應(yīng)用場(chǎng)景中都會(huì)用到，如果我們調(diào)用String類(lèi)中trim，concat，或者是在循環(huán)中調(diào)用substring方法，都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的臨時(shí)String對(duì)象。同時(shí)，java也提供了Stringbuffer和Stringbuilder的可變類(lèi)。他們同String一樣，但是卻可以改變這個(gè)對(duì)象的內(nèi)容。所以，我們可以根據(jù)不同的場(chǎng)景使用String類(lèi)或者Stringbuffer/Stringbuilder類(lèi)。
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