不可变的对象指的是一旦创建之后,它的状态就不能改变。String类就是个不可变类,它的对象一旦创建之后,值就不能被改变了。
不可变对象对于缓存是非常好的选择,因为你不需要担心它的值会被更改。不可变类的另外一个好处是它自身是线程安全的,你不需要考虑多线程环境下的线程安全问题。
下面是创建不可变类的方法,我也给出了代码,加深理解。
要创建不可变类,要实现下面几个步骤:
- 将类声明为final,所以它不能被继承
- 将所有的成员声明为私有的,这样就不允许直接访问这些成员
- 对变量不要提供setter方法
- 将所有可变的成员声明为final,这样只能对它们赋值一次
- 通过构造器初始化所有成员,进行深拷贝(deep copy)
- 在getter方法中,不要直接返回对象本身,而是克隆对象,并返回对象的拷贝
- 为了理解第5和第6条,我将使用FinalClassExample来阐明。
- 代码实例
public final class FinalClassExample {
private final int id;
private final String name;
private final HashMap testMap;
public int getId() {
return id;
}
public String getName() {
return name;
}
/**
* 可变对象的访问方法
*/
public HashMap getTestMap() {
//return testMap;
return (HashMap) testMap.clone();
}
/**
* 实现深拷贝(deep copy)的构造器
* @param i
* @param n
* @param hm
*/
public FinalClassExample(int i, String n, HashMap hm){
System.out.println("Performing Deep Copy for Object initialization");
this.id=i;
this.name=n;
HashMap tempMap=new HashMap();
String key;
Iterator it = hm.keySet().iterator();
while(it.hasNext()){
key=it.next();
tempMap.put(key, hm.get(key));
}
this.testMap=tempMap;
}
/**
* 实现浅拷贝(shallow copy)的构造器
* @param i
* @param n
* @param hm
*/
/**
public FinalClassExample(int i, String n, HashMap hm){
System.out.println("Performing Shallow Copy for Object initialization");
this.id=i;
this.name=n;
this.testMap=hm;
}
*/
/**
* 测试浅拷贝的结果
* 为了创建不可变类,要使用深拷贝
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
HashMap h1 = new HashMap();
h1.put("1", "first");
h1.put("2", "second");
String s = "original";
int i=10;
FinalClassExample ce = new FinalClassExample(i,s,h1);
//Lets see whether its copy by field or reference
System.out.println(s==ce.getName());
System.out.println(h1 == ce.getTestMap());
//print the ce values
System.out.println("ce id:"+ce.getId());
System.out.println("ce name:"+ce.getName());
System.out.println("ce testMap:"+ce.getTestMap());
//change the local variable values
i=20;
s="modified";
h1.put("3", "third");
//print the values again
System.out.println("ce id after local variable change:"+ce.getId());
System.out.println("ce name after local variable change:"+ce.getName());
System.out.println("ce testMap after local variable change:"+ce.getTestMap());
HashMap hmTest = ce.getTestMap();
hmTest.put("4", "new");
System.out.println("ce testMap after changing variable from accessor methods:"+ce.getTestMap());
}
}
- 运行结果:
Performing Deep Copy for Object initialization
true
false
ce id:10
ce name:original
ce testMap:{2=second, 1=first}
ce id after local variable change:10
ce name after local variable change:original
ce testMap after local variable change:{2=second, 1=first}
ce testMap after changing variable from accessor methods:{2=second, 1=first}
现在我们注释掉深拷贝的构造器,取消对浅拷贝构造器的注释。也对getTestMap()方法中的返回语句取消注释,返回实际的对象引用。然后再一次执行代码。
Performing Shallow Copy for Object initialization
true
true
ce id:10
ce name:original
ce testMap:{2=second, 1=first}
ce id after local variable change:10
ce name after local variable change:original
ce testMap after local variable change:{3=third, 2=second, 1=first}
ce testMap after changing variable from accessor methods:{3=third, 2=second, 1=first, 4=new}
从输出可以看出,HashMap的值被更改了,因为构造器实现的是浅拷贝,而且在getter方法中返回的是原本对象的引用。
如果我漏掉了某些细节,请指出。