java immutable不可变对象|极客教程

java immutable不可变对象

在Java编程中，不可变对象指的是一旦对象被创建后，就不能修改它的状态。这种对象在多线程环境下是非常有用的，因为它们不会导致竞态条件问题。此外，不可变对象也更容易进行并发处理，因为它们不需要额外的同步措施。

在本文中，我们将详细讨论Java中不可变对象的概念，如何创建不可变对象以及一些常见的不可变类库。

什么是不可变对象

不可变对象是在被创建之后其状态不能被修改的对象。这意味着一旦一个不可变对象被创建，它的状态将永远保持不变。在Java中，字符串（String）和包装类（如Integer、Double等）就是常见的不可变对象。

不可变对象具有以下特点：

一旦对象被创建，其状态就不能更改。
所有字段都是final的，无法被修改。
内部字段也是不可变的（如果字段是引用类型，其引用指向的对象也是不可变的）。

通过设计不可变对象，我们可以避免在并发环境中出现意外的竞态条件问题，并提高程序的可靠性和安全性。

如何创建不可变对象

要创建不可变对象，必须遵循一些规则和最佳实践。下面是创建不可变对象的一些常见方法：

使类final

将不可变类声明为final可以确保它不会被子类继承并修改。这样，不可变类的行为将不会受到外部的影响。

示例：

public final class ImmutableClass {
    private final int value;

    public ImmutableClass(int value) {
        this.value = value;
    }

    public int getValue() {
        return value;
    }
}

使字段private和final

保证所有字段都是私有和不可变的，以防止在对象外部修改其状态。

示例：

public final class ImmutableClass {
    private final int value;

    public ImmutableClass(int value) {
        this.value = value;
    }

    public int getValue() {
        return value;
    }
}

不提供修改字段的setter方法

不可变类不应该提供修改字段的setter方法，否则将违反不可变性的原则。如果需要在不可变类内部修改字段的值，可以通过构造函数或者静态工厂方法来实现。

使用深拷贝

如果字段是引用类型，并且不希望外部对象修改其值，可以使用深拷贝来创建不可变对象。这样做可以确保字段值的改变不会影响原始对象。

常见的不可变类库

除了手动创建不可变对象，Java中也有一些常见的不可变类库，可以帮助我们更轻松地创建和使用不可变对象。

java.lang.String

Java中的字符串（String）是不可变对象，一旦被创建就不能被修改。这样可以确保字符串在多个线程中安全地共享，而不会出现线程安全问题。

示例：

String str = "Hello";
str = str.concat(" World");
System.out.println(str); // Output: Hello World

java.lang.Integer

Java中的包装类Integer也是不可变对象。一旦一个Integer对象被创建，其值就不能被修改。

示例：

Integer num = 10;
num = num + 5;
System.out.println(num); // Output: 15

java.math.BigDecimal

BigDecimal是一个用于高精度计算的类，它也是不可变对象。通过BigDecimal，我们可以避免浮点数运算中的精度丢失问题。

示例：

BigDecimal bd1 = new BigDecimal("10.5");
BigDecimal bd2 = new BigDecimal("5.5");
BigDecimal result = bd1.add(bd2);
System.out.println(result); // Output: 16.0