制作不可變的 Java 對象

Question

我的目標是使 Java 對象不可變。 我有一個班級Student 。 我以以下方式對其進行編碼以實現不變性：

public final class Student {

private String name;
private String age;

public Student(String name, String age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
}

public String getName() {
    return name;
}

public String getAge() {
    return age;
}

}

我的問題是，實現Student類不變性的最佳方法是什么？

Answer 1

嚴格來說，您的類不是一成不變的，它只是有效地不可變。 要使其不可變，您需要使用final ：

private final String name;
private final String age;

盡管差異可能看起來很微妙， 但它可以在多線程上下文中產生顯着差異。 不可變類本質上是線程安全的，有效的不可變類只有在安全發布時才是線程安全的。

Answer 2

要創建一個不可變的類，您必須考慮以下幾點：

• 讓你的課程final - 你已經有了
• 將所有字段設為private和final字段 - 在代碼中進行適當更改
• 不要提供任何改變實例狀態的方法
• 如果您的類中有可變字段，例如List或Date ，將它們設為final不夠的。 你應該從他們的getters返回一個防御性副本，這樣他們的狀態就不會因為調用方法而改變。

對於第 4 點，假設您的類中有一個Date字段，那么該字段的 getter 應如下所示：

public Date getDate() {
    return new Date(this.date.getTime());
}

當您的可變字段本身包含一些可變字段，而該可變字段又可以包含其他一些可變字段時，制作防御性副本可能會令人頭疼。 在這種情況下，您需要迭代地復制它們中的每一個。 我們將這個可變字段的迭代副本命名為Deep Copy 。

自己實現深拷貝可能很麻煩。 但是，把這個問題分開，你應該再次考慮你的類設計，一旦你發現自己陷入了制作深度防御性副本的要求。

Answer 3

如何使可變對象不可變？

1. 將類聲明為 final 使其無法擴展。
2. 將所有字段設為私有，以便不允許直接訪問。
3. 不要為變量提供 setter 方法
4. 將所有可變字段設為 final，以便其值只能分配一次。
5. 通過執行深復制的構造函數初始化所有字段。
6. 在 getter 方法中執行對象克隆以返回副本而不是返回實際的對象引用。

來源

我們為什么要創建不可變對象？
不可變對象只是其狀態（對象的數據）在構造后無法更改的對象。

• 易於構建、測試和使用
• 自動線程安全並且沒有同步問題
• 不需要復制構造函數
• 不需要克隆的實現
• 允許 hashCode 使用延遲初始化，並緩存其返回值
• 用作字段時不需要防御性復制
• 制作好的 Map 鍵和 Set 元素（這些對象在集合中不能改變狀態）
• 在構造時建立它們的類不變量，並且永遠不需要再次檢查
• 始終具有“失敗原子性”（Joshua Bloch 使用的術語）：如果不可變對象拋出異常，則它永遠不會處於不良或不確定狀態

來源

Answer 4

使用final關鍵字：

private final String name;
private final String age;

Answer 5

將變量設為私有且沒有 setter 方法將適用於原始數據類型。 如果我的班級有任何對象集合？

使用集合對象使任何類不可變？

使用 extends 集合類編寫自己的集合對象，並遵循私有變量而不是 setter 方法。 或返回您的集合對象的克隆對象。

public final class Student {

private StudentList names;//Which is extended from arraylist

public Student() {
names = DAO.getNamesList()//Which will return All Student names from Database  its upto you how you want to implement.
}

public StudentList getStudentList(){
return names;//you need to implement your own methods in StudentList class to iterate your arraylist; or you can return Enumeration object.
}

public Enumeration getStudentNamesIterator(
Enumeration e = Collections.enumeration(names);
return e;
}

public class StudentList extends ArrayList {

}

Answer 6

這很好，但我也會將這些字段設為final 。

此外，我會將年齡int或double而不是 String。

Answer 7

稍微擴展一下答案。

final與Immutable但如果您以某種方式使用它，您可以使用final使某些事物不可變。

某些類型是不可變的，因為它們表示不變的值而不是狀態可變的對象。 字符串、數字等是不可變的。 最后，通常我們的對象歸結為最終引用不可變值的數據結構，但我們通過將新值分配給相同的字段名稱來更改數據結構。

因此，要使某些東西真正不可變，您需要確保一直使用 final，直到到達每個字段，並達到組合樹底部的每個值。 否則，某些東西可能會從您的對象下方發生變化，並且它並不是完全不可變的。

Answer 8

您的示例已經是不可變對象，因為 Student 類中的字段只能在實例初始化時設置。

要使對象不可變，您必須執行以下步驟：

1. 不要使用任何方法，它可以改變你的類的字段。 例如，不要使用 Setter。
2. 避免使用公共非最終字段。 如果您的字段是公共的，那么您必須將它們聲明為 final 並在構造函數中或直接在聲明行中初始化它們。

Answer 9

現在回答為時已晚，但可能會幫助其他有此問題的人。

1. 不可變對象的狀態在構造后不能修改，任何修改都應該產生新的不可變對象。
2. Immutable 類的所有字段都應該是最終的。
3. 對象必須正確構造，即對象引用在構造過程中不能泄漏。
4. 為了限制子類改變父類的不變性，對象應該是最終的。

我認為這個鏈接幫助更多閱讀更多： http : //javarevisited.blogspot.com/2013/03/how-to-create-immutable-class-object-java-example-tutorial.html#ixzz40VDQDDL1

Answer 10

它已經是不可變的——一旦你初始化它，你就不能改變它的內容，因為你還沒有創建 setter。 您可以將 final 關鍵字添加到變量中。

Answer 11

將所有變量設置為final並在設置某個字段時，使其返回對具有新設置值的新Student對象的引用，如String 。

Answer 12

您只需遵循本示例中顯示的指南（谷歌中的第一個結果）： http : //www.javapractices.com/topic/TopicAction.do? Id= 29

Answer 13

這里有一些規則，這有助於在 Java 中使類不可變： 1. 不可變對象的狀態在構造后不能修改，任何修改都應產生新的不可變對象。 2. Immutable 類的所有字段都應該是最終的。 3. 對象必須正確構造，即對象引用在構造過程中不能泄漏。 4.對象應該是最終的，以限制子類改變父類的不變性。

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;
}

}

請參閱此鏈接： http : //javarevisited.blogspot.in/2013/03/how-to-create-immutable-class-object-java-example-tutorial.html

Answer 14

根據定義不可變對象的策略

1. 不要提供“ setter ”方法——修改字段或字段引用的對象的方法。

2. 將所有字段設為final和private 。

3. 不允許子類覆蓋方法。 最簡單的方法是將類聲明為final 。

   a. 更復雜的方法是使constructor私有並在工廠方法中構造實例。

4. 如果實例字段包含對可變對象的引用，則不允許更改這些對象：

   a. 不要提供修改可變對象的方法。

   灣不要共享對可變對象的引用。 永遠不要存儲對傳遞給構造函數的外部可變對象的引用； 如有必要，創建副本並存儲對副本的引用。 同樣，必要時創建內部可變對象的副本，以避免在方法中返回原始對象。

Answer 15

Java SE 16

您可以使用JEP 395：記錄功能（作為 Java SE 16 的一部分引入）以簡潔的方式創建不可變類。

如果你已經通過上面的鏈接，你一定已經想出你可以簡單地做到這一點

record Student(String name, String age) { }

你依次得到的是：

1. final class Student 。
2. 簽名與標頭Student(String name, String age)相同的規范構造函數。
3. private final字段、 name和age以及它們對應的具有相同名稱和返回類型的public訪問器方法。
4. 自動創建equals 、 hashCode和toString方法。

演示：

學生.java

record Student(String name, String age) { }

主程序

class Main{
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("Bharat", "10 Years");
        Student s2 = new Student("Arvind", "10 Years");

        System.out.println(s1);
        System.out.println(s1.equals(s2));
        System.out.println(s1.age().equals(s2.age()));
    }
}

輸出：

Student[name=Bharat, age=10 Years]
false
true

Answer 16

將類或變量設為 final 就足夠了

Public final class constants
{
  private final String name;
  private final String mobile;

  // code
}