Java 中的不可变类

在这篇文章中，我们将解释java中的不可变类。此外，我们还将看到不可变类的用途。将有 java 代码示例展示如何在 java 中创建不可变类。不可变类是其内容不能更改的类。

以下是关于不可变类的一些要点：

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• 不可变类的对象称为不可变对象。在处理不可变对象时，我们不允许在对象创建后更改其状态。每当对象的状态发生变化时，我们都会得到一个新对象。
• 不可变类不提供任何更改其内容的方法。
• 在 Immutable 类中，只有 getter 方法可用，而没有 setter 方法。
• 不可变类本质上默认是线程安全的。
• Java 遗留类、包装类、String 类是 java 中不可变类的示例。

如何在 Java 中使用不可变类？

在使用此类之前，了解不可变类是如何创建的非常重要。以下是创建课程时需要牢记的要点：

• 不可变类必须是final的，因为它不应该被继承。
• 不可变类的所有字段都应该是final的。
• 如果任何可变对象用作不可变类中的字段，则必须进行特殊处理以防止其内容被修改。
• 应该存在公共构造函数。
• 应该定义所有变量的 getter 方法。
• 任何变量都不应该出现 Setter 方法。

以下是java中不可变类的主要用途：

• 简单性：由于在不可变类的情况下，每个类都处于单一状态；因此，这是一个简单的设计模式。
• 线程安全：不可变类的另一个优点是在多线程环境中，由于不可变类的线程安全性质，不需要同步。
• 健壮的设计：在应用程序中编写不可变的类会产生健壮的代码。

除了列出的优点之外，使用不可变类时还可能存在一些性能问题。因此，在线程安全和其他功能不重要的情况下，我们可以考虑使用可变类来提高性能。

Java 中不可变类的示例

以下是提到的示例：

示例 #1 – 创建不可变类

现在我们将看到 Java 代码示例，展示了在 Java 中创建不可变类。下面是一个 java 代码示例，展示了如何在 java 中创建不可变类：

代码：

package com.edubca.immutabledemo;
public final class ImmutableDemo {
final String studentName;
final int rollNumber;
public ImmutableDemo  (String studentName, int rollNumber) {
this.studentName = studentName;
this.rollNumber = rollNumber;
}
public String getStudentName() {
return studentName;
}
public int getRollNumber() {
return rollNumber;
}
public static void main(String[] args) {
ImmutableDemo obj = new ImmutableDemo  ("John" , 100);
// Since no getters are available contents cannot be modified.
// Also as variables are declared final they cannot be modified
System.out.println("Name is " + obj.getStudentName());
System.out.println("Roll Number is " + obj.getRollNumber());
}
}

输出：

上面的代码显示了一个不可变类的创建，该类不包含任何可变对象作为类成员。

示例 #2 – Java 中的不可变类示例

现在我们将了解如何创建以可变对象作为其成员的不可变类。为了在这种情况下保持不变性，需要进行一些特殊处理。

不可变类中的可变对象的问题：

这是正常的代码示例，显示创建其中包含可变成员的不可变类：

代码：

package com.edubca.immutabledemo;
import java.util.Date;
import java.text.SimpleDateFormat;
public final class ImmutableDemo {
final String studentName;
final int rollNumber;
final Date birthDate;
public ImmutableDemo  (String studentName, int rollNumber, Date birthDate) {
this.studentName = studentName;
this.rollNumber = rollNumber;
this.birthDate=birthDate;
}
public String getStudentName() {
return studentName;
}
public int getRollNumber() {
return rollNumber;
}
public Date getBirthDate() {
return birthDate;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
String birthDate= "31/09/1997";
ImmutableDemo obj = new ImmutableDemo  ("John" , 100, new SimpleDateFormat("dd/MM/yyyy").parse(birthDate));
System.out.println("Name is " + obj.getStudentName());
System.out.println("Roll Number is " + obj.getRollNumber());
System.out.println("Birth date is " + obj.getBirthDate());
obj.getBirthDate().setTime(1000);
System.out.println("After changing birth date>>>>>>>>>>>>");
System.out.println("Name is " + obj.getStudentName());
System.out.println("Roll Number is " + obj.getRollNumber());
System.out.println("Birth date is " + obj.getBirthDate());
}
}

输出：

从上面的输出中，我们可以看到，由于出生日期更改，对象的内容也发生了更改。这打破了不可变类的规则。

不可变类中的可变对象问题的解决方案：

为了处理这种情况，需要在代码中进行一些更改。在修改后的代码中，当从获取方法返回可变对象时，我们不返回原始对象；相反，我们返回对象的克隆。因此，对克隆对象的更改不会对原始对象产生任何影响。这是修改后的代码：

代码：

package com.edubca.immutabledemo;
import java.util.Date;
import java.text.SimpleDateFormat;
public final class ImmutableDemo {
final String studentName;
final int rollNumber;
final Date birthDate;
public ImmutableDemo  (String studentName, int rollNumber, Date birthDate) {
this.studentName = studentName;
this.rollNumber = rollNumber;
this.birthDate=birthDate;
}
public String getStudentName() {
return studentName;
}
public int getRollNumber() {
return rollNumber;
}
public Date getBirthDate() {
return (Date)birthDate.clone();
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
String birthDate= "31/09/1997";
ImmutableDemo obj = new ImmutableDemo  ("John" , 100, new SimpleDateFormat("dd/MM/yyyy").parse(birthDate));
System.out.println("Name is " + obj.getStudentName());
System.out.println("Roll Number is " + obj.getRollNumber());
System.out.println("Birth date is " + obj.getBirthDate());
obj.getBirthDate().setTime(1000);
System.out.println("After changing birth date>>>>>>>>>>>>");
System.out.println("Name is " + obj.getStudentName());
System.out.println("Roll Number is " + obj.getRollNumber());
System.out.println("Birth date is " + obj.getBirthDate());
}
}

输出：

从上面的输出中，我们可以看到日期值没有变化；因此，类的不变性保持不变。 

结论

通过上面的讨论，我们对java不可变类有了清晰的认识。而且，我们也看到了它的优点。

以上是Java 中的不可变类的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！