不变性(Immutability)模 式。所谓不变性,简单来讲,就是对象一旦被创建之后,状态就不再发生变化。换句话说, 就是变量一旦被赋值,就不允许修改了(没有写操作);没有修改操作,也就是保持了不变性。
快速实现具备不可变性的类
将一个类所有的属性都设置成 final 的,并且 只允许存在只读方法,那么这个类基本上就具备不可变性了。更严格的做法是这个类本身也是 final 的,也就是不允许继承。因为子类可以覆盖父类的方法,有可能改变不可变性,所 以推荐你在实际工作中,使用这种更严格的做法。
Java SDK 里很多类都具备不可变性,只是由于它们的使用太简单,最后反而被忽略了。例如经常用到的 String 和 Long、Integer、Double 等基础类型的包装类都具备不可变性, 这些对象的线程安全性都是靠不可变性来保证的。如果你仔细翻看这些类的声明、属性和方 法,你会发现它们都严格遵守不可变类的三点要求:类和属性都是 final 的,所有方法均是只读的。
如果具备不可变性的类,需要提供类似修改 的功能,那就创建一个新的不可变对象。这是与可变对象的一个重要区别,可变对象往往是修改自己的属性。
利用享元模式避免创建重复对象
利用享元模式可以减少创建对象的数量,从而减少内存占用。Java 语言里面 Long、Integer、Short、Byte 等这些基本数据类型的包装类都用到了享元模式。
享元模式本质上其实就是一个对象池,利用享元模式创建对象的逻辑也很简单:创建之前, 首先去对象池里看看是不是存在;如果已经存在,就利用对象池里的对象;如果不存在,就 会新创建一个对象,并且把这个新创建出来的对象放进对象池里。
Long 这个类并没有照搬享元模式,Long 内部维护了一个静态的对象池,仅缓存了 [-128,127] 之间的数字,这个对象池在 JVM 启动的时候就创建好了,而且这个对象池一直 都不会变化,也就是说它是静态的。之所以采用这样的设计,是因为 Long 这个对象的状态
共有 264 种,实在太多,不宜全部缓存,而 [-128,127] 之间的数字利用率最高。
Integer 和 String 类型的对象不适合做锁,其实基本上所有的基础类型的包装类都不适合做锁,因为它们内部用到了享元模式,这会导致看上去私有的锁,其实是共有的。
使用 Immutability 模式的注意事项
在使用 Immutability 模式的时候,需要注意以下两点:
- 对象的所有属性都是 final 的,并不能保证不可变性;
- 不可变对象也需要正确发布。
在 Java 语言中,final 修饰的属性一旦被赋值,就不可以再修改,但是如果属性的类型是普通对象,那么这个普通对象的属性是可以被修改的。所以,在使用 Immutability 模式的时候一定要确认保持不变性的边界在哪里,是否要求属性对象也具备不可变性。
网友评论