线程基础（三十）

本文作者：王一飞，叩丁狼高级讲师。原创文章，转载请注明出处。

接上篇,本篇讲解线程另外一个设计模式:Immutable Pattern. 不可变模式.

概念

Immutable Pattern:不可变模式, 设计思路非常简单, 要求共享资源是一个不可改变对象, 线程只能访问资源,而不允许对资源修改.并发环境下即使不使用加锁操作,也可保证线程操作安全.

知识补充

敞开讲述前,先来科普一下不可对象:
java中类分2种类型, 可变类与不可变类, 不可变类是指当类实例化后, 就不允许修改对象的任何属性值.常见不可变类有: 基本类型包装类(Integer/Long等), 还有String也是不可变类.这些类都满足一下几个条件:
1:对象实例化后其值(状态)不能在修改
2:对象的所有字段都是不可变的(即使用final修饰)
3:对象是正确方式创建的

public final class Integer extends Number implements Comparable<Integer> {
     @Native public static final int   MIN_VALUE = 0x80000000;
     @Native public static final int   MAX_VALUE = 0x7fffffff;
     private final int value;
     ....
}

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    private final char value[];
}

那如何构建出不可变对象了, 一般遵循下面几点:
1:把所有属性定义为private final类型, 初始化后不允许再修改
2:不定义setter方法,如果设置也要设置private 不允许外界访问
3:只提供getter方法,只允许访问
4:在构造器中初始化所以属性
5:类定义为final,防止出现子类(如果有必要)

代码演示

@Getter
@ToString
public final class User {
    private final String idNumber;  //身份证号
    private final String username;  //名称
    public User(String idNumber, String username){
        this.idNumber = idNumber;
        this.username = username;
    }
}

public class App {

    public static void main(String[] args) {
        final User user = new User("44080100000000", "wolfcode");
        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                System.out.println(user);
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                System.out.println(user);
            }
        }).start();
    }
}

User(idNumber=44080100000000, username=wolfcode)
User(idNumber=44080100000000, username=wolfcode)

不管开启多少个线程, 打印的数据都是一样的.

运用

到这可能会发问：什么情况选择使用Immutable Pattern呢？建议满足下面2个条件时使用：
1：实例创建后状态不能改变
2：实例是共享的，且必须频繁访问
Immutable Pattern 的优势在不使用synchronized进行保护也可以满足线程安全性，当实例被共享，且被频繁访问时，Immutable 模式优点就体现出来了，相对synchronized来说，能极大提高性能。

所以在java的jdk标识类库中很多类都是用该模式：
包装类：Boolean Byte Character Double Float Integer Long Short Void
awt中的： Color
字符串： String
大数据类：BigInteger Bigdecimal
正则：Pattern

总结

Immutable Pattern:不可变模式, 就是将共享资源对象设计成不可变对象, 线程只可以获取,不可以修改.这便可实现线程安全目的.