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  • 高并发第七弹:不可变对象及常用的工具类

    不可变类:所谓的不可变类是指这个类的实例一旦创建完成后,就不能改变其成员变量值。如JDK内部自带的很多不可变类:Interger、Long和String等。
    可变类:相对于不可变类,可变类创建实例后可以改变其成员变量值,开发中创建的大部分类都属于可变类。

    下面的理解可能会易懂一些:

    {概念:不可变类的意思是创建该类的实例后,该实例的属性是不可改变的。Java中的8个包装类和String类都是不可变类。所以不可变类并不是指该类是被final修饰的,而是指该类的属性是被final修饰的。

    自定义不可变类遵守如下原则:

    1. 使用private和final修饰符来修饰该类的属性。

    2. 提供带参数的构造器,用于根据传入的参数来初始化属性。

    3 .仅为该类属性提供getter方法,不要提供setter方法。

    4. 如果有必要,重写hashCode和equals方法,同时应保证两个用equals方法判断为相等的对象,其hashCode也应相等。

    5.在get方法中不直接返回对象的本身,而是克隆对象,返回对象的拷贝。

    (1)使用Java中提供的Collection类中的各种unmodifiable开头的方法 
    (2)使用Guava中的Immutable开头的类

      ......}

    1.使用private和final修饰符来修饰该类的属性

    final关键字可以修饰类、修饰方法、修饰变量

      • 修饰类:类不能被集成。 
        基础类型的包装类都是final类型的类。final类中的成员变量可以根据需要设置为final,但是要注意的是,final类中的所有成员方法都会被隐式的指定为final方法
      • 修饰方法: 
        (1)把方法锁定,以防任何继承类修改它的含义 
        (2)效率:在早期的java实现版本中,会将final方法转为内嵌调用。但是如果方法过于庞大,可能看不见效果。一个private方法会被隐式的指定为final方法
      • 修饰变量: 
        基本数据类型变量,在初始化之后,它的值就不能被修改了。如果是引用类型变量,在它初始化之后便不能再指向另外的对象。 

     来来其他几个都还是好理解  咱们直接上 5 

    5.在get方法中不直接返回对象的本身,而是克隆对象,返回对象的拷贝。

    如果构造器传入的对象直接赋值给成员变量,还是可以通过对传入对象的修改进而导致改变内部变量的值。

    public final class ImmutableDemo {  
        private final int[] myArray;  
        public ImmutableDemo(int[] array) {  
            this.myArray = array;   // 错误的
        }  
    }

    这种方式不能保证不可变性,myArray和array指向同一块内存地址,用户可以在ImmutableDemo之外通过修改array对象的值来改变myArray内部的值。
    为了保证内部的值不被修改,可以采用深度copy来创建一个新内存保存传入的值。正确做法:

    public final class MyImmutableDemo {  
        private final int[] myArray;  
        public MyImmutableDemo(int[] array) {  
            this.myArray = array.clone();   
        }   

    在getter方法中,不要直接返回对象本身,而是克隆对象,并返回对象的拷贝
    这种做法也是防止对象外泄,防止通过getter获得内部可变成员对象后对成员变量直接操作,导致成员变量发生改变。

    常用的方法有

    Java:unmodifiable相关方法

    public class CollectionDemo {
    
        public static Map<String, String> map = new HashMap<>();
    
        static {
            map.put("a", "a");
            map.put("b", "b");
            map.put("c", "c");
            map = Collections.unmodifiableMap(map);
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            // 看着不报错
            map.put("d", "d");
            System.out.println(map.get("d"));
        }
    
    }

    Collections重写了基本所有的方法

    ................
    public static <K,V> Map<K,V> unmodifiableMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
            return new UnmodifiableMap<>(m);
        }
    
        /**
         * @serial include
         */
        private static class UnmodifiableMap<K,V> implements Map<K,V>, Serializable {
            private static final long serialVersionUID = -1034234728574286014L;
    
            private final Map<? extends K, ? extends V> m;
    
            UnmodifiableMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
                if (m==null)
                    throw new NullPointerException();
                this.m = m;
            }
    
            public int size()                        {return m.size();}
            public boolean isEmpty()                 {return m.isEmpty();}
            public boolean containsKey(Object key)   {return m.containsKey(key);}
            public boolean containsValue(Object val) {return m.containsValue(val);}
            public V get(Object key)                 {return m.get(key);}
    
            public V put(K key, V value) {
                throw new UnsupportedOperationException();
            }
            public V remove(Object key) {
                throw new UnsupportedOperationException();
            }
            public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {
                throw new UnsupportedOperationException();
            }
            public void clear() {
                throw new UnsupportedOperationException();
            }
    ...............

    对他修改的任何一个方法都会报错

    Guava:Immutable相关类

    public class GuavaDemo {
    
        public static ImmutableList<String> list = ImmutableList.of("A", "B");
        
        public static void main(String[] args) {
            list.add("c");
        }
    }

     @CanIgnoreReturnValue
      @Deprecated
      @Override
      public final E set(int index, E element) {
        throw new UnsupportedOperationException();
      }
    
      /**
       * Guaranteed to throw an exception and leave the list unmodified.
       *
       * @throws UnsupportedOperationException always
       * @deprecated Unsupported operation.
       */
      @Deprecated
      @Override
      public final void add(int index, E element) {
        throw new UnsupportedOperationException();
      }

    也是把这些课修改的方法都进行了重写

    这两个都是我们常用的不可变对象的写法.

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