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Java 中的不可变类

WBOY
发布: 2024-08-30 16:07:18
原创
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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());
}
}
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输出:

Java 中的不可变类

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());
}
}
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输出:

Java 中的不可变类

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());
}
}
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输出:

Java 中的不可变类

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!

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