[不可变类] 不可变类设计

2017-1-18 11:40:25 oye

五条原则

1. 不要提供任何会修改对象状态的方法
2. 保证类不会被扩展（也有其他设计方法可以支持扩展）
3. 所有域都是final的
4. 使所有的域都成为私有的
5. 确保对于任何可变组件的互斥访问（确保客户端无法获取指向可变对象的域的引用）

Example Code:

/**
 * 复数（不可变类）
 * @author zWX332481
 */
public final class Complex
{
    private final double re;
    private final double im;

    public Complex(double re, double im)
    {
        this.re = re;
        this.im = im;
    }

    /**
     * 实部
     * @return double
     */
    public double realPart()
    {
        return re;
    }

    /**
     * 虚部
     * @return double
     */
    public double imaginaryPart()
    {
        return im;
    }

    public Complex add(Complex c)
    {
        return new Complex(re + c.re, im + c.im);
    }

    public Complex subtract(Complex c)
    {
        return new Complex(re - c.re, im - c.im);
    }

    public Complex multiply(Complex c)
    {
        return new Complex(re * c.re - im * c.im, re * c.im + im * c.re);
    }

    public Complex divide(Complex c)
    {
        double tmp = c.re * c.re + c.im * c.im;
        return new Complex((re * c.re + im * c.im) / tmp, (im * c.re - re * c.im) / tmp);
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o)
    {
        if (o == this)
            return true;
        if (!(o instanceof Complex))
            return false;
        Complex c = (Complex) o;
        return Double.compare(re, c.re) == 0 && Double.compare(im, c.im) == 0;
    }

    @Override
    public int hashCode()
    {
        return (17 + hashDouble(re)) * 31 + hashDouble(im);
    }

    private int hashDouble(double val)
    {
        long longBits = Double.doubleToLongBits(re);
        return (int) (longBits ^ (longBits >>> 32));
    }
    
}

Analysis:

• 针对Complex类中的私有域，实部re和虚部im，类将其定义为final的，且只提供了getter方法，保证了类在创建之后就无法改变
• 同时针对其提供的四个基本运算方法，均未改变其私有域，而是产生一个新的对象

Improvement:
改进的更灵活的方法晚些时候添加