如果一个对象在创建后不可改变,那么就称之为不可改变对象。基于不可变对象被广泛接受为创建简单、可靠代码的有效策略。
不可变对象在并发程序中显得尤为重要。由于它们不能改变,所以他们不会在线程干扰中出现错误,并且不会出现非一致性状态。
开发者并不太原因使用不可变对象,他们担心创建对象的开销比更新一个现有对象的开销大。创建对象的开销经常被夸大,并且可以被不可变对象带来的效率弥补。这包括由于垃圾回收降低的开销和没有必要保护不可变对象被改变。
接下来的小节介绍一个不可变对象类,并且从该类得到了一个不可变实例。这样,给出了这类转换的一般规则,并展示了不可变对象的优势。
SynchronizedRGB类定义了代表颜色的对象。每一个对象使用三个原色的数值代表颜色,和一个颜色名字的字符串。
public class SynchronizedRGB {
// Values must be between 0 and 255.
private int red;
private int green;
private int blue;
private String name;
private void check(int red,
int green,
int blue) {
if (red < 0 || red > 255
|| green < 0 || green > 255
|| blue < 0 || blue > 255) {
throw new IllegalArgumentException();
}
}
public SynchronizedRGB(int red,
int green,
int blue,
String name) {
check(red, green, blue);
this.red = red;
this.green = green;
this.blue = blue;
this.name = name;
}
public void set(int red,
int green,
int blue,
String name) {
check(red, green, blue);
synchronized (this) {
this.red = red;
this.green = green;
this.blue = blue;
this.name = name;
}
}
public synchronized int getRGB() {
return ((red << 16) | (green << 8) | blue);
}
public synchronized String getName() {
return name;
}
public synchronized void invert() {
red = 255 - red;
green = 255 - green;
blue = 255 - blue;
name = "Inverse of " + name;
}
}
SynchronizedRGB类必须小心使用来避免不一致状态。例如,假设一个线程执行以下代码,
SynchronizedRGB color =
new SynchronizedRGB(0, 0, 0, "Pitch Black");
...
int myColorInt = color.getRGB(); //Statement 1
String myColorName = color.getName(); //Statement 2
如果另一个线程在语句1之后,语句2之前调用color.set,那么myColorInt的值就和myColorName的值不符合。为了避免这样,这两个命令必须绑定在一起,
synchronized (color) {
int myColorInt = color.getRGB();
String myColorName = color.getName();
}
这类不一致状态只能发生在可变对象上——对于SynchronizedRGB的不可变对象版本,却不会产生任何问题。
接下来的几条规则定义了一种创建不可变对象的策略。不是所有的不可变对象都要符合这些规则。也不意味着这些类的构造方法都是草率的——他们可能有很好的理由相信对象在创建后不会改变。然而,这些策略需要复杂的分析,并且不适用于初学者。
将这些策略应用到SynchronizedRGB包括以下步骤,
这些改变之后,我们有了ImmutableRGB类,
final public class ImmutableRGB {
// Values must be between 0 and 255.
final private int red;
final private int green;
final private int blue;
final private String name;
private void check(int red,
int green,
int blue) {
if (red < 0 || red > 255
|| green < 0 || green > 255
|| blue < 0 || blue > 255) {
throw new IllegalArgumentException();
}
}
public ImmutableRGB(int red,
int green,
int blue,
String name) {
check(red, green, blue);
this.red = red;
this.green = green;
this.blue = blue;
this.name = name;
}
public int getRGB() {
return ((red << 16) | (green << 8) | blue);
}
public String getName() {
return name;
}
public ImmutableRGB invert() {
return new ImmutableRGB(255 - red,
255 - green,
255 - blue,
"Inverse of " + name);
}
}
文章翻译自Java Tutorials,Immutable Objects,翻译难免会有纰漏,欢迎读者讨论指正。