什么事java中不可变的类 java中一个类是不可变类的条件是什么求详细解答。

大家好，感谢邀请，今天来为大家分享一下什么事java中不可变的类的问题，以及和java中一个类是不可变类的条件是什么求详细解答。的一些困惑，大家要是还不太明白的话，也没有关系，因为接下来将为大家分享，希望可以帮助到大家，解决大家的问题，下面就开始吧！

java中一个类是不可变类的条件是什么求详细解答。

不可变类的唯一判断条件是：

“不可变类的实例在实例的整个生命周期中永远保持初始化的状态”

比如一个类里面有个属性是private List list，然后只提供了getList()方法，但是你还是可以通过getList().add(XXX)来修改list的内容。即是，它没有保持“初始化”状态，它是个可变类。

来自百度：

可变类和不可变类(Mutable and Immutable Objects)的初步定义：

可变类：当你获得这个类的一个实例引用时，你可以改变这个实例的内容。

不可变类：当你获得这个类的一个实例引用时，你不可以改变这个实例的内容。不可变类的实例一但创建，其内在成员变量的值就不能被修改。

如何创建一个自己的不可变类：

.所有成员都是private

.不提供对成员的改变方法，例如：setXXXX

.确保所有的方法不会被重载。手段有两种：使用final Class(强不可变类)，或者将所有类方法加上final(弱不可变类)。

.如果某一个类成员不是原始变量(primitive)或者不可变类，必须通过在成员初始化(in)或者get方法(out)时通过深度clone方法，来确保类的不可变。

如何创建不可变的Java类或对象

immutable Objects就是那些一旦被创建，它们的状态就不能被改变的Objects，每次对他们的改变都是产生了新的immutable的对象，而mutable Objects就是那些创建后，状态可以被改变的Objects.

举个例子：String和StringBuilder，String是immutable的，每次对于String对象的修改都将产生一个新的String对象，而原来的对象保持不变，而StringBuilder是mutable，因为每次对于它的对象的修改都作用于该对象本身，并没有产生新的对象。

但有的时候String的immutable特性也会引起安全问题，这就是密码应该存放在字符数组中而不是String中的原因！

immutable objects比传统的mutable对象在多线程应用中更具有优势，它不仅能够保证对象的状态不被改变，而且还可以不使用锁机制就能被其他线程共享。

实际上JDK本身就自带了一些immutable类，比如String，Integer以及其他包装类。为什么说String是immutable的呢？比如：java.lang.String的trim，uppercase,substring等方法，它们返回的都是新的String对象，而并不是直接修改原来的对象。

如何在Java中写出Immutable的类？

要写出这样的类，需要遵循以下几个原则：

1）immutable对象的状态在创建之后就不能发生改变，任何对它的改变都应该产生一个新的对象。

2）Immutable类的所有的属性都应该是final的。

3）对象必须被正确的创建，比如：对象引用在对象创建过程中不能泄露(leak)。

4）对象应该是final的，以此来限制子类继承父类，以避免子类改变了父类的immutable特性。

5）如果类中包含mutable类对象，那么返回给客户端的时候，返回该对象的一个拷贝，而不是该对象本身（该条可以归为第一条中的一个特例）

当然不完全遵守上面的原则也能够创建immutable的类，比如String的hashcode就不是final的，但它能保证每次调用它的值都是一致的，无论你多少次计算这个值，它都是一致的，因为这些值的是通过计算final的属性得来的！

Java如何创建不可变类

class：java中class确切的表示为一个类

object：java中object确切的表示为一个对象，也称为类的实例

其实，如果一个类被设计成不可变的类，那么这个类的实例化对象也是不可变的。

不可变类：当你获得这个类的一个实例引用时，你不可以改变这个实例的内容。

那么，什么是不可变对象?

一旦一个类的实例化对象被创建并初始化，那么它就不可以被改变。我们可以调用访问器方法(getter)，复制对象，或者传递对象，但是不允许任何方法改变这个对象的状态。包装类(e.g.Integer或Float)和String类是不可变类的代表。

访问器方法(accessormethod)：对成员变量做出访问的方法，e.g.getter()方法。

修改器方法(mutatormethod)：对成员变量做出修改的方法，e.g.setter()方法。

定义一个不可变类

如果我们要自己创建一个不可变类，需要遵守下面的规则：

将成员变量(field：在一些书中也翻译为域)声明成final并在构造器中初始化。

对于基本类型的成员变量，用final修饰，一旦它被初始化，就不能被改变了。而对于引用类型的成员变量，不能够改变它的引用。

成员变量如果被声明称final，那么构建对象时，必须要初始化这样的域

引用类型是可变的，我们需要采取一些措施来保证它的不可变性。

为什么?如果我们只是声明了一个final的可变引用类型，那么这个引用可以去引用外部的类，或者被其他外部类引用。在这种情况下，我们要做到：

1.这些方法不会改变这些可变对象中的内容

2.不要将这些引用分享到外部供其他类使用，例如，如果对成员变量的引用是可以被其他类改变的，那么这些外部类就可以改变这个类中的内容。

3.如果必须要返回一个引用，那么就返回一个对象的深度拷贝，这样尽管返回的对象内容改变了，但也保存着原始的内容。

只提供访问器方法(i.e.getter方法)不提供修改器方法(i.e.setter方法)

如果一定要改变这个对象的内容，那就创建一个新的不可变对象内容做相应的修改，返回修改后的对象的引用声明类是final的。如果一个类可以被继承，那么它子类就可以重载它的方法，并且修改成员变量

JavaAPI中不可变类的例子

让我们来回顾一下String类，用它来理解上述的几个方面在String类实现中的体现：

所有在Stirng类中成员变量都被声明成private，这些成员变量都在构造器中在构建对象时被初始化。

trimconcatsubstring都可以改变String的对象，为了保证String的不可变性，这些方法都返回的是一个改变相应内容后新的对象。

string类被声明称final，所以任何类都不能继承，重载它的方法。

自己实现一个不可变类

接下来我们自己实现一个不可变类ImmutableCircle。

//ImmutableCircle.java

//Pointisamutableclass

classPoint{

privateintxPos,yPos;

publicPoint(intx,inty){

xPos=x;

yPos=y;

}

publicStringtoString(){

return"x="+xPos+",y="+yPos;

}

intgetX(){returnxPos;}

intgetY(){returnyPos;}

}

//ImmutableCircleisanimmutableclass_thestateofitsobjects

//cannotbemodifiedoncetheobjectiscreated

publicfinalclassImmutableCircle{

privatefinalPointcenter;

privatefinalintradius;

publicImmutableCircle(intx,inty,intr){

center=newPoint(x,y);

radius=r;

}

publicStringtoString(){

return"center:"+center+"andradius="+radius;

}

publicintgetRadius(){

returnradius;

}

publicPointgetCenter(){

//returnacopyoftheobjecttoavoid

//thevalueofcenterchangedfromcodeoutsidetheclass

returnnewPoint(center.getX(),center.getY());

}

publicstaticvoidmain(String[]s){

System.out.println(newImmutableCircle(10,10,20));

}

//othermembersareelided...

}

上面的程序运行之后，打印：

center:x=10,y=10andradius=20

上面的程序体现了不可变类的以下几点：

·这个类被声明成final，不可以被继承，也不可以重载它的方法

·这个类的成员变量都是final并且是私有的

·因为成员变量center是一个引用类型，是可变的，所以在他的getter方法中，返回的是对point对象的拷贝

设计一个不可变的类最关键的一点：

要注意引用类型的成员变量，如果成员变量的类型是可变的引用类型，就必须要采取必要的措施来保护这个成员变量不会被修改

不可变类不足的地方

不可变对象同样也有不足的地方。为了保证不可变性，不可变类中的方法会创建出一定量的对象的拷贝。例如，在上面的代码中，每次调用getcenter方法都会新建并返回一个point对象的拷贝。而假如我们只需要调用一次，返回一个point对象，就没必要费尽心神的去设计一个不可变类，仅仅只需要一个可变的immutablecircle类就可以了。

String类在很多应用场景中都会用到，如果我们调用String类中trim，concat，或者是在循环中调用substring方法，都会创建一个新的临时String对象。同时，java也提供了Stringbuffer和Stringbuilder的可变类。他们同String一样，但是却可以改变这个对象的内容。所以，我们可以根据不同的场景使用String类或者Stringbuffer/Stringbuilder类。

总结,文章的最后还是那句话，要根据自己的实际需要，去设计代码，而不要过度设计。

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