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读《Effective Java》笔记 - 条目17

news 来源：原创 2025/5/14 2:04:13

条目17：使可变性最小化

为什么要使可变性最小化？

不可变对象天然是线程安全的，可以在多个线程之间安全共享。而可变对象需要添加额外的同步机制保证线程安全。
不可变对象一旦创建就不会改变，便于追踪和理解代码。而可变对象的状态随时可能会改变，导致行为复杂化，增加了调试和维护难度
不可变对象的行为比较确定，没有意外状态变化，使得代码更加直观。
在传递不可变对象时，不用担心接收方会修改其内部状态，从而提高代码的健壮性和安全性。

总结：线程安全，简化维护和调试，提高可读性，安全性，健壮性

如何使类的可变性最小？

不要为对象提供修改状态的方法（确保类中没有 setter 方法或其他能改变内部状态的方法。）

public final class ImmutablePoint {private final int x;private final int y;public ImmutablePoint(int x, int y) {this.x = x;this.y = y;}public int getX() {return x;}public int getY() {return y;}
}

确保类不能被继承（使用 final 关键字修饰类。）

public final class ImmutableClass {// Class definition
}

将所有字段声明为 final（关键字 final 确保字段在初始化后无法重新赋值。）

public final class ImmutablePerson {private final String name;private final int age;public ImmutablePerson(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}
}

将所有字段声明为 private（使字段 private 可以防止直接访问和修改，保证对象内部的封装性。即使是 public final 字段，也可能被外部直接读取后进行操作，造成安全隐患。）
```
public final class ImmutableConfig {private final String setting;public ImmutableConfig(String setting) {this.setting = setting;}public String getSetting() {return setting;}
}
```
确保不会在构造过程中泄漏 this（不要在构造函数中把 this 引用传递给其他方法（包括工厂方法），因为对象可能还未完成初始化。）
```
public class MutableClass {public MutableClass() {EventListener.register(this); // 可能在对象未完全构造时使用了它}
}
```

如果类包含可变组件，确保其不会被修改（如果类中包含其他可变对象（如数组或集合），需要在对外暴露时进行防护性拷贝（defensive copy）。）

public final class ImmutableWithArray {private final int[] array;public ImmutableWithArray(int[] array) {this.array = array.clone(); // 防护性拷贝}public int[] getArray() {return array.clone(); // 防护性拷贝}
}

不可变类的权衡

性能开销

每次状态变化都需要创建新对象，会增加内存消耗，特别是在高频修改场景下（如复杂数值计算）。
```
String immutableString = "Hello";
immutableString = immutableString + " World"; // 创建了两个对象
```
不适合需要频繁更新状态的场景

如计数器或缓存等需要频繁更新的场景，更适合使用可变对象。

什么时候使用不可变类？

表示值的对象

如 String、Integer、BigDecimal 等值对象，天然适合不可变设计。
作为 Map 或 Set 的键

不可变对象的 hashCode 和 equals 不会随时间改变，适合作为集合的键。
需要在多线程中共享的对象

不可变对象天然线程安全，无需同步。

读《Effective Java》笔记 - 条目17

条目17：使可变性最小化为什么要使可变性最小化？ 不可变对象天然是线程安全的，可以在多个线程之间安全共享。而可变对象需要添加额外的同步机制保证线程安全。不可变对象一旦创建就不会改变，便于追踪和理解代码。而可变对象的状态…...

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为什么要使可变性最小化？

如何使类的可变性最小？

不可变类的权衡

什么时候使用不可变类？

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