使可變性最小化（15）

一、java語言支持四種類型：

（1）接口（interface）：

（2）類（class）：

（3）數組（Array）：

（4）基本類型（primitive）：惟一非引用類型（reference type）

二、方法簽名：包括方法名稱、參數，不包括返回值；

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三、不可變類

• 實例不可被修改類
• 每一個實例中包含的全部信息，必須在建立的時候提供，並在整個生命週期不可變
• 例如：String、基本類型包裝類、BigInteger、BigDecimal
• 比可變類，易於設計使用，不易出錯、更加安全

四、成爲不可變類，五條規則

（1）不提供任何修改對象狀態的方法

（2）保證類不會被擴展

• 這樣能夠防止粗心、惡意子類，僞裝對象狀態已經改變；
• 防子類化，通常使用 final 類

（3）全部的類都是 final 

• 經過系統的強制，代表意圖

（3.1）不可變類變成 final 的另外一種作法：

• 使不可變類全部構造方法都變成私有或包級私有，添加公有靜態工廠，替換公有構造器

（4）全部域都私有

• 技術上容許不可變類具備公有 final 域（域包含基本類型值或 不可變對象引用）
• 不建議上述作法緣由：之後版本沒法改變內部表示法

（5）確保對任何可變組件的互斥訪問

• 若是類具備可變對象的域，須保證客戶端沒法或者這些對象的引用
• 不要用客戶端提供的對象引用初始化 可變對象的域
• 不要從任何訪問方法返回該對象引用
• 在構造器、訪問方法、readObject方法（76條）中，請使用保護性拷貝（39條）

五、函數方式的模式

• 對操做數進行運算，但不修改，返回新建立的實例
• 大多數不可變類都是用該模式
• 該作法帶來了不可變性
• 約束關係在整個生命週期都不變，不須要額外代碼維護約束關係

六、不可變對象本質上是線程安全的，且不要求線程同步

• 多線程併發訪問不可變類對象，不會破壞對象，線程安全最容易實現
• 不可變對象能夠被自由的共享
• 鼓勵客戶端儘量重用現有實例（簡單實現：頻繁用到的值，提供公有靜態 final 常量）
• 對不可變類提供靜態工廠<1條>，緩存公用頻繁使用的實例
• 基本類型包裝類、BigDecimal等就有這樣靜態工廠
• 使用靜態工廠而不是公有構造器，之後添加緩存更靈活

七、不可變對象能夠被自由的共享

• 永遠不須要進行保護性拷貝<39條>
• 不該該對不可變類提供 clone 方法或 拷貝構造器<11條>
• String類有拷貝構造器，儘可能不要使用<5條>

八、不只能夠共享不可變對象，能夠共享內部信息

• 不可變類BigInteger，在使用negate()得到相反數時，內部mag指向原有對象的mag數組
• 由於是不可變類，對象不會被修改才能夠這麼操做

九、不可變對象真正缺點：

• 對於每個單獨的值都須要一個單獨的對象；
• 好比：一個百萬位的BigInteger，運算時須要不停建立新對象，性能消耗巨大；
• BitSet 則容許固定時間內，改變某一位

十、若是不可預測，提供公有可變嵌套

• String類的可變公有嵌套：StringBuild（和已經基本廢止的StringBuffer）

十一、若是可預測，能夠採用內部可變對象，存取中間值

• 這樣，不用每一步都建立不可變對象

十二、BigInteger和BigDecimal剛北邊寫出來時，不可變類必須是 final 未獲得普遍認同

• 這倆類，存在被繼承和被篡改的風險

1三、不可變類沒有方法會修改對象，全部域必須是 final

• 爲提升性能能夠有非 final 的域：第一次運算時將開銷昂貴的結果保存起來，下次直接用
• 不可變性，保證告終果的正確性

1四、序列化功能一條告誡：

• 不可變類實現了Serializable接口，須要顯式readObject等4個方法
• 攻擊者可能從不可變類建立可變對象<76條>

1五、沒有好的理由，類就要作成不可變得

1六、類不能作成不可變的，也要儘可能限制其可變性；

1七、除非有好的理由，每一個域都應該是 final 的

1八、構造器和靜態工廠外，不該再提供公有初始化方法

1九、不可變類不要提供從新初始化方法