Примеры непреложных классов

Я уже знаю определение неизменяемых классов, но мне нужно несколько примеров.

Ответ 1

Некоторые известные неизменные классы в стандартном API:

java.lang.String(уже упоминалось)
Классы-оболочки для примитивных типов: java.lang.Integer, java.lang.Byte, java.lang.Character, java.lang.Short, java.lang.Boolean, java.lang.Long, java.lang.Double, java.lang.Float
java.lang.StackTraceElement(используется при построении стеков исключений)
Большинство классов перечисления неизменяемы, но это фактически зависит от конкретного случая. (Не реализуйте изменчивые перечисления, это немного повредит вам.) Я думаю, что по крайней мере все классы enum в стандартном API фактически неизменяемы.
java.math.BigInteger и java.math.BigDecimal(по крайней мере, объекты самих этих классов, подклассы могут вводить изменчивость, хотя это не очень хорошая идея)
java.io.File. Обратите внимание, что это представляет объект, внешний по отношению к виртуальной машине (файл в локальной системе), который может или не может существовать, и имеет некоторые методы, изменяющие и запрашивающие состояние этого внешнего объекта. Но сам объект File остается неизменным. (Все остальные классы в java.io изменяемы.)
java.awt.Font - представляет шрифт для рисования текста на экране (могут быть некоторые изменяемые подклассы, но это, конечно, не будет полезно)
java.awt.BasicStroke - вспомогательный объект для рисования линий в графических контекстах
java.awt.Color - (по крайней мере, объекты этого класса, некоторые подклассы могут быть изменчивыми или в зависимости от некоторых внешних факторов (например, системных цветов)) и большинства других реализаций java.awt.Paint
- java.awt.GradientPaint,
- java.awt.LinearGradientPaint
- java.awt.RadialGradientPaint,
- (Я не уверен в java.awt.TexturePaint)
java.awt.Cursor - представление растрового изображения для курсора мыши (здесь тоже некоторые подклассы могут изменяться или в зависимости от внешних факторов)
java.util.Locale - представляющий конкретный географический, политический или культурный регион.
java.util.UUID - максимально возможный глобальный уникальный идентификатор
в то время как большинство коллекций изменяемы, в классе java.util.Collections есть некоторые методы-обертки, которые возвращают немодифицируемый вид коллекции. Если вы передадите им коллекцию, не известную нигде, это на самом деле неизменные коллекции. Кроме того, Collections.singletonMap(), .singletonList, .singleton возвращают неизменяемые одноэлементные коллекции, а также неизменяемые пустые.
java.net.URL и java.net.URI - представление ресурса (в Интернете или где-то еще)
java.net.Inet4Address и java.net.Inet6Address, java.net.InetSocketAddress
большинство подклассов java.security.Permission(представляющие разрешения, необходимые для некоторого действия или данные для некоторого кода), но не java.security.PermissionCollection и подклассы.

Можно сказать, что примитивные типы тоже неизменяемы - вы не можете изменить значение 42, не так ли?

- класс AccessControlContext неизменяемый класс

AccessControlContext не имеет каких-либо мутирующих методов. И его состояние состоит из списка ProtectionDomains (который является неизменным классом) и DomainCombiner. DomainCombiner - это интерфейс, поэтому в принципе реализация может делать что-то другое при каждом вызове.

На самом деле, а также поведение ProtectionDomain может зависеть от текущей политики в силе -. Спорно ли называть такой объект неизменяемой

и AccessController?

Нет объектов типа AccessController, так как это конечный класс без доступного конструктора. Все методы статичны. Можно сказать, что AccessController не является ни изменяемым, ни неизменным, или и тем, и другим.

То же самое относится ко всем другим классам, которые не могут иметь объекты (экземпляры), наиболее известные:

java.lang.Void
java.lang.System(но это имеет некоторое изменяемое статическое состояние - in, out, err)
java.lang.Math(это тоже - генератор случайных чисел)
java.lang.reflect.Array
java.util.Collections
java.util.Arrays

Ответ 2

Неизменяемые классы не могут быть изменены после строительства. Так, например, Java String неизменен.

Чтобы сделать класс неизменным, вы должны сделать его final и все поля private и final. Например, следующий класс является неизменным:

public final class Person {

     private final String name;
     private final int age;
     private final Collection<String> friends;

     public Person(String name, int age, Collection<String> friends) {
         this.name = name;
         this.age = age;
         this.friends = new ArrayList(friends);
     }

     public String getName() { 
         return this.name;
     }

     public int getAge() {
         return this.age;
     }

     public Collection<String> getFriends() {
         return Collections.unmodifiableCollection(this.friends);
     }
}

Я добавил в методе в примере кода, показывающем, как обрабатывать коллекции, важный момент.

По возможности вы должны сделать классы неизменными, потому что тогда вам не нужно беспокоиться о таких вещах, как безопасность потоков.

Ответ 3

Важно помнить, что объявление класса как окончательного не означает, что оно является "неизменным", это в основном означает, что этот класс не может быть расширен (или специализирован).

Неизменяемые классы должны иметь частные и окончательные поля (без сеттеров), поэтому после его построения он не может изменять значения поля.

Ответ 4

Чтобы создать неизменяемый класс, вам необходимо выполнить следующие шаги:

Объявить класс окончательным, чтобы он не расширялся.
Сделать все поля закрытыми, чтобы прямой доступ не разрешался.
Не предоставлять методы настройки для переменных
Сделать все изменяемые поля окончательными, чтобы можно было присвоить его значение только один раз.
Инициализировать все поля через конструктор, выполняющий глубокую копию.
Выполнение клонирования объектов в методах getter для возврата копии а не возвращать фактическую ссылку на объект.

Ниже приведен пример .

Мы также можем использовать Builder Pattern для легкого создания неизменяемых классов, пример можно найти здесь.

Ответ 5

LocalDate, LocalTime и LocalDateTime (начиная с версии 1.8) также неизменяемы. На самом деле, этот вопрос находится на экзамене OCAJSE8 (1Z0-808), и именно поэтому я решил рассматривать его как не просто комментарий.

Все примитивные классы-оболочки (например, Логические, Символ, Байт, Короткие, Целое > , Длинные, Float и Двойной) являются неизменяемыми.

Деньги и Валюта API (для Java9) также должны быть неизменными.

Кстати, список с поддержкой массива (созданный Arrays.asList(myArray)) являются структурно неизменными.

Кроме того, существуют некоторые граничные случаи, такие как java.util.Optional (показано на экзамене OCP, 1Z0-809), что является неизменным, если содержащийся элемент сам по себе является неизменным.

Ответ 6

String - хороший пример "реального мира" неизменяемого класса. И вы можете сравнить его с изменяемым классом StringBuilder.

Большинство классов Java, используемых для отражения, неизменяемы. И некоторые из них "почти неизменяемы": например, классы, реализующие Accessible, имеют только метод setAccessible, который изменяет состояние экземпляра Accessible.

Я уверен, что в стандартных библиотеках классов есть еще много.

Ответ 7

Документация Sun (Oracle) имеет отличный контрольный список о том, как создать неизменяемый объект.

Не предоставляйте методы setter - методы, которые изменяют поля или объекты, на которые ссылаются поля.

Сделать все поля окончательными и частными.

Не позволяйте подклассам переопределять методы. Самый простой способ сделать это - объявить класс окончательным. Более сложный подход состоит в том, чтобы сделать конструктор частным и построить экземпляры в factory методах.

Если поля экземпляра включают ссылки на изменяемые объекты, не разрешайте изменять эти объекты:
Не предоставляйте методы, изменяющие изменяемые объекты.

Не используйте ссылки на изменяемые объекты. Никогда не храните ссылки на внешние, изменяемые объекты, переданные конструктору; при необходимости, создавать копии и хранить ссылки на копии. Аналогичным образом создайте копии своих внутренних изменяемых объектов, если это необходимо, чтобы избежать возврата оригиналов в ваши методы.

От: http://download.oracle.com/javase/tutorial/essential/concurrency/imstrat.html

На сайте также приведены примеры его использования в контексте concurrency, но неизменность также полезна при написании библиотек. Он гарантирует, что абоненты библиотеки могут изменять только то, что мы им разрешаем.

Ответ 8

Неизменяемый класс - это класс, который когда-то был создан, его содержимое не может быть изменено. Неизменяемыми объектами являются объекты, состояние которых не может быть изменено после его создания. Пример. Строка и все классы оболочки java.

Переменные объекты - это объекты, состояние которых может быть изменено после построения .example- StringBuffer После изменения значения измененной ячейки памяти изменено. Пример ниже -

 public static void immutableOperation(){
    String str=new String("String is immutable class in Java object value cann't alter once created...");
    System.out.println(str);
    str.replaceAll("String", "StringBuffer");
    System.out.println(str);
    str.concat("Concating value ");
    System.out.println(str + "HashCode Value  " + str.hashCode());
    str=str.concat("Concating value ");
    System.out.println(str + "HashCode Val  " + str.hashCode());

}

public static void mutableOperation(){
    StringBuffer str=new StringBuffer("StringBuffer is mutable class in Java object value can  alter once created...");
    System.out.println(str + "HashCode Val - " + str.hashCode());
    str.replace(0, 12, "String");
    System.out.println(str + "HashCode Val - " + str.hashCode());

}

Ответ 9

Мне нравится использовать примеры, обладающие свойством mutable. Это помогает понять, как действительно функционируют неизменные классы.

Mutable class

class MutableBook {
    private String title;

    public String getTitle(){
        return this.title;
    }

    public void setTitle(String title){
        this.title = title;
    }
}

И неизменяемая реализация с использованием изменяемого экземпляра книги.

public class ImmutableReader {
    private final MutableBook readersBook;
    private final int page;

    public ImmutableReader(MutableBook book) {
        this(book, 0);
    }

    private ImmutableReader(MutableBook book, int page){
        this.page = page;

        // Make copy to ensure this books state won't change.
        MutableBook bookCopy = new MutableBook();
        bookCopy.setTitle(book.getTitle());
        this.readersBook = bookCopy;
    }


    public MutableBook getBook() {
        // Do not return the book, but a new copy. Do not want the readers
        // book to change it state if developer changes book after this call.
        MutableBook bookCopy = new MutableBook();
        bookCopy.setTitle(this.readersBook.getTitle());
        return bookCopy;
    }

    public int getPage() {
        // primitives are already immutable.
        return page;
    }

    /**
    * Must return reader instance since it state has changed.
    **/ 
    public ImmutableReader turnPage() {
        return new ImmutableReader(this.readersBook, page + 1);
    }
}

Для того, чтобы ваш класс был действительно неизменным, он должен соответствовать следующей сиремии:

Все члены класса объявлены окончательными.
Все переменные, используемые в классе на уровне класса, должны быть созданы при построении класса.
Никакая переменная класса не может иметь метод setter.
- Это подразумевается из первого утверждения, но хочу дать понять, что вы не можете изменить состояние класса.
Все дочерние объекты также должны быть неизменными или их состояние никогда не изменяется в неизменяемом классе.
- Если у вас есть класс с изменяемыми свойствами, вы должны заблокировать его. Объявите его приватным и убедитесь, что вы его никогда не изменяете.

Чтобы узнать немного больше, взгляните на мой пост в блоге: http://keaplogik.blogspot.com/2015/07/java-immutable-classes-simplified.html

Ответ 10

Простой неизменный класс:

public final class ImmutableStudent {

    private final int id;
    private final String name;

    public ImmutableStudent(int id, String name) {
        this.name = name;
        this.id = id;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

Неизменяемый класс с изменяемыми полями:

package com.programmer.gate.beans;

public final class ImmutableStudent {

    private final int id;
    private final String name;
    private final Age age;

    public ImmutableStudent(int id, String name, Age age) {
        this.name = name;
        this.id = id;
        Age cloneAge = new Age();
        cloneAge.setDay(age.getDay());
        cloneAge.setMonth(age.getMonth());
        cloneAge.setYear(age.getYear());
        this.age = cloneAge;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public Age getAge() {
       Age cloneAge = new Age();
       cloneAge.setDay(this.age.getDay());
       cloneAge.setMonth(this.age.getMonth());
       cloneAge.setYear(this.age.getYear());

       return cloneAge;
    }
}

Ссылка: Как создать неизменяемый класс в java