当前位置: 代码网 > it编程>编程语言>Java > Java中不可变对象(Immutable Objects)的使用

Java中不可变对象(Immutable Objects)的使用

2025年08月18日 Java 我要评论
1、什么是immutable objects?不可变对象指的是在创建之后,它们的值无法被修改的对象。这意味着如果想改变一个不可变对象的值,就需要创建一个新的对象。在许多编程语言中,字符串和数字都是不可

1、什么是immutable objects?

不可变对象指的是在创建之后,它们的值无法被修改的对象。这意味着如果想改变一个不可变对象的值,就需要创建一个新的对象。

在许多编程语言中,字符串和数字都是不可变的对象。例如,在 python 中,字符串就是不可变的,因此不能像下面这样改变字符串的值:

string = "hello"
string[0] = "h" # this will raise an error

相反,你需要创建一个新的字符串对象:

new_string = "h" + string[1:]

这个新字符串就是一个全新的字符串对象,和原来的字符串对象没有关系。

不可变对象的一个好处是它们更容易被并发程序安全地使用。因为不可变对象是无法修改的,所以不需要担心在多线程环境下出现竞态条件的问题。

此外,不可变对象也更容易进行缓存和复用。因为不可变对象的值不会改变,所以你可以安全地将它们存储在缓存中,并在需要时直接使用它们,而不需要重新计算。

所以,合理的使用不可变对象可以提高程序的安全性、并发性能和效率。

2、java 中有哪些不可变的对象?

java中有许多不可变的对象,以下是其中的一些:

  1. 字符串(string):字符串在java中是不可变的对象。一旦创建了一个字符串对象,它的值就不能被修改。
  2. 整数(integer)、长整数(long)、浮点数(float)和双精度浮点数(double):这些数字类型在java中也是不可变的对象。一旦创建了一个数字对象,它的值就不能被修改。
  3. 枚举(enum):枚举类型也是不可变的对象。枚举类型中的每个元素都是一个不可变的对象。
  4. localdate、localtime、localdatetime:java 8中的日期和时间api中的这些类也是不可变的对象。一旦创建了一个日期或时间对象,它的值就不能被修改。
  5. biginteger、bigdecimal:这些类提供了任意精度的整数和浮点数运算,也是不可变的对象。

需要注意的是,虽然以上对象的值不能被修改,但是它们的引用可以被修改。这意味着,可以创建新的对象来代替旧的对象,但是旧的对象本身的值不会被修改。

3、不可变对象在jvm中的存储

java中不可变对象通常存在jvm的方法区(method area)或者叫做永久代(permgen)中。方法区是jvm中的一块内存区域,用于存储类的信息、静态变量、常量池、方法代码等。永久代是方法区的一个实现,用于存储静态文件、类文件信息、字节码、常量池等内容,它在java 8之后被元空间(metaspace)所取代。// 存储在方法区中的常量池里

不可变对象通常在jvm启动时被加载并存储在方法区或永久代中,因为它们的值是不可变的,所以可以被安全地共享和重用。同时,这些对象在jvm生命周期内只需要被创建一次,因此它们的存储位置也通常是固定的。

需要注意的是,如果使用字符串常量或常量表达式创建不可变对象,这些对象也可能存储在jvm的常量池中。常量池是方法区的一部分,用于存储字符串常量、基本类型常量等。由于常量池中的字符串常量是不可变的,因此它们也被认为是不可变对象。

4、在 java 中定义immutable objects的方式有哪些?

在 java 中,有多种方式可以定义不可变对象。以下是几种常见的方式:

  • 声明类为 final:通过将类声明为 final 类型,可以确保该类不能被继承和修改。这样可以确保不会发生对象状态的改变。例如:// 不允许子类重写方法。最简单的就是将类声明为final。
public final class immutableclass {
    // ...
}
  • 将所有字段设置为 final 和 private:通过将类的成员变量声明为 final,可以确保这些变量在对象创建后不能被修改。例如:
public final class person {
    private final string name;
    private final int age;

    public person(string name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public string getname() {
        return name;
    }

    public int getage() {
        return age;
    }
}
  • 不提供 setter 方法:通过只提供 getter 方法,而不提供 setter 方法,可以确保对象的状态不能被修改。例如:
public final class person {
    private string name;
    private int age;

    public person(string name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public string getname() {
        return name;
    }

    public int getage() {
        return age;
    }
}
  • 构造对象时赋值:通过在构造函数中初始化对象的成员变量,可以确保对象创建后它们的值不会改变。示例同上。
  • 使用不可变集合类:java 中的 collections 类提供了一些不可变的集合类,如 collections.unmodifiablelist 和 collections.unmodifiablemap,它们可以确保集合内容在对象创建后不能被修改。例如:
list<string> list = new arraylist<>();
list.add("foo");
list.add("bar");

list<string> immutablelist = collections.unmodifiablelist(list);

以上是一些在 java 中定义不可变对象的方式,这些方式可以单独使用,也可以结合使用,以创建更加严格的不可变对象。// 在并发程序中作为锁的对象应该是不可变对象。

到此这篇关于java中不可变对象(immutable objects)的使用的文章就介绍到这了,更多相关java 不可变对象内容请搜索代码网以前的文章或继续浏览下

(0)

相关文章:

版权声明:本文内容由互联网用户贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。 如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 2386932994@qq.com 举报,一经查实将立刻删除。

发表评论

验证码:
Copyright © 2017-2025  代码网 保留所有权利. 粤ICP备2024248653号
站长QQ:2386932994 | 联系邮箱:2386932994@qq.com