Java中是否存在不可变位集？

是否有Java库提供

不可变位集

？我没有找到任何，无论是番石榴还是谷歌都没有。

你可以用BigInteger。它是不可变的，并且有位操作方法。

您可以使用，因为它有

setBit

，

testBit

和

clearBit

通过扩展java.util.BitSet并使用删除修饰符方法抛出不支持的异常或空块，可以很容易地从java.util.BitSet创建一个几乎不可变的位集

但是，由于存储有效数据的位集字段不是final，因此必须应用其中一种安全发布习惯用法来实现线程安全（复制自）：

• 从静态初始值设定项初始化对象引用
• 将对它的引用存储到易失性字段或原子引用中
• 将对它的引用存储到正确构造的对象的最终字段中
• 将对它的引用存储到由 锁

另一个解决方案是创建一个新的ImmutableBitSet类，将一个位集作为字段（带有最终修饰符）嵌入其中，并将嵌入对象的读取器方法委托给新类

请注意，后一种解决方案不违反Liskow替换原则，而第一种解决方案则违反了Liskow替换原则。

解决方案：

将位集存储在专用字段中，并使用克隆公共方法公开它：

private final BitSet bits;
public BitSet bits(){
    return (BitSet) bits.clone();
}

或：

---

就我个人而言，我更喜欢

EnumSet

而不是

位集

。它实现为一个位字段，但具有一组具有强命名的API。这真是两全其美。番石榴确实提供了一个

ImmutableEnumSet

我决定总结一下所有答案：

我认为没有办法让一切都变得完美，即获得

位集

的不可变子类，以便

equals

以线程安全的方式工作。我承认我没有在问题中陈述我所有的要求

从

BitSet

继承并让所有的mutator方法抛出一个异常是很容易而且有效的。唯一的问题是从

BitSet

调用的

equals

本身不是线程安全的，因为它直接访问非最终继承字段。所有其他方法都可以通过下面描述的技巧实现线程安全

委派给

位集

也很容易且有效，它唯一的问题是

位集

不能等于

不可变位集

。请注意，为了线程安全，代理必须存储在最后一个字段中

将继承和委派相结合看起来很有希望：

public class ImmutableBitSet extends BitSet {
    private final ImmutableBitSet delegate;

    public ImmutableBitSet(BitSet original) {
        or(original); // copy original to this
        delegate = this; // initialize a final reference for thread safety
    }

    @Override // example mutator method
    public void and(BitSet set) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    @Override // example non-mutator method
    public boolean get(int bitIndex) {
        return delegate.getPrivate(bitIndex);
    }

    // needed in order to avoid endless recursion
    private boolean getPrivate(int bitIndex) {
        super.get(bitIndex);
    }

    ...
}

它看起来很奇怪，但工作起来几乎完美。调用

bitSet.equals（immutableBitSet）

不是线程安全的，因为它们直接访问非final字段。所以这只是一个徒劳的练习

---

如果想要实现所有的方法以及与可变位集的转换，那么使用

bitineger

是相当多的工作。因此，我推荐委派或继承，这取决于

equals的期望行为和线程安全性的需要。
我在这里基于apache lucene项目的org.apache.lucene.util.OpenBitSet实现了这样的方法


@Joachim Sauer对于我正在使用的
位集
相同的东西，记住什么是开的，什么是关的。它应该是不可变的，因为它在创建后不应该被更改，并且必须是线程安全的。它应该有一个采用普通
位集的构造函数。通过“what's on and what's off”，我们是在谈论一些预定义的特性/标志集吗？如果是这样，那么
EnumSet
可能是一个好的解决方案。虽然它不是天生不变的，但您可以使用
集合轻松创建一个不可修改的包装器。unmodifiableset（）
@Joachim Sauer:我使用了两个这样的预定义集，它们是固定的，但我不想将它们全部转换为枚举（元素太多，写得太多，失去了灵活性）。写得太多？对我来说，听起来像是一份寻找和替换的工作。你失去了什么灵活性？好吧，这是你的选择。@Joachim Sauer:当然，搜索和替换不是一项要求很高的工作。关于灵活性：假设我需要表示一组canasta卡，所以我生成4乘以13，即52张卡。我可以做这么大的一个枚举，但是如果数据发生变化怎么办？也许有一天他们会改变，因为我现在做的不是canasta。我试过了，很简单。然而，我不认为我可以通过这种方式实现线程安全性-这里没有最终的结果。嘿！如果它是不可变的，那么它本质上是线程安全的。再看一遍。你的关键词是“最终”吗？你想用它做什么？它与线程安全无关。也许你会想到“同步”。无论如何，如果你愿意的话，你可以把它放在扩展类的方法上。是的，immutable意味着线程安全，但这只是因为。不，在任何情况下，我都不会混淆“最终”和“同步”。很抱歉，说“final”与“线程安全”无关是完全错误的。我的意思是“final”作为阻止方法重写或类扩展的关键字，它毕竟与线程安全有一些间接关系，但关系不大。但是我看到你想到了“final”，它阻止重新分配字段或局部变量，你是对的，它们与线程安全有更多的关系。但是，即使没有“最终”字段，如果字段实际上从未更改，对象也可以“有效地不可变”。删除修改器正是这样做的。java.util.Collections.unmodifiableList（）做了类似的事情，但不是用扩展，而是用委托。我想，你错了。在46:10观看，看看如果省略
final
会发生什么。好主意，但是。。。依赖于为每次访问使用可变副本可能会有点混乱。如果总是调用
bits（）
public class ImmutableBitSet extends BitSet {
    private final ImmutableBitSet delegate;

    public ImmutableBitSet(BitSet original) {
        or(original); // copy original to this
        delegate = this; // initialize a final reference for thread safety
    }

    @Override // example mutator method
    public void and(BitSet set) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    @Override // example non-mutator method
    public boolean get(int bitIndex) {
        return delegate.getPrivate(bitIndex);
    }

    // needed in order to avoid endless recursion
    private boolean getPrivate(int bitIndex) {
        super.get(bitIndex);
    }

    ...
}