Java不可变对象

我正在学习不变性的概念

我理解，一旦对象被创建，不可变对象就不能更改其值

但我不理解不可变对象的以下用法。

是的

• 是自动线程安全的，并且没有同步问题<代码>如何？证明？
• 不需要复制构造函数<代码>如何？有什么例子吗？
• 不需要克隆

  如何实现？有什么例子吗？

• 当用作字段时不需要防御性复制

  如何？有什么例子吗？

• 始终具有

  “失败原子性”（Joshua Bloch使用的术语）

  ：如果不可变对象抛出异常，它永远不会处于不希望的或不确定的状态<代码>如何？有什么例子吗？

有人能用例子详细解释一下这些要点吗

谢谢

。是自动线程安全的，没有同步问题

当两个不同的线程修改同一对象的状态时，会发生并发问题。不可变对象无法修改，因此没有问题

示例：一个

字符串

。两个线程可以毫无顾虑地传递相同的

String

，因为它们都不能以任何方式对其进行变异

不需要复制构造函数

。。。因为复制是变异它的唯一途径。为每个“修改”操作创建一个副本，然后在新对象上执行操作的不可变对象提供一个通用设计模式

复制构造函数通常用于要更改而不影响原始对象的对象。不可变对象的情况总是如此（根据定义）

对于

String

，所有方法和

+

操作符都返回新的

String

s

不需要克隆的实现

见上文

用作字段时不需要防御性复制

从前，我做了一件傻事。我在列表中有一组枚举：

private static final List<Status> validStatuses;

static {
  validStatuses = new ArrayList<Status>();
  validStates.add(Status.OPEN);
  validStates.add(Status.REOPENED);
  validStates.add(Status.CLOSED);
}

然后当我做了一些愚蠢的事情：

List<Status> statuses = Status.getAllStatuses();
statuses.remove(Status.CLOSED);  // Exception!

List statuses=Status.getAllStatuses（）；
状态。删除（状态。关闭）；//例外！

始终具有“失败原子性”（Joshua Bloch使用的术语）：如果不可变对象抛出异常，它永远不会处于不希望的或不确定的状态。

因为类永远不能被修改，所以修改发出的所有状态都是完整的限定对象（因为它们不能更改，所以它们必须始终处于限定状态才能有用）。异常不会发出新对象，因此您永远不会有不需要的或不确定的状态

它们是自动线程安全的，没有同步问题

是，因为Java内存模型为以下各项提供了保证：

最后一个字段还允许程序员实现线程安全的不可变对象，而无需同步。线程安全的不可变对象被所有线程视为不可变的，即使使用数据竞争在线程之间传递对不可变对象的引用

当用作字段时不需要防御性复制如何？有什么例子吗

因为它们是不可变的，所以不能修改，所以可以与外部代码共享它们（您知道它们将无法破坏对象的状态）

推论：您不需要复制/克隆不可变对象

始终具有“失败原子性”

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不可变对象在正确构造后不会发生更改。因此，要么构造失败，你会得到一个异常，要么没有，你知道对象处于一致状态。

这不是一个可以用它的例子来有效解释的概念。不可变对象的优点是，您知道它们的数据无法更改，因此不必担心这一点。您可以自由地使用不可变对象，而不用担心传递它们的方法会改变它

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当我们执行多线程程序时，这很方便，因为基于线程更改的数据的bug不应该自动执行线程安全的

• 因为它们不能改变（不能变异）——任何访问它的线程都会发现对象处于相同的状态。所以不存在这样的情况：一个线程改变了对象的状态，然后第二个线程接管并改变了对象的状态，然后第一个线程毫无线索地接管，它被其他线程改变了
• ArrayList就是一个很好的例子——如果一个线程遍历它的元素，而第二个线程删除了其中的一些元素，那么第一个线程就会抛出某种并发异常。使用不可变列表可以防止这种情况

复制构造函数

• 这并不意味着它不能有一个复制构造函数。它是一个构造函数，您将同一类型的对象传递给它，然后创建新对象作为给定对象的副本。这只是一个猜测，但为什么要复制始终处于相同状态的对象呢

克隆的实施

• 同样的问题是，总是处于相同状态的克隆对象通常只占用内存空间。但如果您想从immutable中创建可变对象，您可以这样做
• 很好的例子是集合，您可以从immutable中生成可变集合

防御性复制

• 防御性复制是指在将对象设置为字段时，创建与原始对象相同类型的新对象

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我已投票决定关闭。这五个问题合在一起，每个问题都需要广泛详细的答案。不知道为什么会有三张赞成票。这是家庭作业吗？另外，请注意，同时还有许多问题

List<Status> statuses = Status.getAllStatuses();
statuses.remove(Status.CLOSED);

private static final List<Status> validStatuses =
    ImmutableList.of(Status.OPEN, Status.REOPENED, Status.CLOSED);

List<Status> statuses = Status.getAllStatuses();
statuses.remove(Status.CLOSED);  // Exception!

public class A
{
    private int a;

    public A(int a)
    {
        this.a = a;
    }

    public A(A original)
    {
        this.a = original.a;
    }

}