Java 关于不变模式的几个问题

我有一些关于不可变模式的问题。首先，为了解决问题，我们需要确保以下几点：

1） 访问属性的实例方法不能更改实例变量

2） 确保不可变类的构造函数是 设置或修改实例变量的值。

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我认为，通过将inctance变量作为最终变量，那么如果存在一个改变这个变量的方法将会失败，即使构造函数也无法改变这个变量，那么如果我们可以使用final关键字，为什么我们需要考虑这两个语句呢？？我知道我遗漏了一些东西。

有一件事很重要，那就是使真正的不可变。这些组件可能是可变的数据结构，例如

java.util.Date

。以这个简单的类为例进行演示：

final class DateWrapper {
  private final Date date;
  public DateWrapper(Date date) {
    this.date = date;
  }
  public Date getDate() {
    return date;
  }
}

现在您可以编写以下代码：

DateWrapper dw = new DateWrapper(new Date());
dw.getDate().setYear(2020);

这将修改类

DateWrapper

的对象

dw

的实例变量

date

。所以这个类并不是真的不可变的

要解决此问题，您必须制作如下防御性副本：

final class DateWrapper {
  private final Date date;
  public DateWrapper(Date date) {
    // It must not be possible to modify the date after construction.
    // So use a copy of the original object in class DateWrapper.
    this.date = new Date(date.getTime());
  }
  public Date getDate() {
    // It must not be possible to modify the date in DateWarapper
    // So return a copy.
    return new Date(date.getTime());
  }
}

因此，没有其他类会获得对

DateWrapper

内部的可变引用

另一条规则是：将类设为final，否则子类可以作为不可变类，从而打破不可变性的契约。这是恶意子类的一个示例，仅当DateWrapper不是final时才有效：

class Date2Wrapper extends DateWrapper {
  final Date date2;
  public Date2Wrapper(Date date) {
    super(date);
    this.date2 = date;
  }
  public Date getDate() {
    return date2;
  }
}

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首先，设计模式并不局限于java。它们可以用不同的语言实现，具有不同的风格。并非所有语言都有期末考试，甚至java从一开始就没有期末考试

但考虑到java的严格情况，final并不能确保不变性：

• 在对象中，如果可以访问成员的方法，则可以使用这些方法更改状态
• 应用于对象的final可确保变量指向同一对象，但不会设置任何限制以避免更改状态（ball.setColor（“红色”）可在final ball上执行）
• 不变性意味着一个变量应该可以重新分配给另一个对象

例如：

Ball ball = new Ball(); 
ball = ball.makeRed();

在这种情况下，球是另一个球对象（使球克隆球并更改颜色）。当我们在String对象上运行方法时，也会发生同样的情况，创建一个新的String对象以反映更改并返回：

String ball = 'Blue Ball';
ball = ball.replace('Blue', 'Red');

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为了解决您描述的问题，您不仅在

getDate

方法中创建了防御副本，而且在构造函数中也创建了防御副本。这是因为传递给构造函数的引用可能会在外部更改，从而使您的类也可变。@Hannes看起来他正在使用传入的Date对象中的值在构造函数中实例化一个新的Date对象，从而保护类本身不受对该引用所做更改的影响Yes，还需要在构造函数中创建防御副本。我在课文中没有明确提到这一点。我现在已经在java代码的注释中包含了这些信息。@Donat-您认为

final static class DateWrapper

中的

static

有什么作用？@Donat-np。如果

DateWrapper

不是final，你能解释一下

DateWrapper

的子类如何访问内部吗？你能提供一个简单的例子，通过setter方法我们可以在初始化后更改不可变对象的状态吗？