我们如何使用可变引用来维护类的不变性

Question

我知道使我们的类不可变的所有基本规则，但是当有另一个类引用时，我有点困惑。我知道是否有集合而不是集合，Address然后我们可以利用它，Collections.unmodifiableList(new ArrayList<>(modifiable));然后使我们的类不可变。但是在下面的情况下，我仍然无法理解这个概念。

public final class Employee{
    private final int id;
    private Address address;
    public Employee(int id, Address address)
    {
        this.id = id;
        this.address=address;
    }
    public int getId(){
        return id;
    }
    public Address getAddress(){
        return address;
    }
}

public class Address{
    private String street;
    public String getStreet(){
        return street;
    }
    public void setStreet(String street){
        this.street = street;
    }
}

Answer 1

好吧，这个概念是阅读并了解JLS。在这种情况下，JLS说：

final字段还允许程序员无需同步即可实现线程安全的不可变对象。即使所有线程都使用数据竞争在线程之间传递对不可变对象的引用，线程安全的不可变对象也被所有线程视为不可变的。这可以提供安全保证，以防止由于错误或恶意代码而滥用不可变类。必须正确使用final字段以保证不变性。

final字段的使用模型很简单：在该对象的构造函数中为该对象设置final字段；并且不要在对象的构造函数完成之前，在另一个线程可以看到它的地方编写对正在构造的对象的引用。如果执行此操作，则当另一个线程看到该对象时，该线程将始终看到该对象的最终字段的正确构造版本。它还将查看那些最终字段引用的任何对象或数组的版本，这些版本至少与最终字段一样。

因此，您需要：

1. 设置address最终版和私有版。
2. 对于任何可变对象，必须防止从外部看到对该对象的引用。

在这种情况下，＃2可能意味着您无法像对with一样返回对Address的引用getAddress()。 而且
您必须在构造函数中进行防御性复制。即，制作任何可变参数的副本，并将副本存储在Employee中。如果您不能制作防御性副本，那么实际上就没有办法使Employee不可变。

public final class Employee{
    private final int id;
    private final Address address;
    public Employee(int id, Address address)
    {
        this.id = id;
        this.address=new Address();  // defensive copy
        this.address.setStreet( address.getStreet() );
    }
    public int getId(){
        return id;
    }
    public Address getAddress() {
        Address nuAdd = new Address(); // must copy here too
        nuAdd.setStreet( address.getStreet() );
        return nuAdd;
}

实现clone()或类似的操作（复制ctor）将使为复杂的类创建防御对象更加容易。但是，我认为最好的建议是使其Address不可变。完成后，您可以自由传递其引用，而不会出现任何线程安全问题。

在这个例子中，通知我 不是 要复制的价值street。
Street是一个字符串，并且字符串是不可变的。如果street包含可变字段（例如，整数街道编号），那么我 还
必须复制一个副本street，以此类推。这就是为什么不可变对象如此有价值，它们打破了“无限复制”链条的原因。