创建不可变类的最佳设计方法

Question

我正在阅读有关在有效 Java 中创建不可变类时需要遵循的特定准则。

我知道在不可变类中，方法不应该被覆盖，否则被覆盖的方法可能会改变方法的行为。下面是java中解决这个问题的html" target="_blank">设计方法

> 我们可以将类标记为final，但是根据我的理解，它有一个缺点，就是使类不可扩展。

其次是使单个方法最终化，但我不能得到其他缺点，除了我们需要单独将每个方法标记为最终，以防止覆盖。

根据书本，更好的方法是使构造函数私有或包私有，并提供公共静态工厂方法来创建对象。

我的问题是：即使我们在类中包含私有构造函数或默认构造函数，它也不能在同一个包中扩展（在包私有构造函数的情况下，在其他包中），它也有与第一个相同的问题。它如何被认为是比以前的方法更好的方法？

Answer 1

提供静态工厂方法，为您提供实现Flyweight模式的空间。

他们指出，您应该隐藏使用构造函数创建新对象的可能性，并且应该调用一个方法来检查“对象池”中是否存在具有相似状态的对象（充满等待重新使用的对象的映射）。不重复使用不可变对象是对内存的浪费；这就是鼓励String文字的原因，并且避免new String（）（除非需要）。

class ImmutableType {
    private static final Map<Definition, ImmutableType> POOL = new HashMap<>();

    private final Definition definition;

    private ImmutableType(Definition def) {
         definition = def;
    }

    public static ImmutableType get(Definition def) {
         if(POOL.contains(def))
              return POOL.get(def);
        else {
              ImmutableType obj = new ImmutableType(def);
              POOL.put(def, obj);

              return obj;
        }
    }
}

定义存储不可变类型的状态。如果池中已存在具有相同定义的类型，请重新使用该类型。否则，请创建它，将其添加到池中，然后将其作为值返回。

至于将类＜code＞标记为final＜/code＞的语句，不可变类型首先不应该是可扩展的（以避免可能的修改行为）。对于不可变类来说，将每个方法＜code＞标记为final＜/code＞简直太疯狂了。

Answer 2

不可变对象不应该是可扩展的。为什么？

因为扩展它将允许直接访问字段（如果它们受到保护，这将允许编写更改它们的方法），或者添加可能是可变的状态。

想象一下，我们编写了一个扩展 Double 的类 FlexiblyRoundableDouble，它有一个额外的字段舍入模式，让我们可以选择“舍入模式”。你可以为这个字段写一个资源库，现在你的对象是可变的。

你可以争辩说，如果所有方法都设置为 final，则无法更改对象的原始行为。唯一可以访问舍入模式字段的方法是在将对象分配给 Double 变量时无法多态使用的新方法。但是当一个类的契约说它是不可变的时，你会根据它做出决定。例如，如果您为具有 Double 字段的类编写 clone（） 方法或复制构造函数，您知道您不需要深复制 Double 字段，因为它们不会改变其状态，因此可以在两个克隆之间安全地共享。

此外，您可以编写返回内部对象的方法，而不必担心调用者会更改该对象。如果对象是可变的，您必须对其进行“防御复制”。但是如果它是不可变的，返回对实际内部对象的引用是安全的。

但是，如果有人将一个< code > flexiblyrundabledouble 赋给了您的一个< code>Double字段，会发生什么情况呢？该对象是可变的。< code>clone()会假设它不是，它将在两个对象之间共享，甚至可能由一个方法返回。然后，调用方可以将其转换为< code > flexiblyrundabledouble ，更改该字段...并且它会影响使用该实例的其他对象。

因此，不可变对象应该是最终的。

所有这些都与构造函数问题无关。对象可以通过公共构造函数安全地保持不变(如< code>String 、< code>Double 、< code>Integer和其他标准Java不变量所示)。静态工厂方法是一种简单的方法，它利用了这样一个事实，即对象是不可变的，其他几个对象可以安全地保存对它的引用，从而创建更少的具有相同值的对象。