Java無狀態(tài)對象與不可變對象

Java無狀態(tài)對象

對象就是數(shù)據(jù)及對數(shù)據(jù)操作的封裝, 對象所包含的數(shù)據(jù)稱為對象的狀態(tài)(State), 實例變量與靜態(tài)變量稱為狀態(tài)變量。

如果一個類的同一個實例被多個線程共享并不會使這些線程存儲共享的狀態(tài),那么該類的實例就稱為無狀態(tài)對象(Stateless Object). 反之如果一個類的實例被多個線程共享會使這些線程存在共享狀態(tài),那么 該類的實例稱為有狀態(tài)對象. 實際上無狀態(tài)對象就是不包含任何實例變量也不包含任何靜態(tài)變量的對象。

線程安全問題的前提是多個線程存在共享的數(shù)據(jù),實現(xiàn)線程安全的一種辦法就是避免在多個線程之間共享數(shù)據(jù),使用無狀態(tài)對象就是這種方法。

Java不可變對象

不可變對象是指一經(jīng)創(chuàng)建它的狀態(tài)就保持不變的對象,不可變對象具有固有的線程安全性. 當不可變對象現(xiàn)實實體的狀態(tài)發(fā)生變化時,系統(tǒng)會創(chuàng)建一個新的不可變對象,就如String字符串對象. 一個不可變對象需要滿足以下條件：

1、類本身使用final修飾,防止通過創(chuàng)建子類來改變它的定義。

2、所有的字段都是final修飾的,final字段在創(chuàng)建對象時必須顯示初始化,不能被修改。

3、如果字段引用了其他狀態(tài)可變的對象(集合,數(shù)組),則這些字段必須是private私有的。

不可變對象主要的應(yīng)用場景:

1、被建模對象的狀態(tài)變化不頻繁。

2、同時對一組相關(guān)數(shù)據(jù)進行寫操作,可以應(yīng)用不可變對象,既可以保障原子性也可以避免鎖的使用。

3、使用不可變對象作為安全可靠的Map鍵, HashMap鍵值對的存儲位置與鍵的hashCode()有關(guān),如果鍵的內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生了變化會導致鍵的哈希碼不同,可能會影響鍵值對的存儲位置. 如果HashMap的鍵是一個不可變對象,則hashCode()方法的返回值恒定,存儲位置是固定的。