Java Language
Niezmienna klasa

Wprowadzenie

Uwagi

Reguły definiujące niezmienne klasy

Poniższe zasady definiują prostą strategię tworzenia niezmiennych obiektów.

1. Nie udostępniaj metod „ustawiających” - metod modyfikujących pola lub obiekty, do których odnoszą się pola.
2. Uczyń wszystkie pola ostatecznymi i prywatnymi.
3. Nie pozwól, aby podklasy zastępowały metody. Najprostszym sposobem na to jest zadeklarowanie klasy jako ostatecznej. Bardziej wyrafinowanym podejściem jest uczynienie konstruktora prywatnym i konstruowanie instancji metodami fabrycznymi.
4. Jeśli pola instancji zawierają odniesienia do obiektów zmiennych, nie zezwalaj na ich zmianę:
5. Nie udostępniaj metod modyfikujących zmienne obiekty.
6. Nie udostępniaj odniesień do zmiennych obiektów. Nigdy nie przechowuj odniesień do zewnętrznych, zmiennych obiektów przekazywanych do konstruktora; w razie potrzeby utwórz kopie i przechowuj odniesienia do kopii. Podobnie, w razie potrzeby utwórz kopie wewnętrznych obiektów podlegających mutacji, aby uniknąć zwracania oryginałów metodami.

Przykład bez modyfikowalnych referencji

public final class Color {
    final private int red;
    final private int green;
    final private int blue;

    private void check(int red, int green, int blue) {
        if (red < 0 || red > 255 || green < 0 || green > 255 || blue < 0 || blue > 255) {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
    }

    public Color(int red, int green, int blue) {
        check(red, green, blue);
        this.red = red;
        this.green = green;
        this.blue = blue;
    }

    public Color invert() {
        return new Color(255 - red, 255 - green, 255 - blue);
    }
}

Przykład ze zmiennymi referencjami

W tym przypadku klasa Point jest zmienna i niektórzy użytkownicy mogą modyfikować stan obiektu tej klasy.

class Point {
    private int x, y;

    public Point(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public int getX() {
        return x;
    }
    
    public void setX(int x) {
        this.x = x;
    }
    
    public int getY() {
        return y;
    }

    public void setY(int y) {
        this.y = y;
    }
}

//...

public final class ImmutableCircle {
    private final Point center;
    private final double radius;

    public ImmutableCircle(Point center, double radius) {
        // we create new object here because it shouldn't be changed
        this.center = new Point(center.getX(), center.getY());
        this.radius = radius;
    }

Jaka jest zaleta niezmienności?

Zaletą niezmienności jest współbieżność. Trudno jest zachować poprawność w obiektach zmiennych, ponieważ wiele wątków może próbować zmienić stan tego samego obiektu, prowadząc do tego, że niektóre wątki widzą inny stan tego samego obiektu, w zależności od czasu odczytów i zapisów do wspomnianego obiektu obiekt.

Mając niezmienny obiekt, można zapewnić, że wszystkie wątki, które patrzą na obiekt, będą widzieć ten sam stan, ponieważ stan niezmiennego obiektu się nie zmieni.