java - 为什么我们需要不可变的类？

Question

我无法获得我们需要不可变类的场景。
你有没有遇到过这样的要求？或者你能不能给我们任何我们应该使用这种模式的真实例子。

Answer 1

其他答案似乎过于专注于解释为什么不变性是好的。它非常好，我尽可能使用它。然而，这不是你的问题。我将逐点回答您的问题，以确保您得到所需的答案和示例。

I am unable to get what are the scenarios where we need an immutable class.

“需要”在这里是一个相对的术语。不可变类是一种设计模式，与任何范式/模式/工具一样，它可以使构建软件更容易。类似地，在 OO 范式出现之前已经编写了大量代码，但将我算作“需要”OO 的程序员之一。像 OO 这样的不可变类并不是严格需要的，但我会表现得好像我需要它们一样。

Have you ever faced any such requirement?

如果您没有以正确的视角看待问题域中的对象，您可能看不到对不可变对象(immutable对象)的需求。如果您不熟悉何时有利地使用它们，则可能很容易认为问题域不需要任何不可变的类。

我经常使用不可变类，我将问题域中的给定对象视为 一个值或固定实例 .这个概念有时取决于视角或视点，但理想情况下，切换到正确的视角来识别好的候选对象会很容易。

通过阅读各种书籍/在线文章，您可以更好地了解不可变对象(immutable对象)在哪些方面真正有用(如果不是绝对必要的)，以更好地了解如何思考不可变类。一篇让您入门的好文章是 Java theory and practice: To mutate or not to mutate?

我将尝试在下面给出几个示例，说明如何以不同的视角(可变与不可变)查看对象，以阐明我所说的透视的含义。

... can you please give us any real example where we should use this pattern.

既然你问的是真实的例子，我会给你一些，但首先，让我们从一些经典的例子开始。

经典值对象

字符串和整数通常被认为是值。因此，在 Java 中发现 String 类和 Integer 包装类(以及其他包装类)是不可变的也就不足为奇了。颜色通常被认为是一个值，因此是不可变的 Color 类。

反例

相比之下，汽车通常不被认为是值(value)对象。对汽车建模通常意味着创建一个具有变化状态(里程表、速度、燃油油位等)的类。但是，在某些域中，汽车可能是值对象。例如，一辆汽车(或特别是汽车模型)可能被认为是应用程序中的一个值对象，用于查找给定车辆的合适机油。

纸牌

写过纸牌程序吗？我做到了。我可以将一张扑克牌表示为具有可变花色和等级的可变对象。一手抽牌可能是 5 个固定实例，其中替换我手中的第 5 张牌意味着通过改变其花色和等级 ivars 将第 5 张扑克牌实例变异为一张新牌。

然而，我倾向于认为一张扑克牌是一个不可变的对象，一旦创建，它就具有固定不变的花色和等级。我的抽牌手牌将是 5 个实例，更换我手中的一张牌将涉及丢弃其中一个实例并向我的手上添加一个新的随机实例。

map 投影

最后一个例子是当我处理一些 map 代码时， map 可以在各种 projections 中显示自己。 .原始代码让 map 使用固定但可变的投影实例(如上面的可变扑克牌)。更改 map 投影意味着改变 map 投影实例的变量(投影类型、中心点、缩放等)。

但是，如果我将投影视为不可变值或固定实例，我觉得设计会更简单。更改 map 投影意味着让 map 引用不同的投影实例，而不是改变 map 的固定投影实例。这也使得捕获命名投影(例如 MERCATOR_WORLD_VIEW)变得更简单。 .