java - getter 是否应该返回对象实例的副本以避免副作用？

Question

我想从一个类的函数中获取一个返回值。

在我的类里面:

public class MyClass {
   private Color color_ = new Color(0f, 0f, 0f, 1f);

   public Color getColor(){
      return this.color_;
   }
}

所以，在我的另一个类中，我调用

this.someOtherColorInOtherClass_=myClass.getColor();

如果 myClass 中的 color_ 改变了，someOtherColorInOtherClass_ 的颜色也会改变。

我认为这是因为在 Java 中一切都是指针。所以基本上我的 getter 函数返回一个指向 Color 的指针，因此它们都指向相同的内存位置，从而更改相同的变量。

在我的 getter 函数中我可以做

return new Color(this.color_);

一切都会正常进行，因为我现在有一个新的指针可以使用。

这个问题有更好的解决方案吗？

Answer 1

显然，您可以让 getter 返回克隆，但更强大的解决方案是……

不变性

If inside myClass the color_ changes though, the color of someOtherColorInOtherClass_ will also change.

这既是预期的行为也是预期的行为。但在您的情况下，您很可能将其称为讨厌的副作用。

这是因为Color 是一个可变 类，即。你可以自由地做:

Color color = new Color(r, g, b, alpha1);
...
color.setRGB(r2, g2, b2, alpha2);
...
color.setRGB(r3, g3, b3, alpha3);

从而使您的 Color 实例容易受到状态变化的影响。

一个反例是著名的 String 类，它是不可变的。不变性是一个很好的特性，它由许多(函数式)语言(如 Haskell 和 Scala)强制执行，它简化了并发编程，并且由于其内在的缺乏(讨厌的)副作用。

确实，您是否将两个类的颜色字段建模为 String，即。一个不可变的类，共享同一个实例的问题在技术上是安全的(并且在您的情况下是健壮的)。所以最重要的是，除非你有充分的理由不这样做，否则让你的类不可变，尤其是那些打算作为参数的类。具体来说，这意味着拥有丰富的构造函数，在需要时没有 setter 或私有(private)构造函数，并尽可能使用 final 字段。如果您的 getter 返回可能可变的实例(例如，集合/列表/ map 或其他对象)，请返回 [immutable] 副本。

例如，一个简化但不可变的 Color 类可以读取(没有 getter 以避免样板):

public class Color {
    public final double r, g, b, alpha;

    public Color(double r, double g, double b, double alpha) {
        this.r = r;
        this.g = g;
        this.b = b;
        this.alpha = alpha;
    }
}

有了这个Color 类，任意数量的对象都可以共享相同的颜色实例而没有潜在的副作用。