java - 创建不可变类的最佳设计方法

Question

我正在阅读 Effective Java 中创建不可变类时需要遵循的具体指南.

我读到在不可变类中方法不应被覆盖，否则被覆盖的方法可能会改变方法的行为。以下是 java 中可用于解决此问题的设计方法:-

1. 我们可以将类标记为 final，但根据我的理解，它有一个缺点，即它使类不可扩展。

2. 其次是使个别方法成为 final方法，但除了我们需要单独将每个方法标记为 final方法以防止覆盖之外，我没有其他缺点。

3. 根据书本，更好的方法是将构造函数设为私有(private)或包私有(private)，并提供用于创建对象的公共(public)静态工厂方法。

我的问题是:即使我们在类中包含私有(private)或默认构造函数，它也不能再在同一个包中扩展(在包私有(private)构造函数的情况下在其他包中)，它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

不可变对象(immutable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(如果它们是 protected 将允许编写更改它们的方法)，或者添加可能可变的状态。

假设我们编写了一个类 FlexiblyRoundableDouble 来扩展 Double，它有一个额外的字段 roundingMode 让我们选择一个“舍入模式”。您可以为此字段编写一个 setter，现在您的对象是可变的。

你可以争辩说，如果所有的方法都设置为final，你就不能改变对象的原始行为。唯一可以访问您的 roundingMode 字段的方法是新方法，如果您将对象分配给 Double 变量，则这些方法不能多态使用。但是当一个类的契约(Contract)说它是不可变的时，你就可以根据它做出决定。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，您知道您不需要深度复制 Double 字段，因为它们不会改变它们的状态，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，而不必担心调用者随后会更改该对象。如果该对象是可变的，则您必须制作它的“防御性副本”。但如果它是不可变的，则返回对实际内部对象的引用是安全的。

但是，如果有人将 FlexiblyRoundableDouble 分配给您的其中一个 Double 字段，会发生什么情况？该对象将是可变的。 clone() 会假设它不是，它将在两个对象之间共享，甚至可能由方法返回。然后，调用者可以将其转换为 FlexiblyRoundableDouble，更改字段...这将影响使用同一实例的其他对象。

因此，不可变对象(immutable对象)应该是最终的。

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这一切都与构造函数问题无关。对象可以通过公共(public)构造函数安全地保持不变(如 String、Double、Integer 和其他标准 Java 不可变对象(immutable对象)所证明的那样)。静态工厂方法只是利用对象不可变这一事实的一种方式，并且其他几个对象可以安全地持有对它的引用，从而创建更少的具有相同值的对象。