JAVA不可变类(immutable)机制与String的不可变性(推荐)

JAVA不可变类机制与String的不可变性

什么是不可变类

不可变类是指一旦创建了对象之后，这个对象的状态不能再改变，所有的属性都是不可变的，比如String类就是一个典型的不可变类型。在Java中，不可变类通常具有以下特征：

1. 所有的属性被申明为final，因此它们的值在对象的生命周期内不能改变。
2. 对象本身被申明为final，确保了它的引用不能改变。
3. 类中没有任何可以修改对象状态的公共方法，所以对象状态不能被外部修改。
4. 构造函数完成对象的初始化，同时需要注意传递的参数不会被外部修改。

为什么使用不可变类

使用不可变类有以下优点：

1. 不可变类可以提高多线程编程的效率，因为多个线程可以同时访问一个不可变对象，而无需担心它的状态发生改变。
2. 不可变对象可以被缓存，因为它们不会发生改变，所以多次使用相同的对象时可以直接返回缓存中的对象，避免重复创建对象浪费资源。
3. 不可变类可以提高代码的可读性和可维护性，因为它们不会发生状态变化，因此不会出现一系列复杂的条件分支语句来处理对象状态的变化。
4. 不可变类可以提高程序的安全性，因为它们不可变，所以任何恶意攻击都无法改变它们的状态。

JAVA中的不可变类示例

Java中的String类就是一个经典的不可变类。以下示例展示了String类的不可变性：

String s1 = "Hello";
String s2 = s1;
s1 = s1 + " World";
System.out.println(s2);  // 输出:"Hello"

上述代码中，s1原本是"Hello"字符串的引用，而s2引用了s1，所以s2也指向了"Hello"字符串。然后s1执行字符串拼接操作，将" World"拼接到s1的尾部，由于String是不可变类，所以实际上是创建了一个新的字符串对象，而s1的引用指向了这个新的对象。此时s2仍然是指向原始的"Hello"字符串，因此输出结果为"Hello"。

另一个不可变类示例是Java中的BigDecimal类。BigDecimal类提供了高精度计算，不可变类机制可以确保它们的精度不会因为多线程访问而出现误差。

总结

使用不可变类可以提高程序的效率、安全性、可读性和可维护性。在Java中，常见的不可变类包括String、BigDecimal、BigInteger等等。在编写自己的代码时，也应该注意使用不可变类机制，避免因为状态变化而带来的混乱和错误。