原文链接,译文链接,译者:Greenster,校对:郑旭东
一个对象如果在创建后不能被修改,那么就称为不可变对象。在并发编程中,一种被普遍认可的原则就是:尽可能的使用不可变对象来创建简单、可靠的代码。在并发编程中,不可变对象特别有用。由于创建后不能被修改,所以不会出现由于线程干扰产生的错误或是内存一致性错误。 但是程序员们通常并不热衷于使用不可变对象,因为他们担心每次创建新对象的开销。实际上这种开销常常被过分高估,而且使用不可变对象所带来的一些效率提升也抵消了这种开销。例如:使用不可变对象降低了垃圾回收所产生的额外开销,也减少了用来确保使用可变对象不出现并发错误的一些额外代码。 接下来看一个可变对象的类,然后转化为一个不可变对象的类。通过这个例子说明转化的原则以及使用不可变对象的好处。
SynchronizedRGB是表示颜色的类,每一个对象代表一种颜色,使用三个整形数表示颜色的三基色,字符串表示颜色名称。
01 public class SynchronizedRGB { 02 03 // Values must be between 0 and 255. 04 private int red; 05 private int green; 06 private int blue; 07 private String name; 08 09 private void check(int red, 10 int green, 11 int blue) { 12 if (red < 0 || red > 255 13 || green < 0 || green > 255 14 || blue < 0 || blue > 255) { 15 throw new IllegalArgumentException(); 16 } 17 } 18 19 public SynchronizedRGB(int red, 20 int green, 21 int blue, 22 String name) { 23 check(red, green, blue); 24 this.red = red; 25 this.green = green; 26 this.blue = blue; 27 this.name = name; 28 } 29 30 public void set(int red, 31 int green, 32 int blue, 33 String name) { 34 check(red, green, blue); 35 synchronized (this) { 36 this.red = red; 37 this.green = green; 38 this.blue = blue; 39 this.name = name; 40 } 41 } 42 43 public synchronized int getRGB() { 44 return ((red << 16) | (green << 8) | blue); 45 } 46 47 public synchronized String getName() { 48 return name; 49 } 50 51 public synchronized void invert() { 52 red = 255 - red; 53 green = 255 - green; 54 blue = 255 - blue; 55 name = "Inverse of " + name; 56 } 57}使用SynchronizedRGB时需要小心,避免其处于不一致的状态。例如一个线程执行了以下代码:
1SynchronizedRGB color = 2 new SynchronizedRGB(0, 0, 0, "Pitch Black"); 3... 4 int myColorInt = color.getRGB(); //Statement 1 5 String myColorName = color.getName(); //Statement 2如果有另外一个线程在Statement 1之后、Statement 2之前调用了color.set方法,那么myColorInt的值和myColorName的值就会不匹配。为了避免出现这样的结果,必须要像下面这样把这两条语句绑定到一块执行:
1 synchronized (color) { 2 int myColorInt = color.getRGB(); 3 String myColorName = color.getName(); 4}这种不一致的问题只可能发生在可变对象上。
以下的一些规则是创建不可变对象的简单策略。并非所有不可变类都完全遵守这些规则,不过这不是编写这些类的程序员们粗心大意造成的,很可能的是他们有充分的理由确保这些对象在创建后不会被修改。但这需要非常复杂细致的分析,并不适用于初学者。
不要提供setter方法。(包括修改字段的方法和修改字段引用对象的方法)将类的所有字段定义为final、private的。不允许子类重写方法。简单的办法是将类声明为final,更好的方法是将构造函数声明为私有的,通过工厂方法创建对象。如果类的字段是对可变对象的引用,不允许修改被引用对象。 不提供修改可变对象的方法。不共享可变对象的引用。当一个引用被当做参数传递给构造函数,而这个引用指向的是一个外部的可变对象时,一定不要保存这个引用。如果必须要保存,那么创建可变对象的拷贝,然后保存拷贝对象的引用。同样如果需要返回内部的可变对象时,不要返回可变对象本身,而是返回其拷贝。将这一策略应用到SynchronizedRGB有以下几步:
SynchronizedRGB类有两个setter方法。第一个set方法只是简单的为字段设值(译者注:删掉即可),第二个invert方法修改为创建一个新对象,而不是在原有对象上修改。所有的字段都已经是私有的,加上final即可。将类声明为final的只有一个字段是对象引用,并且被引用的对象也是不可变对象。经过以上这些修改后,我们得到了ImmutableRGB:
查看源代码 打印 帮助 01 final public class ImmutableRGB { 02 03 // Values must be between 0 and 255. 04 final private int red; 05 final private int green; 06 final private int blue; 07 final private String name; 08 09 private void check(int red, 10 int green, 11 int blue) { 12 if (red < 0 || red > 255 13 || green < 0 || green > 255 14 || blue < 0 || blue > 255) { 15 throw new IllegalArgumentException(); 16 } 17 } 18 19 public ImmutableRGB(int red, 20 int green, 21 int blue, 22 String name) { 23 check(red, green, blue); 24 this.red = red; 25 this.green = green; 26 this.blue = blue; 27 this.name = name; 28 } 29 30 public int getRGB() { 31 return ((red << 16) | (green << 8) | blue); 32 } 33 34 public String getName() { 35 return name; 36 } 37 38 public ImmutableRGB invert() { 39 return new ImmutableRGB(255 - red, 40 255 - green, 41 255 - blue, 42 "Inverse of " + name); 43 } 44} 文章转自 并发编程网-ifeve.com 相关资源:敏捷开发V1.0.pptx