Java無狀態對象與不可變對象

Java無狀態對象

對象就是數據及對數據操作的封裝, 對象所包含的數據稱為對象的狀態(State), 實例變量與靜態變量稱為狀態變量。

如果一個類的同一個實例被多個線程共享并不會使這些線程存儲共享的狀態,那么該類的實例就稱為無狀態對象(Stateless Object). 反之如果一個類的實例被多個線程共享會使這些線程存在共享狀態,那么 該類的實例稱為有狀態對象. 實際上無狀態對象就是不包含任何實例變量也不包含任何靜態變量的對象。

線程安全問題的前提是多個線程存在共享的數據,實現線程安全的一種辦法就是避免在多個線程之間共享數據,使用無狀態對象就是這種方法。

Java不可變對象

不可變對象是指一經創建它的狀態就保持不變的對象,不可變對象具有固有的線程安全性. 當不可變對象現實實體的狀態發生變化時,系統會創建一個新的不可變對象,就如String字符串對象. 一個不可變對象需要滿足以下條件：

1、類本身使用final修飾,防止通過創建子類來改變它的定義。

2、所有的字段都是final修飾的,final字段在創建對象時必須顯示初始化,不能被修改。

3、如果字段引用了其他狀態可變的對象(集合,數組),則這些字段必須是private私有的。

不可變對象主要的應用場景:

1、被建模對象的狀態變化不頻繁。

2、同時對一組相關數據進行寫操作,可以應用不可變對象,既可以保障原子性也可以避免鎖的使用。

3、使用不可變對象作為安全可靠的Map鍵, HashMap鍵值對的存儲位置與鍵的hashCode()有關,如果鍵的內部狀態發生了變化會導致鍵的哈希碼不同,可能會影響鍵值對的存儲位置. 如果HashMap的鍵是一個不可變對象,則hashCode()方法的返回值恒定,存儲位置是固定的。