分析

这是一种无锁的设计模式,因为不可变对象没有任何机会去修改这个对象的属性或者引用类型

需要有两个概念

  • 不可变对象一定是线程安全的
  • 可变对象不一定是不安全的

创建不可见对象的原则:

1)所有成员变量必须是private

2)最好同时用final修饰(非必须)

3)不提供能够修改原有对象状态的方法

  • 最常见的方式是不提供setter方法

  • 如果提供修改方法,需要新创建一个对象,并在新创建的对象上进行修改

4)通过构造器初始化所有成员变量,引用类型的成员变量必须进行深拷贝(deep copy)

5)getter方法不能对外泄露this引用以及成员变量的引用

6)最好不允许类被继承(非必须)

首先,String类、包装类就是个不可变的对象
我们经常会用他们来作为HashMap的key,试想一下如果这些类是可变的,将会发生什么?后果不可预知,这将会大大增加Java代码编写的难度。

举例

  • 对于基本包装类和String类型,本身都是不可变的对象,所以不存在线程不安全问题
  • 对于集合类,可以利用Collections.unmodifiableList()方法,防止被修改
public class Test {
    private final  int age;
    private final String name;
    private final List<String> list ;

    public Test(int age, String name) {
        this.age = age;
        this.name = name;
        list = new ArrayList<>();
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public String getName() {

        return name;
    }

    public List<String> getList() {
        return Collections.unmodifiableList(list);
    }
}

对比不可变对象

public class Performance {

    public static void main(String[] args) {
        long startTimestamp = System.currentTimeMillis();
        SynObj synObj = new SynObj();
        synObj.setName("Alex");
        for (long l = 0L ;l<100000000;l++){
            synObj.toString();
        }
        long endTimestamp = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("可变对象耗时:" + (endTimestamp-startTimestamp));

         startTimestamp = System.currentTimeMillis();
        ImmutableObj immutableObj = new ImmutableObj("Alex");
        for (long l = 0L ;l<100000000;l++){
            immutableObj.toString();
        }
         endTimestamp = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("不可变对象耗时:" + (endTimestamp-startTimestamp));


    }

}


/** * 不可变对象 */
final class ImmutableObj{

    private final String name;

    ImmutableObj(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "ImmutableObj{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}


/** * 可变对象,需要加锁 */
class SynObj{
    private String name;
    public synchronized void setName(String name){
        this.name = name;
    }

    @Override
    public synchronized String  toString() {
        return "SynObj{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

结果:

可变对象耗时:4267
不可变对象耗时:1698

  • 可以发现不可变对象的性能提高的一倍以上