可变类与不可变类

可变类(Mutable Class)和不可变类(Immutable Class)是面向对象编程中的两种类的设计模式,它们在对象的状态和行为上有不同的特性。

  • 可变类(Mutable Class):
    1. 状态可修改: 可变类的实例对象的状态(字段的值)可以在对象的生命周期内被修改。

    2. 字段值可变: 可变类的字段的值是可以被更改的,因此对象的状态可以发生变化。

    3. 实例方法可能有副作用: 可变类的实例方法可能会改变对象的状态,导致对象的状态不稳定。

    4. 示例: StringBuilder 和 ArrayList 是可变类的典型示例。它们允许通过调用方法来修改对象的内容。

  • 不可变类(Immutable Class):
    1. 状态不可修改: 不可变类的实例对象的状态一旦被创建,就不能被修改。

    2. 字段值不可变: 不可变类的字段的值是不可更改的,对象的状态是固定的。

    3. 实例方法无副作用: 不可变类的实例方法不会改变对象的状态,而是返回一个新的对象,保持原有对象的不变性。

    4. 示例: String 和 BigInteger 是不可变类的典型示例。它们的实例一旦创建,其值就不能被修改。

  • 为什么使用不可变类?
    1. 线程安全: 不可变类天然是线程安全的,因为它的状态不会发生变化,不需要额外的同步措施。

    2. 安全性: 不可变类防止了对象在被传递到其他代码中时被修改,提高了安全性。

    3. 简化设计: 不可变类避免了在对象的生命周期中状态的变化,简化了设计和理解。

    4. 易于缓存: 不可变类的实例可以被安全地缓存,因为它们的值不会变化,可以在多个地方共享。

    5. 容易推测: 不可变类使得对象的状态是可推测的,不会因为外部的修改而导致意外的结果。

在设计类时,根据具体的需求和使用场景选择使用可变类还是不可变类,是一个需要权衡的设计决策。

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