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如何使Java类不可变,对不可变性的需求是什么,使用它有什么好处？

Java中不可变对象的优点似乎很清楚:

• 一致的状态
• 自动螺纹安全
• 简单

您可以通过使用私有final字段和构造函数注入来支持不变性.

但是,在Java中支持不可变对象的缺点是什么？

即

• 与ORM或Web演示工具不兼容？
• 设计不灵活？
• 实施复杂性？

是否有可能设计一个主要使用不可变对象的大规模系统(深层对象图)？

我发现了一篇包含一段有趣代码的文章:

public class Employee {

    private String firstName;
    private String lastName;

    //private default constructor
    private Employee(String firstName, String lastName) {
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }

    public static Employee valueOf (String firstName, String lastName) {
        return new Employee(firstName, lastName);
    }
}

我非常好奇理解创建这种类的优势.我知道这个类的对象是不可变的,因为初始化后无法更改其变量值.我之前从未做过这样的事情,我真的不明白它的优点.

• 为什么这是一个好习惯？
• 你能说出一种可以使用这种方法的情况吗？
• 常量或只读变量怎么样？那不是很相似吗？
• 在文章中说,这对应用程序的性能不利.但为什么呢？

我想知道从程序员的角度来看,字符串类型是不可变的好处.

技术优势(在编译器/语言方面)可以概括为,如果类型是不可变的,则更容易进行优化.请阅读此处了解相关问题.

另外,在一个可变的字符串类型中,要么你已经内置了线程安全(然后再次,优化更难),或者你必须自己做.在任何情况下,您都可以选择使用具有内置线程安全性的可变字符串类型,因此这不是不可变字符串类型的优势.(同样,更容易进行处理和优化以确保不可变类型的线程安全,但这不是重点.)

但是不可变字符串类型在使用中有什么好处？让某些类型不可变而其他类型不可变的重点是什么？这对我来说似乎很不一致.

在C++中,如果我想要一些字符串是不可变的,我将它作为const引用传递给function(const std::string&).如果我想要一个原始字符串的可更改副本,我将其作为传递std::string.只有当我想让它变得可变时,我才将它作为reference(std::string&)传递.所以我只能选择我想做的事情.我可以用各种可能的类型做到这一点.

在Python或Java中,某些类型是不可变的(大多数都是基本类型和字符串),而其他类型则不是.

在像Haskell这样的纯函数式语言中,一切都是不可变的.

是否有充分理由说明这种不一致是否有意义？或者仅仅是出于技术上的低级原因？

我在一些设计书中读到,不可变类提高了可伸缩性,并且尽可能地编写不可变类.但我认为如此不可改变的阶级会增加对象的扩散.因此,为了提高可伸缩性,使用静态类(具有所有静态方法的类)更好地进行不可变类或更好吗？

Java有字符串池,因为字符串类的对象是不可变的.

但我的问题是 -

制作String POOL需要什么？

为什么字符串类没有像其他类一样保存自己的值？

内部JVM是否需要一些字符串,或者这是性能优势.如果有,怎么样？

我们以这堂课为例:

public class Student{
    private String name;
    private String id;

    public Student(String name, String id){
        this.name = name;
        this.id = id;
    }

    ... getters and setters for both fields

并将其与此进行比较:

public class Student{
    public final String name;
    public final String id;

    public Student(String name, String id){
        this.name = name;
        this.id = id;
    }
 }

我认为不需要访问者.
这会被认为是糟糕的OO设计吗？

我想知道为什么Date结构和对象,比如C#的DateTime和Obj-C的NSDate已经变成了不可变的.

我正在寻找这种设计背后的原因以及使这些信息不可改变的好处,而不仅仅是"因为它们可以"

更新: 似乎有一个类似的问题,我的答案很棒,但专门针对Java,它可以在这里找到:为什么我们需要不可变的类？

这与我的问题的答案相结合,提供了非常丰富的信息