Java无状态对象与不可变对象

Java无状态对象

对象就是数据及对数据操作的封装, 对象所包含的数据称为对象的状态(State), 实例变量与静态变量称为状态变量。

如果一个类的同一个实例被多个线程共享并不会使这些线程存储共享的状态,那么该类的实例就称为无状态对象(Stateless Object). 反之如果一个类的实例被多个线程共享会使这些线程存在共享状态,那么 该类的实例称为有状态对象. 实际上无状态对象就是不包含任何实例变量也不包含任何静态变量的对象。

线程安全问题的前提是多个线程存在共享的数据,实现线程安全的一种办法就是避免在多个线程之间共享数据,使用无状态对象就是这种方法。

Java不可变对象

不可变对象是指一经创建它的状态就保持不变的对象,不可变对象具有固有的线程安全性. 当不可变对象现实实体的状态发生变化时,系统会创建一个新的不可变对象,就如String字符串对象. 一个不可变对象需要满足以下条件：

1、类本身使用final修饰,防止通过创建子类来改变它的定义。

2、所有的字段都是final修饰的,final字段在创建对象时必须显示初始化,不能被修改。

3、如果字段引用了其他状态可变的对象(集合,数组),则这些字段必须是private私有的。

不可变对象主要的应用场景:

1、被建模对象的状态变化不频繁。

2、同时对一组相关数据进行写操作,可以应用不可变对象,既可以保障原子性也可以避免锁的使用。

3、使用不可变对象作为安全可靠的Map键, HashMap键值对的存储位置与键的hashCode()有关,如果键的内部状态发生了变化会导致键的哈希码不同,可能会影响键值对的存储位置. 如果HashMap的键是一个不可变对象,则hashCode()方法的返回值恒定,存储位置是固定的。