Day297.final&不可变性 -Juc

Posted 2021-07-17 阿昌喜欢吃黄桃

final&不可变性

一、什么是不可变性（Immutable）

• 如果对象在被创建后，状态就不能被修改，那么它就是不可变的
• 这个对象不能被修改指：
  • 对象指向(引用)不可变
  • 字段不可变
  • 成员变量不可变
• 案列： person对象，age和name属性都不能再变

被final修饰的类属性

/******
 @author 阿昌
 @create 2021-06-13 16:08
 *******
 *      不可变的对象，演示其他类无法修改这个对象
 *      public也不行
 */
public class Person {
    final int age = 18;
    final String name = "achang";
}

测试修改被final修饰的类属性，发现编译都过不了

如果这个类，有一个可修改的成员变量，他不被final修饰，那么这个类就不具备不可变性：↓↓↓

• 具有不可变性的对象，一定线程安全！！！我们不需要采取任何额外的安全措施，也可以保证线程安全

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二、final的作用

1、早期

• 锁定
• 效率：

早起Java实现版本中，会将final修饰的方法转为内嵌调用

内嵌调用：

一个方法调用另外一个final方法，那么就吧这个final方法里面的东西全部都挪过来。

相当于在同一个方法里调用完成整个工作。不是方法之间调来调去，减少性能损耗

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2、现在

• 类防止被继承
• 方法防止被重写
• 变量防止被修改
• 天生 线程安全 ，不需要额外的同步开销
• 设计的清晰

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三、final的3种用法

1、修饰变量

①含义

被final修饰的变量，意味着值不能被修改。

如果变量是对象，那么对象的引用不能变，但是对象自身的内容依然可以变化

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②3种变量赋值时机

• final instance variable（类中的final属性）

  • 赋值时机

  属性被声明为final后，改变量则只能被赋值一次。且一旦被赋值，final的变量就不能在改变，无论如何也不会变

  1、声明变量的等号右边直接赋值

  

  2、构造函数中赋值

  

  3、类的初始化代码块中赋值（不常用）

  

  如果不采用第一种赋值方法，那么就必须从第二、三种挑一种赋值，而不能不赋值，不然会报错；这个是final语法所规定的

​

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• final static variable（类中的static final属性）

  • 赋值时机

  除了在声明变量的等号右边直接赋值外，static final变量还可以用static初始代码块赋值，但是不能用普通的初始代码块赋值

  1、声明变量的等号右边直接赋值

  

​ 2、static初始代码块赋值

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• final local variable（方法中的final变量）

  • 赋值时机

  和前面两种不同，由于这里的变量是在方法里的；所以没有构造函数，也不存在初始代码块

  不规定赋值时机，只要求在使用前必须赋值，这个方法中的非final变量的要求也是一样的

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③为什么要规定赋值时机？

如果初始化不赋值，那后续的赋值，就是从null变成你的赋值。

这就违反了final不变形的原则了

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2、修饰方法

①构造方法不允许final修饰

②不可被重写，也就是不能被override

即便是子类有同样名字的方法，那也不能override，这个和static方法是一个道理

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3、修饰类

• 不可被继承
  • String就是被final修饰

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四、final的注意点

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五、不变性和final的关系

不变形并不意味着，简单地用final修饰就是不可变

• 对于基本数据类型，确实被final修饰后就具备不可变性

• 但是对于对象类型，需要该对象保证自身被创建后，状态永远不会变才可以

• 满足以下条件时↓↓↓，对象才满足不可变性

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六、栈封闭技术

方法内的变量，多个线程之间不共享

他不会被其他线程所访问到

• 代码演示

/******
 @author 阿昌
 @create 2021-06-13 17:49
 *******
 *      演示栈封闭的两种情况，基本变量 和 对象
 *      先演示线程争抢带来错误结果，然后把变量放到方法内，情况就变了
 */
public class StackConfinement implements Runnable {
    //类共享变量，被两个线程共享
    int index = 0;

    public void inThread(){
        //方法内局部变量，多个线程之间不共享
        int neverGoOut = 0;
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            neverGoOut++;
        }
        System.out.println("栈内保护的数字是线程安全的： "+neverGoOut);
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            index++;
        }
        inThread();
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        StackConfinement r = new StackConfinement();

        Thread thread1 = new Thread(r);
        Thread thread2 = new Thread(r);

        thread1.start();
        thread2.start();
        thread1.join();
        thread2.join();

        System.out.println(r.index);
    }
}

---