对象的发布与逸出

Posted 2020-06-22 飞鸟集

介绍发布与逸出的定义及代码示范，以及如何使用工厂方法避免this引用在构造方法中逸出

发布：

“发布”一个对象是指，使对象能够在当前作用域之外的代码中使用。

例如：将一个指向该对象的引用保存到其他代码可以访问的地方，或者在某一个非私有的方法中返回该对象的引用，或者将引用传递到其他类的方法中。

代码示范：将一个指向该对象的引用，保存到其他代码可以访问的地方。

// 保存在一个共有的静态变量中
public static Set<Secret> knowSecrets;

public void initialize(){
    knowSecrets = new HashSet<Secret>();
}

逸出：

“逸出”是指，某个不应该发布的对象被发布出去。

当发布某个对象时，可能会间接地发布其他对象。例如上述代码，若将一个 Secret 对象添加到 knownSecret 中，那么会发布这个 Secret 对象；因为任何代码都可以遍历这个集合，并获得对  Secret 对象的引用。同样，如果从非私有方法中返回一个引用，则会发布返回对象。

代码示范：某一个非私有的方法中返回私有对象的引用。

class UnsafeStates{
    private String[] states = new String[]{"AK","AL"};
    public String[] getStates(){
        return states;
    }
}

上述代码中，数组 states 已经逸出了它所在的作用域，因为这个本应是私有的变量，已经被发布了。

逸出范围：当一个对象A被发布时，在A的非私有域中引用的所有对象同样会被发布。也就是，一个已经发布的对象A，能够通过非私有的变量引用和方法调用到达其他的对象，那么所能够到达的对象，均会跟随A一起发布。

此处给出一个定义：“外部方法”。假如有一个类C，对于C来说，“外部方法”是指行为不完全由C来规定的方法，包括其他类中定义的方法以及类C中可以被改写的方法（既不是[private]方法，也不是[final]方法）。

当把一个对象传递给外部方法时，则该对象就会面临一定的危险，因为你不知道外部方法会对该对象做些什么，因此我们需要使用封装。封装能够使得对程序的正确性进行分析变得可能，并使得无意中破坏设计约束条件变得困难。

工厂方法避免this引用在构造方法中逸出：

首先了解 this 引用是如何在构造方法中逸出的。

先看一段代码：发布一个内部类的实例。

public class ThisEscape{
    public ThisEscape(EventSource source){
        source.registerListener(
            new EventListener(){
                public void onEvent(Event e){
                    doSomething(e);
                }
            });
    }
}

上述代码中，当 ThisEscape 发布 EventListener 时，也隐含发布了 ThisEscape 实例本身，因为这个内部类的实例中包含了对 ThisEscapse 实例的隐含引用。只要其他线程在ThisEscape未构造之前（构造返回状态）调用这个类，那么this就会被新建线程共享并识别它（线程溢出）。

下面的代码对上面的示例进行解释：

public class ThisEscape {
     int i = 100; 
     public ThisEscape(int j){
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(i + j);
                }
            }).start();
        }
     
     public static void main(String[] args) {
        ThisEscape thisE = new ThisEscape(100);
    }
}

上述代码给出了逸出的一个特殊示例，即 this 引用在构造方法中逸出。当内部的 new Thread  发布时，在外部封装的 ThisEscape 实例也逸出了，于是可以取到 i 值与 j 进行计算。因此当从对象的构造方法中发布对象时，只是发布了一个尚未构造完成的对象。

在构造方法中使用 this 引用逸出的常见错误：在构造方法中启动一个线程；在构造方法中调用一个可改写的实例方法。

如果想在构造方法中注册一个事件监听器或启动线程，那么可以使用一个私有的构造方法和一个公共的工厂方法，从而避免不必要的构造过程。如以下程序所示：

public class SafeListener{
    private final EventListener listener;
    
    private SafeListener(){
        listener = new EventListener(){
            public void onEvent(Event e){
                doSomething(e);
            }
        }
    }
    
    public static SafeListener newInstance(EventSource source){
        SafeListener safe = new SafeListener();
        source.registerListener(safe.listener);
        return safe;
    }
}

上面的代码为在构造方法中注册一个事件监听器，新建的线程无法在构造方法之前共享和识别 safe。

这边有一个用上述方法构造 JDBC 连接池的例子：http://blog.csdn.net/luozhonghua2014/article/details/40622207 。虽然上述方法构造的连接池比较安全，但在实际应用中，如：org.apache.tomcat.jdbc.pool.ConnectionPool ，并没有用到链接中给出的样式。