如何检查一个对象的不可变性和可变性

Question

如何检查一个对象的不可变性和可变性

javaimmutability

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在项目的规格说明和要求中提到，产品ID不应该可更改，它是Long类型。这是否意味着它必须是不变的？如果是，那么如何通过编程来检查对象的不变性？

- user2121

“这是否意味着它必须是不可变的？”：“是的。” “如何检查对象是否是不可变的？”：“您是指通过编程还是通过设计？” - Arthur Attout

@ArthurAttout 通过编程方式，我修改了问题编号。 - user2121

通常，检测对象实例是否不可变有两种不同的路径; 在编译时或运行时。目前，Java的设计和平台并没有真正实现在编译时进行检测。我创建了一个非常小的开源库，可以在运行时检测它。我将一般解决方案描述为StackOverflow答案（其中包含链接到Github发布代码的链接），位于此处：https://dev59.com/IloU5IYBdhLWcg3wzZLw#75043881 - chaotic3quilibrium

4个回答

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是的，您可以确定一个对象是否是不可变的。然而，这是非常复杂的业务，因此解决方案无法适用于 Stack Overflow 上的答案。

有两种方法可以确定一个类是否是不可变的：

通过静态分析
通过运行时检查

现有的静态分析工具是 MutabilityDetector（https://github.com/MutabilityDetector）。

现有的运行时检查工具是 Bathyscaphe（https://github.com/mikenakis/Bathyscaphe）（我是作者）。

在我看来，静态分析在某些情况和特定场景下是有用的，但并不总是能够提供完整的解决方案。完整的解决方案需要运行时检查，正如我在我的博客中所解释的那样：https://blog.michael.gr/2022/05/bathyscaphe.html，这也是为什么我编写了Bathyscaphe。

- Mike Nakis

这是一个非常好的解决方案。它非常接近我在StackOverflow答案中描述的解决方案，链接在这里：https://dev59.com/IloU5IYBdhLWcg3wzZLw#75043881。 - chaotic3quilibrium

我刚刚将你的答案添加到我的答案中。我这样做是因为在这个领域的需求可能会非常多样化。很可能你的解决方案对于这整个领域的某些子集至少比我的更优秀。也许甚至全部都是。如果我们提供足够的开源选项，只会有助于整个Java社区。再次感谢您创建解决方案。 - chaotic3quilibrium

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@chaotic3quilibrium，我看了你的代码，必须承认我不明白它是如何工作的。你愿意通过邮件交流并谈谈吗？（可以通过电子邮件或者视频进行）。在我的Stack Overflow个人资料中有找到我的电子邮件地址的说明。 - Mike Nakis

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@chaotic3quilibrium，我会阅读这篇文章https://dev59.com/IloU5IYBdhLWcg3wzZLw#75043881，希望我能理解。但是，我们仍然可以在未来某个时候讨论它，因为我们都对此有共同的兴趣。 - Mike Nakis

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我很想视频聊天。我会在你的电子邮件上联系你。 - chaotic3quilibrium

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问题不在于'Long'是否不可变，而在于'Product'的id是否不可变。

通过将id字段设置为私有，不实现任何更改id的方法，并且不编写更改id的Product类代码，可以提供id的不可变性。

为什么Long的不可变性不相关呢？考虑以下未能满足您要求的示例：

class Product {
    private Long id;
    Product() { id = 42; }
    Long getId() { return id; }
    void setId(Long newId) { id = newId; }
       :
}

所有这些Long都是不可变的，但产品ID仍然会发生更改：因为setId将一个不同的不可变Long值分配给id成员。

然而，如果您只删除那个setId方法（并且在Product类中不编写任何类似的内容），则产品ID现在是不可更改的。

- user10762593

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如何在编程中以编程方式检查对象是否是不可变的？我们无法这样做。此外，我认为这不一定要以编程方式完成。请继续阅读，让我们假设有一个如下所示的虚构“异常”类，

public class MutationOfImmutableException extends Exception {

  /**
   * 
   */
  private static final long serialVersionUID = 1L;

  public MutationOfImmutableException(String string) {
    super(string);
  } 

}

我们的类（我想不出一个好名字，但我想这传达了这个想法）有

public void setName(String name) throws MutationOfImmutableException {
    throw new MutationOfImmutableException("Cannot mutate this immutable instance");
}

在我们的主类中，每当有人错误地调用了 setName() 方法时，编译器都会警告我们要正确处理异常。

p.setName("Anees"); // Cannot do this until handled!

简而言之，如果您可以访问不可变的类Product，则可以从setId()抛出一个已检查异常，以避免一切混乱！

更好的方法是将您的setters设置为私有，这样您甚至不会遇到这种情况。

- Mohamed Anees A

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如果 setter 不能被使用，为什么要有它？ - user10762593

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- T.J. Crowder · Accepted Answer

这是一段关于对象是否不可变的讨论。"not changeable"和"immutable"是同义词。如果一个对象没有提供任何改变自身状态的操作（例如setters等），那么它就是不可变的。你需要查看文档和对象类的API来确定它是否不可变。该类还需要是final或没有受保护的字段，否则您可以对其进行子类化并修改受保护的字段。举例来说，Long是不可变的，因为它没有提供任何更改状态的方法，并且它是一个final类。

在这个答案发布后，您修改了问题为：

“如何以编程方式检查对象是否不可变。”

我认为你不能。反射中没有任何东西告诉你一个方法是否是改变器，基于方法名称进行假设是极其不可靠的。当然，如果对象的类是final的，并且根本没有实例方法，那可能意味着它是不可变的。但许多不可变的类都有实例方法（包括Long）。