不可变

日期转换的问题

问题提出

下面代码运行时,由于SimpleDateFormat不是线程安全的

@Slf4j(topic = "c.TestDemo")
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(()->{
                try {
                    log.debug("{}",sdf.parse("1951-04-21"));
                } catch (Exception e) {
                    log.debug("{}",e);
                }
            }).start();
        }
    }
}

使用DateTimeFormatter(被final修饰是线程安全且不可变的)

不可变设计

以String为例,说明一下不可变设计的要素

public final class String implements java.io.Serializable,Comparable<String>,CharSequence{
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];
    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0
    //...
}

final的使用

发现该类、类中所有属性都是final的

​ · 属性用final修饰保证了该属性是只读的,不能修改

​ · 类用final修饰保证了该类中的方法不能被覆盖,防止子类无意间破坏不可变性

保护性拷贝

​ 但是有人会说,使用字符串时,也有一些跟修改相关的方法啊,比如substring等,那么下面就看一看这些方法是如何实现的,以substring为例:

public String substring(int beginIndex) {
    if (beginIndex < 0) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
    }
    int subLen = value.length - beginIndex;
    if (subLen < 0) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
    }
    return (beginIndex == 0) ? this : new String(value, beginIndex, subLen);
}

发现其内部是调用String的构造方法创建了一个新字符串,再进入这个构造看看,是否对final char[] value 做出了修改:

public String(char value[], int offset, int count) {
    if (offset < 0) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);
    }
    if (count <= 0) {
        if (count < 0) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(count);
        }
        if (offset <= value.length) {
            this.value = "".value;
            return;
        }
    }
    // Note: offset or count might be near -1>>>1.
    if (offset > value.length - count) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset + count);
    }
    this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset+count);
}

结果发现也没有,构造新字符串对象时,会生成新的char[] value,对内容进行复制。这种通过创建副本对象来避免共享的手段称之为保护性拷贝(defensive copy)

享元模式(具体信息可以看之前发的享元模式介绍那篇文章)

无状态

设计Servlet时为了保证其线程安全,都会有这样的建议,不要为Servlet设置成员变量,这种没有任何成员变量的类是线程安全的(因为成员变量保存的数据也可以称为状态信息,因此没有成员变量就称为无状态)